【導讀】鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告。河南省工程咨詢中心I. 河南省工程咨詢中心II

　　

【正文】 中心 28 冷凝水 冷凝水 圖 42 改造前蒸汽平衡圖 水 解 冷 凝 初鎦塔 脫輕、水塔 玉米芯粉碎 精制塔 成品 廢水蒸發(fā)器 鍋爐 冷凝水 57t/h 蒸汽汽 t/h 冷凝水 水 圖例： 鍋爐蒸汽： 廢水蒸發(fā)器蒸汽： 水： 工藝廢水 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 29 第 5章 技術改造方案 項目改造內(nèi)容概述 本項目為鍋爐系 統(tǒng)節(jié)能改造項目，具體建設內(nèi)容為新建設 75t/h生物質(zhì)能燃料鍋爐系統(tǒng)替換廠區(qū)現(xiàn)有的 5 15t/h 糠醛渣鍋爐系統(tǒng)，同時新增糠醛渣烘干系統(tǒng)，增加渣預處理及廢氣處理系統(tǒng)。 鍋爐技術改造 鍋爐運行現(xiàn)狀 廠區(qū)現(xiàn)有 5 臺 15t/h 鍋爐，全部運行，鍋爐為 固定爐排層燃鍋爐 ，設計熱效率為 73%，鍋爐主要燃料為糠醛渣，同時，設計之初未考慮糠醛渣烘干，糠醛渣進爐含水率約為 45%，在實際運行中存在以下問題： 宏業(yè)公司現(xiàn)有鍋爐采用固定爐排、層燃技術，由于糠醛渣比重較輕，采用層燃技術容易出現(xiàn)燃料層燒穿、透風的情況，使鍋爐熱效率和穩(wěn)定性 均有下降； 現(xiàn)有的糠醛渣含水率約為 45%，因其含水量較高，在爐膛燃燒過程中需要耗費大量的熱能，導致熱效率降低； 鍋爐運行中熱效率低， 50%左右，單單燃燒糠醛渣無法滿足鍋爐燃燒需要，影響企業(yè)生產(chǎn)，需與煤混合燃燒才能滿足生產(chǎn)需要，摻煤量約為 %，這樣不僅浪費了糠醛渣的熱值，同時又增加了煤的消耗量，增加企業(yè)能耗及運行成本。 糠醛渣含水率高，使鍋爐結渣嚴重，影響生產(chǎn)工序的穩(wěn)定運鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 30 行。 以上原因致使公司現(xiàn)有鍋爐運行不穩(wěn)定、效率低，蒸汽量無法滿足廠區(qū)生產(chǎn)需要。該公司考慮到國家及省政府相關節(jié)能減排政策和企 業(yè)實際情況，經(jīng)技術論證后擬定了鍋爐升級技術改造方案，計劃拆除現(xiàn)有 5 15t/h 糠醛渣鍋爐，安裝 2 75t/h 糠醛渣鍋爐（一開一備），增加糠醛渣流化烘干系統(tǒng)并升級相應環(huán)保設施。 廠區(qū)現(xiàn)有鍋爐及配套設施情況見表 51。 表 51 廠區(qū)現(xiàn)有鍋爐及配套設施情況表 一 鍋爐 序號 名稱 設計 實際運行 1 鍋爐型號 Ⅱ 吉林鍋爐廠 2 鍋爐類型 固定爐排層燃鍋爐 3 額定蒸發(fā)量 15t/h 12t/h 4 燃燒原料 糠醛渣 %糠醛渣（含水率 45%） +%的煤 5 過熱蒸汽壓力 ≤ ≤ 6 熱效率 73% 50% 二 鍋爐配套設備 序號 名稱 型號 功率 1 鼓風機（ 5 臺） G648 15kW 2 除塵器（ 1 套） 水浴沖擊式 3 引風機（ 5 臺） Y641 55kW 4 脫硫塔（ 1 套） 75t/h 5 給水泵（ 2 臺） BG4650 45kW 三 廢氣處理 1 處理設施 除塵 陶瓷多管除塵 2 脫硫 鈉鈣雙堿法脫硫 2 脫硝 無 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 31 鍋爐改造方案 新購置兩臺 75t/h 生物質(zhì)能燃料鍋爐及配套的風機、除塵裝置、 渣預處理裝置、廢氣處理裝置等設備替代廠區(qū)現(xiàn)有的 5 臺 15t/h的鍋爐。 75t/h 生物質(zhì)鍋爐熱效率高，達到 80%以上，能使糠醛渣充分完全燃燒，單單使用含水率 15%糠醛渣就能夠滿足鍋爐燃燒需要，不在需要摻加煤進行燃燒，大大的減少了煤的消耗量，降低企業(yè)能源消耗及企業(yè)運行成本。 對糠醛渣烘干系統(tǒng)進行技術改造，增加糠醛渣流化烘干系統(tǒng)。糠醛渣先采用鍋爐煙道氣預烘干后，然后利用鍋爐蒸汽通過糠醛渣流化床烘干機，使糠醛渣進鍋爐前含水率由原來的 45%降低到 15%，大大提高了糠醛渣的熱值，完全代替煤滿足鍋爐燃燒，大大減少了煤的 消耗，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟價值和環(huán)境效益。鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 32 改造后蒸汽平衡圖 水 解 冷 凝 初鎦塔 脫輕、水塔 玉米芯粉碎 精制塔 成品 廢水蒸發(fā)器 渣烘干 鍋爐 冷凝水 冷凝水 冷凝水 冷凝水 57 t/h 蒸汽汽 11t/h 蒸汽 t/h 冷凝水汽 圖 51 改造后蒸汽平衡圖 圖例： 鍋爐蒸汽： 廢水蒸發(fā)器蒸汽： 水： 工藝廢水 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 33 改造設備 本項目新增設備主要為兩臺 75t/h 的鍋爐及其配套設施，新增設備詳見表 5新增鍋爐參數(shù)見表 53。 表 52 本項目新增設備一覽表 序號 名稱 型號 功率 數(shù)量（臺 /套） 1 鍋爐 TG75/ 75t/h 2 2 鼓風機 Q=52500m179。/h， P=15000pa 180kW 2 3 除塵器 20m3/h，效率 % / 2 4 二次風機 Q=34000m179。/h， P=9850pa 75kW 2 5 引風 機 Q=20xx00m179。/h， P=5500pa 560kW 2 6 給水泵 BG8070 180kW 3 7 流化床烘干機 GDZB（定制） / 2 8 爐外脫硫裝置 脫硫率 90% / 2 表 53 改造后鍋爐參數(shù)表 序號 名稱 單位 設計值 備注 1 鍋爐型號 TG75/ 2 額定蒸發(fā)量 t/h 75t/h 3 過熱蒸汽溫度 度 485℃ 4 過熱蒸汽壓力 mpa 5 給水溫度 度 150℃ 6 熱效率 % ≥ 80 鍋爐改造前后相關內(nèi)容對 比情況表見表 54。 表 54 改造前后鍋爐相關情況一覽表 項目 現(xiàn)有鍋爐情況 擬改造鍋爐情況 變化情況 鍋爐情況 鍋爐規(guī)格 15t/h 75t/h 換用大型循環(huán)流化床鍋爐 類型 固定爐排層燃鍋爐 循環(huán)流化床鍋爐 數(shù)量 5 2 工作狀況 5 臺全開 一開一備 增加冗余，提高系統(tǒng) 可用性 熱效率 50% 80% 提高熱效率 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 34 項目 現(xiàn)有鍋爐情況 擬改造鍋爐情況 變化情況 燃料及烘干系統(tǒng) 燃料 %糠醛渣（含水率 45%） +%的煤 糠醛渣（含水 15%） 增加鍋爐蒸汽烘干設施，將含水 45%的糠醛渣烘干至含水15%，提高可燃性 烘干系統(tǒng) 無 蒸汽烘干設施 入爐狀況 糠醛渣（含水 45%） 糠醛渣（含水 15%） 煙氣處理設施情況 項目 設施 效率 設施 效率 / 除塵 陶瓷多管 除塵 99% 布袋除塵 % 根據(jù)目前環(huán)保要求，要求換用布袋除塵，提高煙塵處理效率 脫硫 雙堿法脫 硫 80% 雙堿法脫硫 90% 對現(xiàn)有雙堿法脫硫裝置進行改造，根據(jù)《工業(yè)鍋爐及窯爐濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范》將脫硫效率提高至 90% 脫硝 無 0% 選擇性非催化還原法（ SNCR） 30% 根據(jù)目前環(huán)保要求，加裝脫硝設施，減少氮氧化物排 放量 節(jié)能效果分析 本項目為鍋爐升級技術改造。本項目實施前后廠區(qū)產(chǎn)品種類、數(shù)量及工藝等均不產(chǎn)生變化，認為廠區(qū)除鍋爐系統(tǒng)外其他部門用能不產(chǎn)生變化，故本項目節(jié)能量是指實施正常運行后，鍋爐系統(tǒng)能源消耗量與改造前鍋爐系統(tǒng)能源消耗量相比較的降低量。 改造前鍋爐能源消耗 由廠家提供資料可知，以玉米芯為原料，生產(chǎn) 1 噸糠醛約產(chǎn)生18 噸糠醛渣（含水率 45%左右），糠醛渣干基熱值為 3500kcal/kg，含水率 45%的糠醛渣含水率按 1925kcal/kg 計。宏業(yè)生化股份有限公司設計生產(chǎn)能力為 2 萬噸糠醛 /年，主要原料是玉米芯， 年產(chǎn)生糠醛渣約為 36 萬噸（含水率平均值約為 45%左右），鍋爐改造前廠區(qū)消耗 萬噸，其余 萬噸外售。 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 35 廠區(qū)現(xiàn)有鍋爐燃燒原料為糠醛渣 +煤，其中糠醛渣（ 45%含水率）占比 %（重量占比），煤占比 %，以年產(chǎn) 2 萬噸糠醛計算，改造前鍋爐耗煤 28600t，折標準煤 ，耗電 316 萬 kWh，折標煤 ，共計折標煤 。改造前鍋爐能源消耗情況表見表 56，改造前鍋爐外購能源消耗表見表 57，改造前鍋爐蒸汽熱值平衡計算表見表 58。 表 56 改造前鍋爐能源消耗情況 表 序號 燃料名稱 重量占比 （ %） 熱值（ kcal） 消耗量 備注 1 糠醛渣（含水率 45%） 1925 225000t 本廠生產(chǎn) 2 煤 5000 28600t 外購 3 電 / / 316 萬 kWh 外購 注：糠醛產(chǎn)量按 2 萬噸 /年計算 表 57 改造前鍋爐外購能源消耗表 能源名稱 單位 消費實物量 等價值 折標系數(shù) tce 電 萬 kWh 316 燃料煤 t 28600 綜合能耗 t / / 表 58 改造前鍋爐產(chǎn)蒸汽熱值計算表 序號 名稱 消耗 量（ t） 熱值（ kcal/t） 鍋爐熱效率 總 能量 （ Gcal） 合計 1 45%糠醛渣 225000 106 50% 216560 288060 2 煤 28600 106 71500 3 蒸汽 4720xx 106 / 283200 ＜ 288060 改造后能源消耗 本項目實施后，廠區(qū)產(chǎn)生的糠醛渣利用煙道煙氣及鍋爐蒸汽經(jīng)過糠醛渣流化烘干系統(tǒng)使糠醛渣含水率由 45%降低為 15%，糠醛渣鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 36 干 基熱值為 3500kcal/kg，含水率 15%的糠醛渣熱值按 2975kcal/kg計，同時，改造后鍋爐熱效率大大提高，能達到 80%以上。改造后含水率 15%的糠醛渣完全能夠滿足鍋爐需要，不需要糠醛渣與煤混燒。廠區(qū)年產(chǎn)生含水率 45%的糠醛渣約為 36 萬噸，折合含水率 15%糠醛渣約為 萬噸，改造后鍋爐不燃燒煤，年耗煤量為 0 噸，年燃燒含水率 15%糠醛渣 119000t，小于 萬噸，故改造后廠區(qū)糠醛渣供應充分，廠區(qū)產(chǎn)生的糠醛渣能夠滿足鍋爐燃燒需要。改造后年消耗含水率 15%糠醛渣 119000t，折合含水率 45%糠醛渣 184000噸，廠區(qū)剩余 萬噸含水率 45%糠醛渣外售。烘干后含水率 15%糠醛渣產(chǎn)生量見表 59，改造后鍋爐糠醛渣消耗量計算表見表 510，改造后鍋爐能源消耗情況表見表 511，改造后鍋爐外購能源消耗表見表 512，改造后廠區(qū)外售糠醛渣增加量見表 513。 表 59 含水率 15%糠醛渣產(chǎn)生量表 序號 名稱 含水率 產(chǎn)生量（萬 t） 備注 1 烘干前糠醛渣 45% 36 糠醛產(chǎn)量按 2 萬噸 /年計算 2 烘干后糠醛渣 15% 表 510 改造后鍋爐糠醛渣消耗量計算表 序號 名稱 熱值（ kcal/t） 鍋爐熱效率 總熱量（ Gcal） 實物量（ t） 備注 1 蒸汽 106 / 283200 4720xx / 2 15%糠醛渣 106 80% 283200 119000 ＜ 235300 表 511 改造后鍋爐能源消耗情況表 序號 燃料名稱 占比（ %） 熱值（ kcal） 消耗量 備注 1 糠醛渣（含水率 15%） 100 2975 107300t 本廠生產(chǎn) 2 電 / / 萬 kWh 外購 3 煤 0 5000 0 / 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 37 表 512 改造后鍋爐外 購能源消耗表 能源名稱 單位 消費實物量 等價值 折標系數(shù) tce 電 萬 kWh 綜合能耗 t / / 表 513 改造后廠區(qū)外售糠醛渣增加量表 名稱 糠醛渣產(chǎn)量 鍋爐消耗量 外售量 外售增加量 改造前 36 萬 t 萬 t 萬 t / 改造后 36 萬 t 萬 t 萬 t 萬 t 改造后節(jié)能分析 本項目實施后，利用 75t/h 的鍋爐替代原有的 5 臺 15t/h 的鍋爐，同時鍋爐燃料由原來的含水率 45%糠醛渣與煤混合改為單燒 15%糠醛渣。本項目實施后共節(jié)約標煤 19520 噸 /年，鍋爐改造后節(jié)能量表見表 513。 表 513 鍋爐改造后節(jié)能量表 序號 名稱 單位 實物量 等價 折標系數(shù) 折標煤（ t） 節(jié)標煤 （ t） 改造前 改造后 改造前 改造后 1 煤 t 28600 0 0 2 電 萬 kWh 316 3 合計 / / / / 19520 錯誤 !未指定書簽。 由表 513 可知，宏業(yè)生化股份有限公司實施本項目后鍋爐能源消耗將由改造前 ，減少到 ，年節(jié)約標準煤 19520噸 。 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 河南省工程咨詢 中心 38 第 6章 總平面及公用工程 總圖規(guī)劃方案