小型燃煤锅炉改造为生物质成型燃料锅炉的可行性分析.pdf

小型燃煤锅炉改造为生物质 成型燃料锅炉的可行性分析 黄芳芳 江门市环境科学研究所广东江门5 2 9 0 0 0 摘要过理论计算、类比等方法。从大气污染物排放量、改造技术、经济成本等方面分析燃煤锅炉改造成生物质成型燃料锅炉的可 行性。 关键词锅炉改造生物质成型燃料大气污染物排放 一、概述 我国拥有大量的生活和T 业燃煤锅炉，燃煤锅炉使用过程中 产生的s o 、烟今等污染物，对大气环境造成较大的污染。为加强 大气环境的综合整治，许多城市已逐步对巾小型燃煤锅炉进行淘汰 或改造 改燃清洁燃料 。将运行中的中小型燃煤锅炉改造成生物 质成型燃料锅炉，一方面能有效降低s 0 、烟尘的排放量，另一方 面可避免改用燃油 气 锅炉带来的经济负担，还对促进可再生能 源的发展、实现农业和林业有机废弃物的综合利用、优化能源结构 具有重要作用。 、锅炉改造大气污染物排放量分析 1 生物质成型燃料的特点 生物质成型燃料是指采用农作物剩余物 秸秆、稻壳等 、 林业剩余物 采伐加工剩余物、枯枝等 等为原料，通过专门设备 在特定工艺条件下压缩成棒状、块状或颗粒状等的燃料。 表1 生物质成型燃料与一般丁业用煤的主要特性‘ 燃料密度低位发热量水份挥发份含硫量含氮量灰份 煤 4 8 0 0 5 5 0 0 k e a l ／k g 8 一1 0 ％2 0 - 4 0 ％0 ．6 一1 ．2 ％0 ．4 ～1 ．2 ％ 1 0 ～1 5 ％ 生物质成型燃料 1 ．1 1 ．v C m 34 0 0 0 - 4 6 6 0 k c a l ／k g 1 2 一1 8 ％6 5 8 0 ％0 ．0 l O ．1 0 ％0 ．2 0 ．8 ％2 一l O ％ 从表1 生物质成型燃料与一般j 【业用煤的主要特性比较可以看 出生物质成犁燃料的热值稍低于煤．1 吨生物质成型燃料相当于 O ．7 3 0 ．9 7 吨煤的热值；生物质成型燃料的硫含量大大低于煤，氮和 灰份的硫含量稍低于煤，燃烧时产生的S 0 大大减少，N O x 和烟尘 较少。 2 锅炉改造大气污染物排放情况 以l 台1 t ／h 燃煤锅炉改造成生物质成型燃料锅炉为例，采用 环境统计手册的锅炉烟气中大气污染物排放理论计算公式f 2 l ， 分别预测锅炉在达到相同丁作出力情况下，锅炉改造前、后烟气中 大气污染物排放情况，燃料特性取均值计算，预测结果见表2 。并 参考河南省环境枪测中心站对某0 ．8 t ／h 燃煤锅炉改造成生物质成型 燃料锅炉后，锅炉烟气经湿式喷淋除尘后大气污染物浓度监测结果 1 3 1 l 见表2 。 表2 锅炉改造前、后大气污染物排放情况 l t ／h 锅炉预测l t ／h 锅炉预测O ．8 t ／h 锅炉实测 排放标准 枵染物产生量产生浓度排放浓度 m g m 4 k g h 。 m g n l 一3 遗m 。 改 S 0 2 0 ．1 5 68 l7 59 0 0 造 N O x0 ．8 5 84 4 41 3 9 后 烟尘2 ．2 6 51 1 7 31 3 82 0 0 改S 0 2 2 ．0 8 6 1 3 3 99 0 0 造 N O x0 ．8 4 3 5 4 l ．“ 刖 煳，垒 3 ．1 7 02 0 3 5 2 0 0 从表2 锅炉改造前、后的预测结果比较可以看出锅炉在达到 相同工作出力情况下，锅炉改造后燃用生物质成型燃料产生的s o 微机保护产品的发展也经历了几代。可是市场卜I 的微机继保装鬣还 是或多或少的存在一些缺陷。比如有些保护线路P T 断线时无法闭 锁霞合闸，需人’1 退出重合闸压板，时代的发展。技术的进步，对 微机保护也提出了更高的要求。 1 更趋自动化、智能化 伴随着我国智能电网概念的提m ．也制定了相关的技术标 准，智能电网相麻配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。 相对继电保护技术而言．一方面，必须深入挖掘智能技术如 神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用 前景，将技术转化为生产力，以解决常规技术难以解决的实际问 题。 2 增强微机保护的设备管理与事件记录功能 新形势的微机保护，不仅要完成保护、测控、通信一体化功 能，还必须提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理 包括断路器的分闸、合闸次数．累计故障次数、断路器动作时间监 视、断路器开断电流水平，断路器触头寿命、设备累汁停电时间、 设备累计运行时间、设备榆修记录、分区段平均负荷电流、日最大 负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。至于变压器保护测控装 置，假如有油温、压力等模拟馕接入，还应该要进一步监视变压器 的其它运行丁况。 5 ．结语 总而占之．伴随着我同智能化电网建设的不断深入，变电站 综合自动化技术的提高，数字式微机测控保护装置逐渐取代了传统 模式，与此同时由传统的保护、测控单一实现方式向整合型转化即 在同一平台卜．实现微机保护、测馈监控及设备的管理和传动。J 赶该 相信将来的微机保护系统将会使更加人性化、自动化、智能化，也 一定会为确保我国电力系统的安全稳定运行，确保国民经济的快速 持续增长发挥更大的作用。 l Ⅱ查塾堇 2 0 1 1 年第0 2 期万方数据 微生物吞吐采油技术应用效果分析 毕纯秀 大庆油田有限责任公司第二采油厂黑龙江大庆1 6 3 4 1 4 摘要室内研究优选出适合S N 油田的B S 菌种，该菌种具有较好的油层配伍性，能够降低原油粘度，投入产出比1 8 ．5 ，现场应用 增油效果显著。结合微生物吞吐技术特点。确定7 S N 油田微生物吞吐采油技术选井条件。提高措施有效率。解决了压裂等措施无法实施 薄、差油层的问题，完善薄、差油层开采方法。为S N 油田推广应用提供依据。 关键词S N 油田微生物采油技术菌种性能评价 s N 油田开发区中的过渡带地区，中、低渗透油层由于油层物 性、原油物性以及连通状况影响，动用程度差，采出程度较低，具 有较多的剩余油，现有技术状况下，这部分油层进一步动用难度较 大，目前的 三次采油技术聚合物驱和三元复合驱均不适应这类油 层。由于这部分油层原油粘度大、含蜡量高，在注水开发过程中， 有机堵塞造成产能卜．降较快，而部分油井油层有效厚度小．应用压 裂、酸化等增产措施效益差。为此，根据这类油层特征和原油物 性，在窄内实验的基础t ，开展微牛物采油技术研究，先后进行r 3 0L 】油井微牛物吞吐和开展微生物驱油试验，增油效果明显。 一、微生物采油技术菌种性能评价 萨东过渡带地区油层发育状况差，低渗透一般在2 0 0 斗m 2 ，地 面原油粘度4 0 e p l H J 2 ，含蜡量高于纯油区3 5 个百分点，油层温度 为4 5 ％，并且该地区含水较高，针对过渡带地区的开发特点，确定 出优选菌种应适应以下条件。 1 在原油存在的条件下能够生存，对原油的毒性有很强的 抵抗作用。 2 在大庆油层的温度条件 4 5 ℃ 能够生存。 3 油层的厌氧条件要求莳种最好厌氧，至少是兼性的。 和烟尘均有一定程度的降低，s 0 产生量和产生浓度分别减少9 3 ％ 和9 4 ％，烟尘产生蹙和产生浓度分别减少2 9 ％和4 2 ％；N O x 污染与 改造前相差不大。从锅炉改造后的预测结果和监测结果可以看出 锅炉改造后燃用生物质成型燃料，S o ，浓度大大低于锅炉大气污 染物排放标准 G B l 3 2 7 1 2 0 0 1 Ⅱ时段的最高允许排放浓度”l 。 烟尘浓度超标4 ．8 6 倍，经湿式喷淋除尘，除尘率达8 3 ％以上时。可 达到排放标准。 三、锅炉改造技术性分析 生物质成型燃料经压缩而成。密度高、挥发份溢出速度慢、 水分含量人，若现运行中的燃煤锅炉不加改造直接使用生物质成型 燃料，锅炉容易出现出力小稳、容易冒黑烟、粉，叠污染等现象。 通过改造燃煤锅炉燃烧室和辅助供风系统，主要是采用强制 机械通风方式，在锅炉下部增加布风室、增加炉膛二次供风、调节 进料斗燃料层厚度等，町解决卜．述不良现象，满足牛物质成型燃料 的充分燃烧。经试验，燃煤锅炉改造成生物质成型燃料锅炉后可达 到相同的工作出力，锅炉热效率达5 8 ％以上”l 。 四、锅炉改造经济性分析 锅炉在达到付j 同下作} H 力情况下运行的经济性主要取决于燃 料的热值、价格和锅炉的热效率，从表3 比较锅炉分别以牛物质成 型燃料、煤、柴油和天然气为燃料的运行成本得出天然气 柴油 生物质成删燃料 煤。虽然锅炉燃用牛物质成型燃料的运行成本 稍高于燃煤，考虑到燃用生物质成犁燃料产生的s 0 有较大程度的 降低．可减少烟气脱硫的成奉；另一方面．煤炭、柴油、天然气等 化石能源随着需求持续增长，以及大署开采而逐步衰歇．必然导致 价格／l i 断I 扬，会带来的一定经济负担。综合比较燃煤锅炉改造成 生物质成型燃料锅炉在经济上有一定的竞争优势。 表3 锅炉燃用不同燃料的经济性对比 燃料类到低位发热量价格 锅炉热效率 牛物质成型燃料 4 0 0 0 - 4 6 6 0 k c a l ／k g6 0 0 1 0 0 0 元／l5 8 7 0 ％ 煤 4 8 0 0 - 5 5 0 0 k c a l ／k g 6 0 0 ～7 0 0 ，廿t7 0 8 5 ％ 柴油7 5 0 0 - 11 0 0 0 k c a l ／k g 7 0 0 0 ～8 1 0 0 元，t8 5 9 0 ％ 天然气8 4 0 0 - 9 5 0 0 k c a l ／m 32 ．0 0 ～2 ．5 0 元，m 39 0 9 5 ％ 她囝 2 0 1 1 年第0 2 期 五、生物质成型燃料的发展前景及存在问题 日前我国农作物秸秆町收集量为6 ．8 7 亿吨，约3 ．4 3 亿吨可作 为燃料使用1 6 ’；林业剩余物可获得量在8 1 0 亿吨，约3 亿吨可作 为能源利用1 7 l 。将其两者压缩加工成牛．物质成型燃料折合可达约 3 ．7 2 亿吨标准煤，实现农业和林业有机废弃物的综合利用。具有 一定的社会和经济效益。同时，促进可再生能源的发展，对缓解 能源紧张、优化能源结构具有重要作用，资源潜力大、发展前景 好。 但由于我国生物质成型燃料产业正处在发展初期，市场尚未 成熟，质鼍、价格相差较人，供求不稳定，行业标准还小健全。需 要国家有关部f 】制定相应的配套政策扶持和推动产业发展。 六、结论 将运行中的中小型燃煤锅炉改造成燃生物质成型燃料锅炉 在经济和技术上可行；可有效降低S 0 的排放，烟气经除尘可达 到【码家排放标准。具有明显的环境效益；町促进町再生能源的发 展，实现农业和林业有机废弃物的综合利用具有一定的社会和经 济效益。 参考文献 1 ．维鲁瓦雷斯丰编，王革华．原鲲译．生物质燃料用户手册 [ M ．北京化学I 业f l j 版社。2 0 0 7 1 2 。2 4 ，4 9 。4 9 ． 2 ．斤6 贤，汀欣，奚元福．环境统计手册[ M ] ．重庆四川科 学技术出版丰t ，1 9 8 5 5 1 。5 7 。9 0 。1 0 1 ． 3 ．周悦先．张春会，王红霞．秸秆成唰燃料替代普通燃煤在 o ．8 t ／h 锅炉应用性试验[ J ] ．环境污染与防治，2 0 0 3 ，第2 5 卷f 第1 期 1 1 6 1 1 7 ． 4 ．G B l 3 2 7 1 2 0 0 1 ．锅炉大气污染物排放标准[ S ] ． 5 ．李刚，马孝琴。张百良。杨群发，李保谦．，J 、犁燃煤锅炉改 造为生物质成型燃料锅炉的研究[ J ] ．河南农业大学学报，2 0 0 2 ． 第3 6 卷 第3 期l 2 6 6 2 6 8 ． 6 ．农业部科技教育司．全国农作物秸秆资源调查与评价报 告．2 0 1 0 ． 7 ．郭志文，刘香莲，刘大椿．大力促进林木生物质成型燃料的 产业化发展【J 】．江西林业科技，2 0 0 9 ，第3 期． 万方数据