用稻壳棒代替原煤做燃料燃烧试验结果与环保效益(1)

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第23卷,总第130期2005年3月,第2期5节能技术6E NERGY CO NSERV A TI O N TECHN OL OG Y Vol.23,Sum.No.130Mar.2005,No.2用稻壳棒代替原煤做燃料燃烧试验结果与环保效益王世荣1,庄建华2,吉冬健2,乔振华1,隋吉亭2,张令东2(1.建三江热电厂,黑龙江 建三江 156300; 2.建三江电业局,黑龙江 建三江 156300)摘 要:本文介绍了稻壳棒替代原煤作燃料的试验结果,并对试验结果的经济性、环保效益和开发前景作了详细分析。

关键词:稻壳棒;代替原煤;燃烧试验;环境;效益中图分类号:X503:S21612 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2005)02-0174-03Experiment Result of Combustion Test from Replaced Raw Coal by RiceHusk Sticks and the Benefit of Environmental ProtectionW A N G Shi-rong 1,Z H U A NG Jian-hua 2,JI D ong-jian 2,QI AO Z he n-hua 1,S HUI Ji-ting 2,Z HA N G L ing-dong 2(Jiansanjian Thermal Power Plant,Jiansanjian 156300,China)Abstract:This paper introduced the e xperiment result of combustion test from replaced ra w coal by rice husk sticks and analyzed its economic characters,f or the benefit of environmenmal protection.Key words:rice husk sticks;replace raw coal;combustion test;environmental;benefit 收稿日期 2004-09-24 修订稿日期 2005-01-10作者简介:王世荣(1959~),男,高级工程师,学士学位。

黑龙江省农垦总局是水稻种植和大米生产外销的产粮大户。

仅建三江分局而言,2004年全局水稻种植面积2@109m 2,年产水稻150万t 。

目前,全局水稻加工量约为60万t,按20%出壳量计算,稻壳排放量在12万t 以上。

据分局环保部门统计,目前七星场直和局直地区就有32家个体水稻加工厂,年加工水稻30万t 以上,年产稻壳6万t,稻壳体积达54万m 3。

1 稻壳棒燃料开发利用的必要性稻米加工的副产品)))稻壳,以前一直是三江地区不容忽视的一大公害,/稻黄0成灾。

由于水稻壳不易腐烂,点火焚烧又不能在较短时间内彻底燃烬,即浪费能源又污染环境,且极易造成/跑荒0火灾的隐患,由于稻壳比重轻(约50~55kg/m 3),路旁田头,乱倒现象时有发生,稻壳污染信访事件增多,影响社会安定。

建三江热电厂在如何综合利用稻壳副产品方面,已经找到了一条中小型循环流化床燃煤发电锅炉,使用原煤与稻壳掺烧发电的新途径,锅炉节煤率在39%~45%以上。

为了扩大稻壳处理范围,建三江热电厂在稻壳棒代替原煤燃烧发电方面也做了大量的实验研究工作。

经多次测试,确认在综合开发利用稻壳燃料方面,稻壳棒亦非常有开发前景。

2004年,建三江热电厂供热发电耗煤量将突破10万t 。

面对原煤价格居高不下,煤价连年增长的趋势(原煤价格现为185元/t,煤价比2002年增长38%),用稻壳棒代替原煤做燃料,扩大了稻壳产品综合利用的回收区域半径,克服了稻壳不易远距离回收处理的缺点。

2002年8月,建三江热电厂与分局环保局、经贸委合作,进行了锅炉燃料用稻壳棒代替原煤的燃烧试验。

#174#2本次试验的目的用稻壳加工成高密度的稻壳棒,来代替锅炉原煤或部分原煤做燃料,对其发电燃烧综合试验的结果定性分析。

用稻壳加工稻壳棒;设备简单,一次性投资少,每吨稻壳棒的生产成本约60~80元/t。

经黑龙江省能源检测中心测试,稻壳发热值为13079kJ/kg。

3试验准备情况介绍稻壳棒直径为50mm,长度为50~400mm,纯稻壳棒经碎煤机粉碎后,粒径为0.1~25mm,密度为0.549t/m3;稻壳棒占原煤份额为18%~19%时,混料密度为0.700t/m3;纯稻壳棒的密度与机器开采的原煤密度均为0.835t/m3。

实验分三阶段进行:3.1第一阶段试燃阶段。

3.2第二阶段用抛煤机链条锅炉做燃烧试验煤与稻壳棒混料与燃烧纯煤进行对比阶段。

3.3第三阶段用次中压循环流化床锅炉做燃烧试验煤与稻壳棒混料与燃烧纯煤进行对比阶段。

为做到试验原始数据准确,试验参数每隔20min记录一次。

4试验情况及步骤4.1试燃阶段用AZ D25- 2.45/400型锅炉进行试验用环锤式碎煤机破碎后的稻壳棒料,粒径在0.1~15mm之间。

其中0.15~5mm以下占50%,粒径过小;锷板式碎煤机破碎后的稻壳棒料,粒径在0.1~25mm之间,平均粒径20mm,满足实验要求。

冷态抛料时,抛洒在炉排上的混料分布情况良好。

试验时发电负荷稳定在1800kW/h。

调整运行参数,在稳定状态下进行测试。

试验总时间为160min。

表1A ZD锅炉试燃参数记录表(表中数据为平均值)燃料种类燃烧时间,min发电负荷,kW省煤器温度,e出口水温入口烟温出口烟温炉膛温度,e排烟温度,e给煤转数,r/m in引风机风门开度,%排烟度林格曼等级稻壳棒30180013034320864816160058[1级纯煤30180012133920463416044050[2级从表1可以看出,稻壳棒可以在低负荷时代替原煤燃烧,且燃烧比较稳定。

4.2用AZD锅炉燃烧煤与稻壳棒混合(以下简称混合料)与燃烧纯煤对比阶段试验在高负荷下进行,实验时发电负荷稳定在2800kW/h,实验总时间为24h,其中混料燃烧1315h。

表2锅炉试验运行主要参数记录表(表中数据为平均值)燃料种类燃烧时间,h发电负荷,kW省煤器温度,e出口水温入口烟温出口烟温炉膛温度,e排烟温度,e给煤转数,r/min空气预热器入口风温,e出口风温,e混合料13.5280010935420976415769534151纯煤10.5280011436421871916559535165表3燃烧混合料与纯煤发电测试记录对照表燃料种类发电量,kW售电量,kW燃料耗量,t稻壳棒掺烧份额,%发热值,kJ/kg发电单耗,kg/kW h售电单耗,kg/k Wh厂用电量,kWh/h 混合料418603667548.6618.968 1.162 1.327281.7纯煤305362698035.9521437 1.177 1.332277.5 4.3用循环流化床锅炉燃烧煤与稻壳棒混合与燃烧纯煤对比阶段试验过程中发电负荷稳定在3000kW/h,试验总时间为19h。

表4SHFx锅炉试验运行主要参数记录表(表中数据为平均值)燃料种类燃烧时间,h负荷,kW床温,e东床西床上中上中炉膛温度,e给煤转数,r/min给水出口温度,e旋风筒出口烟温,e 混合料8.53000820927864916976430142938纯煤10.53000800945881941944420138900表5燃烧混合料与纯煤发电测试记录对照表燃料种类发电量,kW售电量,kW耗燃料量,t稻壳占燃料总量,%发热值,kJ/kg发电单耗,kg/kW h售电单耗,kg/k Wh厂用电量,kWh/h 混合料246082084026.4018.068 1.073 1.267350.91纯煤298642578032.0620489 1.074 1.244319.10试验中可能存在的误差与问题:(1)稻壳棒发热值用本次试验测试结果反推分析,发热值为14630~16720kJ/kg。

(2)稻壳棒在进入碎煤机时进料慢,有的稻壳棒料太长,稻壳产品成型需改进或调整,即尽可能将棒料改为颗粒料,减免破碎工序。

(3)稻壳棒与煤混合做锅炉燃料更佳,纯烧稻壳棒时高负荷锅炉出力不易保证。

循环流化床锅炉适宜混料燃烧。

5试烧对比经济性分析通过试验和计算,同等质量的稻壳棒与煤燃烧试验结果,应在上表中对比分析。

锅炉掺烧稻壳棒份额为18%~19%时,发电成本平均节资0.03元/kW h电,按年发电量9000万kWh计算,建三江热电厂全年可降低发电成本270万元。

6环保效益与社会效益满足国家能源政策和生态环境保护政策。

锅炉#175#纯烧稻壳棒时,烟尘排放达标,S O2排放量可大大降低,是一条稻壳综合利用的非常有效的路子。

跨区域加工稻壳棒,热电厂回收供热发电,变废为宝,而且可以解决部分失业人员的就业问题,利国利民,社会效益甚大。

7结论和建议(1)SHFx循环流化床锅炉可以按20%~50%的比例,将原煤与稻壳棒混合做锅炉燃料;AZ D锅炉掺烧稻壳棒份额20%~60%时,燃烧效果最佳;也可以纯烧稻壳棒,但高负荷运行时锅炉出力不易保证。

(2)锅炉在各种运行工况下,混料掺烧不同份额时,燃烧稳定。

但在上述提供的混料掺烧份额范围内,锅炉燃烧效果更佳。

(3)建议:应提高稻壳棒成品率和棒料耐压强度;开发不同粒径的颗粒燃料,进一步降低稻壳棒吨成品耗电量。

总之,建三江热电厂已看好综合开发利用稻壳的市场,用稻壳产品做锅炉燃料,发展前景广阔。

(上接第166页)3改造方法和改后效果在汽轮机的基本结构尺寸不改变的前提下,按用户的具体使用要求,对汽轮机各级逐级进行气动热力计算,确定在不抽汽或抽汽量不大时,低真空运行工况的各级通流面积,然后将其调整到喷嘴的整数个数,并堵去多余的喷嘴。

对低压段的末级、次末级,因其叶片较长,反动度较大,不宜采用堵去若干喷嘴的办法调整通流面积,要采用沿高度环堵喷嘴的办法保持全周进汽,防止叶片断裂。

为减少调节阀的节流损失,可更改某些调节阀的开启顺序,也可将低压调节阀处于全开位置。

表2是对C6-35/5抽凝式汽轮机在不抽汽条件下改为低真空供热汽轮机的改造设计工况热力计算一览表。

计算表明,由于各级焓降均按最佳速比配置,各级具有较高的效率,在相同的进汽量时,出力大大增加了,与改造前相比,功率可提高10%左右。

改造后的汽轮发电机组在带岭翔达热电公司和佳能热电公司进行低真空供热的实践表明,这种改造是有成效的,具有可观的节能效果和经济效益,表3和表4是这两个热电公司按运行记录和统计报表提供的数据列出的。

由表3可见,带岭翔达热电公司在改造前的2002年,平均发电功率4800kW,最大不超过5000kW,而改造后的2003年和2004年,平均发电功率为6000kW,最大可达6300kW。