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详细说明:
膜式壁炉膛式热能中心——节能、环保、不堵灰
2~3年运行节省的电费可以收回热能中心投资费用(与传统热能中心比较)
1. 膜式壁炉膛式热能中心组成
1.往复炉排燃烧装置2.膜式壁主炉膛3.锅筒4.第二膜式壁炉膛
5.余热导热油对流区 6.空气调节门 7.烟道调节门 8.蒸汽对流区9.一极除尘
10.烟气混合室11.二级除尘12.汽气换热器 13.热力除氧器14.软水箱
15.水处理设备16.引风机
膜式壁炉膛式热能中心是在往复炉排的上方设计产蒸汽的膜式壁,采用燃生物质九游网址j9常用的“M”型烟气流程。在对流区分为导热油对流管区、水汽对流管区及热烟气3路,此3路烟气以控制导热油产热量为主进行调节,在保证导热油热功率满足生产需求的前提下,来合理分配蒸汽用量。
2. 人造板行业的用热特点
以年产20万~25万m3中密度纤维板的用热为例,介绍密度板行业的热能中心的热介质参数特点。
表1(以年产20万~25万m3中密度纤维板的用热为例)
序号 | 用热设备 | 用热介质 | 用热参数 | 用热比例/% |
1 | 热磨机 | 蒸汽 | Q= 18t/h P=1.2Pa (12.6MW) | 26 |
2 | 融蜡 | 蒸汽 | Q=0.7t/h P=0.3Pa (0.3MW) | |
3 | 制胶 | 蒸汽 | Q=3t/h P=0.4Pa (2.09MW) | |
4 | 纤维干燥 | 热烟气 | 25.5MW | 热烟气 52 |
5 | 热压机 | 导热油 | 4,000,000Kcal/h(4.65MW) | 导热油 9.5 |
6 | 木片预热 | 蒸汽 | Q= 2.5t/h P=0.3Pa (1.74MW) | |
7 | 喷胶系统 | 蒸汽 | (1.0MW) | |
8 | 其他 | 蒸汽 | (1.0MW,***大1.3MW) | |
9 | 总热功率 | 48.88MW | 蒸汽 38.5 |
3种热介质的用热量比例为:蒸汽38.5% (含热磨机用汽26%)、导热油9.5% 、热烟气52%。
蒸汽设计参数为P=1.6MPa Q=28t/h,
导热油设计参数为P=1.0MPa Q=4.65MW(油出口温度280℃),
热烟气设计参数为Q=25.5MW (350℃烟温送干燥风机)。
3. 膜式壁炉膛式热能中心----三种热介质装机功率参数
表2 (以年产20万~25万m3中密度纤维板的用热为例)
序号 | 热介质 | 产生设备 | 相关辅机 | 辅机参数 | 辅机功率/ KW | |
1 | 蒸汽 | 膜式壁及对流管 | 引风机
| Q=350000m3/h H=2800Pa | 与热烟风共用 | 同3共用 |
给水泵 | Q=30t/h H=220m | 55 | ||||
2 | 热油 | 余热导热油炉 | 导热油炉引风机 | Q=70000m3/h H=3000Pa | 110 | |
热油循环泵 | Q=300m3/h H=80m | 90 | ||||
3 | 热烟风 | 膜式壁第二炉膛排烟及对流管排烟 汽气换热器 | 总引风机 | Q=370000m3/h H=3000Pa | 450 | |
如干燥风机离热能中心较近(<25m),450KW引风机可以不配。 | ||||||
调温风机 | Q=100000m3/h H=1400Pa | 55 | ||||
4 | 合计总功率(其他辅机功率未列入) 用户可以将此值与其他热能中心的三种热介质引风机、循环油泵的总功率进行比较 | 760/310(距离较近) |
4. 膜式壁炉膛式热能中心的特点
1)膜式壁炉膛直接产生蒸汽,无需用热油二次转换来产生蒸汽,不需要配蒸汽发生器,少了蒸汽发生器的二次循环泵,总体设备占地面积小。
2)热油设计只为必需要的设备供热,热功率较小,热油系统油管径小,用油量少,循环油泵功率也小,省油也省电。
3)膜式壁炉膛采用典型的燃生物质九游网址j9“M”型结构,能控制燃烧时间和炉膛出口温度,***大限度地控制有害气体的产生;第二竖井燃尽室不仅降低了烟气温度,固化了烟气中的灰粒,且在下部的180°的转向室中,沉降了70%的大颗粒灰尘,避免了后部对流管易堵灰现象。
4)炉膛前后拱为水管水冷支吊结构,拱成型后,稳固耐用。
5)整体设备占地面积小,可露天布置。
6)总体设备装机电功率小。
7)膜式壁吸热量随着热负荷的加大而增加,因此总的产汽量会多于设备用汽量,如将此蒸汽排空,就会造成热能的浪费,因此在后部干燥风机前必需配置一汽气换热器,将多余的蒸汽转化为热风进入干燥管道,冷凝水回软水箱或热力除氧器,此过程靠锅筒内汽压完成,不额外增加电耗。
8)在蒸汽管线上必需配有控制压力的电动调节阀,制度将多余的蒸汽送往汽气换热器,以确保锅筒的压力在设定范围内。
5. 膜式壁热能中心的优点——节能、环保、不堵灰
5.1 节能
节能包括两方面:一是燃料燃烧及热能利用效率方面的节能;二是设备装机总功率方面的节能。
5.1.1 燃料燃烧及热能利用效率高
生物质燃料在其燃烧过程中,配风不合理及燃烧时间不够,均会导致不完全燃烧损失。由于生物质固体燃料与煤的成分不同,因此燃烧过程也不一样。
生物质固体燃料与煤的成分
燃料种类 | 碳C/% | 氢H/% | 氧O/% | 硫S/% | 灰A/% | 挥发分V/% | 密度ρ/(t/m3) |
生物质固体燃料 | 38~50 | 5~6 | 30~44 | 0.1~0.2 | 4~14 | 65~70 | 0.47~0.64 |
煤 | 55~90 | 3~5 | 3~20 | 0.4~0.6 | 5~25 | 7~38 | 0.8~1.00 |
从表可以看出,生物质燃料有如下特点:
(1)含碳量少,燃料热值低。
(2)含氢稍多,挥发分多。生物质燃料中的碳多与氢结合成低分子的碳氢化合物,遇热分解析出挥发物,所以易引燃。燃烧初期挥发析出量较大,必须配风合理,并确保燃烧环境有足够的温度,才能完全燃烧。如配风不合理,炉温不够,易产生镶黑边的火焰,形成不完全燃烧,并冒黑烟。
(3)生物质燃料含氧量多,易燃,燃烧时消耗空气量少。
(4)含硫量低,烟气中含硫量少。
(5)含灰分少,且密度小,易被风吹起,带到后部受热面。
(6)密度小,质地疏松,易燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量少,固体未完全燃烧损失小。
针对以上特点,在燃烧装置设计与配风上常锅做到以下两点:
a) 选用合适的往复炉排,设计足够的燃烧容积。
燃料在炉排上燃烧时,大块的炉排片可将较厚(300mm左右)的燃料推移翻滚前行,达到强化通风和燃烧的效果。
炉排面积热负荷取值为600~750KW/m2(510,000~650,000Kcal/h m3);
从燃烧开始到被降温到850℃的时间要求≥5.8s,保证燃烧完全,并***大限度地减少NOx等有害气体的排放, 大的燃烧空间保证了足够的燃烧时间。
炉膛的容积热负荷设计值取100~140KW/m3(86,000~120,000Kcal/m3)。
b) 合理的配风,,实现分级燃烧
配风分一次风和二次风,一次风从炉排下供给,二次风从炉排上供给。
生物质燃料的理论供气量为4~5m3/kg,过量空气系数取1.4 左右。其中二次风的比例为30%~40%,有的秸秆燃料取50%;二次风进炉膛的位置在炉膛前、后拱的高温喉口处,此处前后距离短,二次风易穿透,能较均匀地将空气补充给挥发分气体,满足高效燃烧。
二次风补入炉膛的速度取60m/s 左右,保证充分均匀地将空气与可燃性气体混合,达到燃尽的效果。
5.1.2 设备装机功率小
蒸汽、热油、热烟风是人造板企业必须的3种热介质,但每种热介质用热的比例大小不同,表1中密度纤维板生产中用热比例为蒸汽38.5%、导热油9.5%、热烟气52%。从上面表2可以看出膜式壁热能中心的装机功率***小,用户可以自行比较。
5.2 环保
九游网址j9燃烧排放的有害气体主要有CO 、SO2、NOX 、二恶英等,通过二次配风,分级燃烧,做大炉膛几何尺寸及受热面,降低炉膛内总的温度场的温度,延长炉膛内的固体颗粒和挥发份的燃烧时间,来达到***大限度的燃尽及控制有害气体产生的效果。
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