安徽某電力有限公司是阜陽(yáng)市唯一一家熱電聯(lián)產(chǎn)的資源綜合利用企業(yè)，現(xiàn)有3×65t/h鏈條鍋爐和2×C12MW中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組。供熱主管線長(zhǎng)20余公里，主要為100余家工商業(yè)生產(chǎn)用戶供汽。現(xiàn)有的三臺(tái)65t/h鏈條爐需要燃用優(yōu)質(zhì)煙煤，鍋爐效率低，面臨著被淘汰的可能。由于煤炭?jī)r(jià)格大幅上漲，我廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)出現(xiàn)了困難局面。為了充分利用阜陽(yáng)市周邊豐富的生物質(zhì)資源，改觀我廠的經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，我們決定將原有的鏈條爐改造成生物質(zhì)焚燒爐，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，生物質(zhì)顆粒燃料如下圖所示：
一、鍋爐改造方案
（一）鍋爐燃燒方式的選擇生物質(zhì)燃燒技術(shù)根據(jù)其燃燒形式的不同，可以分為流化床燃燒方式，懸浮燃燒方式和固定爐排燃燒方式，其中較為成熟的有流化床燃燒方式和固定爐排燃燒方式。
流化床燃燒具有對(duì)燃料優(yōu)異的適應(yīng)性以及爐內(nèi)優(yōu)越的氣固相化學(xué)反應(yīng)條仵和物料循環(huán)，在高堿生物質(zhì)燃燒中對(duì)于解決燃料差異對(duì)燃燒影響和提高燃燒熱效率，以及污染物控制方面具有優(yōu)勢(shì)。
采用流化燃燒技術(shù)焚燒生物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1．操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。由于流化床床料為石英砂或爐渣，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象，燃燒穩(wěn)定。生物質(zhì)的干燥、著火、燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行，無(wú)須復(fù)雜的調(diào)整，燃燒控制容易，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)燃燒。
2．設(shè)備壽命長(zhǎng)。爐內(nèi)沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。
3．可采用全面的防二次污染的措施。對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，在不增加太多投資的前提下，可將NOX、SO2等氣體排放控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下。
4．流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度和傳熱強(qiáng)度高，相同生物質(zhì)處理量的流化床焚燒爐和水冷振動(dòng)爐排爐相比體積要小，故而投資小。
因此，流化床生物質(zhì)焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式，尤其適合我國(guó)秸稈等生物質(zhì)的熱值低、成分比較復(fù)雜的國(guó)情。因此，我廠決定將原有燃煤鏈條爐改造成生物質(zhì)焚燒流化床鍋爐。
（二）鍋爐改造的基本原則
通過(guò)對(duì)原有鏈條爐的分析，將原有燃煤鏈條爐改造成生物質(zhì)焚燒流化床鍋爐，提出以下改爐的基本原則：
1．基本保持原有鍋爐房的總體布局不變；
2．將鏈條爐排改拆除更改為流化床布風(fēng)板結(jié)構(gòu)；
3．保持原有鍋爐大部分受熱面，爐膛受熱面作適當(dāng)改造；
4．對(duì)原有給料系統(tǒng)作改進(jìn)；
5．維持原有水處理系統(tǒng)不變；
6．將電氣、熱控系統(tǒng)適當(dāng)改造；
7．改造引風(fēng)系統(tǒng)，替換引風(fēng)機(jī)；
8．改造輸料系統(tǒng)，滿足三臺(tái)鍋爐用料需求；
9．改造原有送風(fēng)系統(tǒng)，增加二次風(fēng)機(jī)；
10.改造原底渣處理系統(tǒng)；
11.將水膜除塵器改為布袋式除塵器，增加氣力除灰系統(tǒng)，將濕式除灰改為干式除灰。
（三）鍋爐本體總體布置
鏈條爐改造為生物質(zhì)流化床鍋爐是在保持原有鏈條鍋爐鍋筒位置不動(dòng)、兩側(cè)構(gòu)架外形尺寸不變的前提下進(jìn)行鍋爐總體布置設(shè)計(jì)的，燃燒方式采用引進(jìn)德國(guó)高低差速流化床燃燒技術(shù)，將鍋爐前柱向前移3000mm并新增兩支前柱，重新設(shè)計(jì)爐膛水冷壁及其底部密相區(qū)（含布風(fēng)裝置），水平煙道內(nèi)仍然布置蒸汽過(guò)熱器，尾部堅(jiān)井內(nèi)布置蒸發(fā)器、省煤器和空氣預(yù)熱器。
鍋爐為雙層布置，樓上為鍋爐主體部份及操作室，樓下一層布置排污系統(tǒng)以及安裝風(fēng)機(jī)、風(fēng)道及煙道等設(shè)備。
燃料經(jīng)爐膛兩側(cè)進(jìn)入高速床。在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量煙氣，經(jīng)過(guò)熱器、蒸發(fā)器、省煤器、空氣預(yù)熱器由尾部煙道排出。
鍋爐給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器再進(jìn)入鍋筒；鍋筒內(nèi)的飽和水經(jīng)下降管進(jìn)入水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱，然后從引出管引入鍋筒；飽和水及飽和蒸汽混合物在鍋筒內(nèi)經(jīng)汽水分離裝置分離后，飽和蒸汽通過(guò)引出管進(jìn)低溫過(guò)熱器。過(guò)熱蒸汽由低過(guò)加熱后進(jìn)人減溫器中調(diào)節(jié)氣溫。然后經(jīng)高溫過(guò)熱器，將蒸汽加熱到額定氣溫，從高過(guò)出口集箱通過(guò)匯集管引入集汽集箱，最后從主汽閥至主蒸汽管道。
二、生物質(zhì)焚燒發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析
熱電廠現(xiàn)有的三臺(tái)65t/h鏈條爐改造為生物質(zhì)流化床焚燒爐后，日處理生物質(zhì)能達(dá)到1200噸，配置兩臺(tái)C12MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，原熱力系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、燃料輸送系統(tǒng)不變。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析如下：
整個(gè)改造工程需要投資8430萬(wàn)元左右：
銷售收入按設(shè)備的容量計(jì)算，銷售電、汽年收入約13723.2萬(wàn)元；
年運(yùn)行費(fèi)用約11073萬(wàn)元；
年銷售稅金及附加費(fèi)約1607.47萬(wàn)元；
年獲利潤(rùn)約1392.98萬(wàn)元（包括所得稅）；
項(xiàng)目投資回收期約4.78年；
總投資利率約l6.7%：
總投資利稅率約19.3%。
該項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。通過(guò)技術(shù)改造后，在設(shè)備更新?lián)Q代的同時(shí)可取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了熱電廠的可持續(xù)發(fā)展。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的生物質(zhì)焚燒發(fā)電供熱事業(yè)已初露端倪，并納入產(chǎn)業(yè)化軌道，其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。到2005年底，全國(guó)生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約200萬(wàn)千瓦，到2010年，可再生能源在能源消費(fèi)中的比重將達(dá)到10%，生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到550萬(wàn)千瓦。將安徽國(guó)禎太平洋電力有限公司三臺(tái)鏈條燃煤爐改造成秸稈焚燒爐后，有利于秸稈代煤，節(jié)能降耗，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
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