燃煤锅炉改造生物质要点

2011-12-31

燃煤热电厂改造成燃生物质热电厂系统改造说明

一、改造原因及概况:

在保护环境的前提下,要实现国民经济的持续增长,必须改变传统的能源利用和能源生产方式,开发利用生物质资源,生产清洁能源是一项必然的选择。在目前因煤炭价格持续上涨而煤质日益下降的市场环境,将燃煤锅炉的燃料改为燃烧生物质(或者燃烧市政污泥及其它工业废渣),以降低运行成本,提高经济效益势在必行。本改造说明从生物质燃料及其它燃料的收集与加工、循环流化床锅炉改造说明、链条锅炉改造说明、改造后可享受国家相关政策、我公司目前可以承揽的业务范围、目前的市场状况分析及结论等进行了简要说明。

二、政策依据:

国发[2007]2号《国务院批转发展改革委、能源办关于加快关停小火电机组若干意见的通知》中规定“支持按照生物质能开发利用规划和城镇集中供热规划,已落实生物质能来源、同步建设热网并落实热负荷的地区,将运行未满15年、具备改造条件的应关停机组改造为符合国家有关规定要求的生物质能发电或热电联产机组”。

三、生物质燃料及其它燃料的收集与加工:

1. 秸秆购买收集:首先根据当地的实际情况,确定锅炉燃料生物质秸秆的收集范围并布置秸秆收购站。在热电企业附近设立满足热电企业生物质燃料供应的若干个秸秆收购站,每个站可以存储满足热电企业两天消耗的秸秆用量。散装秸秆由农民就近送到附近的秸秆收购站,经地衡称量后送至原始料场堆存。该秸秆收购站可由热电企业自行设置及压缩加工,这样可以有效保证秸秆来源的稳定性及质量、

2. 秸秆加工运输:在秸秆收购站内,秸秆由移动式抓斗取料机送至加工车间,经人工喂料至秸秆压块机,秸秆经铡切、挤压后形成尺寸不大于3厘米的小块;秸秆压缩完毕后由专用车辆送到热电企业的燃料区存放。

一般未经加工的秸秆堆积密度为30-50kg/m3,压缩成型的秸秆块堆积密度可以达到800-1300kg/m3,压缩后的燃料体积缩小8-10倍,秸秆发热量在2800-4000kcal/kg之间,可以满足在循环流化床锅炉里燃烧条件。小麦、玉米、棉花秸秆,以及杂草、树枝、树皮、刨花等都可以压缩后作为锅炉燃料。通过在燃料收集区域合理布置秸秆收购站,可以保证秸秆的有效供给。

3. 另外热电企业可以跟当地的市政部门联系,以当地市政污泥作为燃料,具体工艺为利用热电企业锅炉出口或除尘器出口的废烟气把含水率80%的市政污泥通过干燥机烘干至含水率30%左右后掺到压缩秸秆内燃烧,这样既可以给热电企业增加部分燃料,又可以得到市政部门市政污泥处理的补贴。根据目前市政污泥处理价格每处理一吨市政污泥,市政补助大约在120-180元左右。

四、循环流化床锅炉改造说明;

1.锅炉给料设备改造:最适宜燃烧生物质秸秆的锅炉是高温分离循环流化床锅炉。以当前在中小热电厂广泛应用的济南锅炉厂75t/h循环流化床锅炉为例,典型的改造方法是:拆除原有的螺旋给煤机(或者刮板给煤机),采用两级给料,燃料仓下部增加三台给料装置,将原进料口φ300改为800×600,保证进料量。

2. 锅炉本体改造:由于秸秆成分氯元素含量较高,对锅炉尾部受热面进行改造,以加强抗腐蚀性能。将高温过热器移到炉膛上部,布置两片屏式高温过热器;同时,在炉膛上部增加四片水冷蒸发屏;另外在尾部增加一组省煤器,使锅炉排烟温度不高于150℃,以确保后面除尘器的工作安全。锅炉的整体结构不需要改动,受热面布置也不需要做大的改动。除尘采用前置旋风袋式除尘器或者电袋复合除尘器。除尘器收集的飞灰通过输灰设备送到灰仓,灰仓下安装打包设备,灰渣直接送到肥料厂用于钾肥制造或者直接卖给当地农民。

五、链条锅炉改造说明:

1.锅炉给料设备改造:链条锅炉炉前给料设备改造与循环流化床锅炉类似。以35t/h正转链条锅炉为例,主要改造内容是:拆除原有的炉排前端的加煤斗,在炉前设置一个比较大的料仓,采用两级给料,燃料仓底部增加三台螺旋给料机。前水冷壁下集箱适当向后上方移动,让开进料口。

2.锅炉本体改造:为确保锅炉排烟温度不高于150℃,可以在尾部增加省煤器或者空气预热器,因为有时秸秆燃料含水分较高,可能导致排烟温度上升。保持不高于150℃的排烟温度以保证后面除尘器的工作安全。锅炉的整体结构不需要改动。除尘采用前置旋风袋式除尘器或者电袋复合除尘器。除尘器收集的飞灰通过输灰设备送到灰仓,灰仓下安装打包设备,灰渣直接送到肥料厂用于钾肥制造或者直接卖给当地农民。

六、改造后可享受国家相关政策:

1.根据2010年7月1日国家发改委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》,将全国农林生物质发电执行的上网电价,全国统一调高为千瓦时(度)0.75元(含税)。

2.根据财税2008年156号文件《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》的规定,以垃圾为燃料的电力和热力,垃圾用量占发电燃料的比重不低于80%,对自产产品实行即征即退政策(所称垃圾是指城市生活垃圾、农作物秸杆、树皮、废渣、污泥、医疗垃圾)。

3、根据财建2007年371号文件《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》规定的燃煤工业锅炉(窑炉)改造项目可享受财政上拨付的节能技术改造项目资金。

4.根据工程进度可以申请国家发展改革委《资源节约和环境保护中央预算内备选项目》以争取资源节约利用项目资金。

5.如果热电企业焚烧市政污泥,企业可享受到当地财政拨付的污泥处理资金。

七、改造的环保优势

1.秸秆的平均含硫量只有0.38%,原低于煤炭1%的平均含硫量,不加脱硫设备的情况下,烟气SO2排放浓度也不超过100mg/Nm3,远低于国家标准400mg/Nm3

2.秸秆的平均灰分只有6%左右,与当前燃煤中40-50%含灰量相比,治理烟尘排放污染的压力大大降低,维护除尘系统有效运行以达到排放要求的费用显著降低。

八、目前的市场状况分析及结论:   

1.近几年来国内建成及在建的生物质电厂项目很多,但就目前运行的生物质能电厂来讲40%存在亏损情况,主要原因有三个:1新建生物质能电厂投资较大回收成本的周期较长。2现有生物质能电厂的燃料大部分使用的均为未经压缩的生物质能燃料以至于运输半径较小。3部分当地农民考虑自身利益往运送的秸秆内掺加泥土等无热值的物质,致使生物质能燃料热值降低及锅炉磨损严重。用以上的燃煤锅炉改造成燃烧生物质燃料的改造方式及燃料加工收集方式恰恰避免了以上亏损原因。

2 .2005年下半年以来,煤炭的价格持续走高。如:山东省内热值4000kal/kg煤价格达到600-700/吨,一千卡热值价格在0.13-0.15元之间。伴随煤价持续上涨的同时,是锅炉燃用煤炭质量的持续下降,现在,绝大多数热电厂使用的燃煤热值只能达到3000-4000kcal/kg(换句话说,煤中的灰分与矸石达到4050%)。目前压缩秸秆的收购价格目前大约是350/吨,热值平均在3000kcal/kg(变化范围:2500-3800kcal/kg),一千卡热值价格在0.117元左右,所以秸秆的单位热值购买成本低于煤炭价格(在不同年份、不同地区、不同季节,煤炭及秸秆的价格存在波动,以上数据仅供参考)。

3.由于改造主要是涉及燃料预处理、加工系统及锅炉给料系统,以及对锅炉本体做一些小的改造;汽轮机系统、发电机系统、电气系统以及电厂汽水系统、办公与生活设施均可以使用原有设施,所以改造的投资与新建设同等规模的生物质电厂相比,投资可以大大节省,改造的投资只要新建的10%左右就可以了。所以现有燃煤电厂改造成燃烧生物质电厂不但享受了运营成本降低带来的经济效益,并享受了因为改造电价提高及其它政策性优惠政策。

4.根据国家发展改革委2010年《关于生物质发电项目建设管理的通知》要求各地要合理确定生物质电站建设厂址和规模,落实生物质资源条件和保障措施,严格执行生物质发电项目的核准管理,对拟建的生物质发电项目,要制定年度工作计划,报国家能源局核审同意后核准建设。对自行核准的项目,将不予纳入国家可再生能源基金补贴范围。生物质能电厂的选址是由相关政府职能部门根据当地的生物质能燃料及其他可燃燃料统一规划,所以哪一家企业抓住这次改造机会,就会获得由于改造给企业带来的相关经济效益并为企业的良性发展奠定了良好的基础。

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