48CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化工設計200513(1)技術燃油鍋爐改燒水煤漿技術應用研究改造王淑萍ˇ唐會權中國石油工程設計有限責任公司東北分公司吉林132002摘要水煤漿是一種新型潔凈燃料。通過對燃油鍋爐改燒水煤漿的實踐表明,該技術成熟、可靠并具有良好的環(huán)保、節(jié)能及經濟效益。介紹吉林石化公司燃油鍋爐改燒水煤漿工程的技術特點和經濟效益。關鍵詞燃油鍋爐水煤漿技術方案經濟效益1必要性鍋爐、工業(yè)鍋爐代油、代氣。由于水煤漿有以上諸多優(yōu)點,我們對水煤漿我國自然資源總量排名世界第七位,能源資技術進行了充分的調査研究和改造實施。我公司源總量居世界第三位。然而我國石油儲量不多,燃油鍋爐多、燃油價格高、導致蒸汽成本高,從上世紀90年代頭8年,原油生產的增長速度下而增加了化工產品的成本。為提高企業(yè)的經濟效降,年均增長率為1.9%,而石油消費的増長猛益,決定對現(xiàn)有1臺65υh燃油鍋爐改燒水煤漿增到年均7%,產需缺口明顯增大。預計我國石的技術改造,并進行探索性研究油缺口:①2005年:1.4億噸,占石油需求總量的43%;②2010年:2.6億噸,占石油需求總量2技改方案的57%;③2015年:4.5億噸,占石油需求總量原鍋爐設計容積熱負荷為20900kca/m3h,的67%;④2020年:7.3億噸,占石油需求總量經初步近似熱力計算,只需要把爐膛容積適當擴的75%大,燃燒器適當下移,省煤器和空預器面積做適我國將成為僅次于美國和日本的石油進口大當調整,平爐底改為冷灰斗,這樣就能基本滿足國,所以能源形勢不容樂觀。燒水煤漿要求。爐膛水冷壁受熱面由原來的我國是產煤大國,煤炭儲量達1×10kt,所24.5m2增加到261.81m2,對于燒輕油時排煙溫以鍋爐燃料應以煤炭為主,然而燃煤鍋爐又帶來度偏低的問題,初步計算可通過加暖風器或冷風環(huán)保問題。目前重視環(huán)境保護已成為全球關注的旁路來解決。大熱點,也是我國的一項基本國策。燃料燃燒2.1鍋爐造成的大氣污染越來越受到人們的關注,開發(fā)新2.1.1燃燒器能源,尋找污染小的清潔燃料成為重要的研究方原旋流燃燒器采用前墻布置,改造后的直流向。水煤漿是一種低污染、高效率、流動性好的式水煤漿燃燒器采用四角切圓布置。代油煤基新型清潔燃料。它由65%~70%旳煤角置式燃燒器共5層:一次風2層和二次風30%~35%的水和約1%的添加劑通過物理加工3層。自上而下分別為上二次風、下一次風、中混合而成的漿體狀燃料。它既保持了煤炭原有的二次風、下一次風和下二次風。二層一次風燃燒物理特性,又具有和石油一樣的流動性和穩(wěn)定器中國煤化工器。性,可以象油一樣實現(xiàn)管道輸送和高效燃燒,被CNMHG5置8個水煤漿槍,可稱為液態(tài)煤炭產品。由于水煤漿具有的燃燒效率切抉力槍。刀還到65h負荷,在4個下二高,污染物排放低等特點,目前已廣泛用于電站次風燃燒器噴口里設置4個柴油點火油槍,1套王數(shù),程同,主任0年業(yè)于造林速工程字供熱通風業(yè),長周從工程設計和理工作,聯(lián)系電適2005151)王淑萍等燃油鍋爐改燒水煤漿技術應用研究高能點火裝置布置在下二次風對角位置4)增設輕柴油貯罐及點火助燃油系統(tǒng)。2.1.2噴嘴2.2.2除灰渣系統(tǒng)水煤漿噴嘴是燃用水煤漿專用設備之一。根采用干式除灰,灰渣經鍋爐冷灰斗至圓盤撈據燃用水煤漿噴嘴的成功經驗及電站鍋爐旳特點,渣機,由爐底排岀。設計選用了8套撞擊式多級霧化型水煤漿噴嘴。2.2.3煙風除塵系統(tǒng)霧化用蒸汽壓力1.3MPa(300℃),霧化細度根據計算,原有鼓風機風量、風壓均能滿足(SMD)95m,霧化汽耗率0.15~0.2kg氣/人kg漿。水煤漿鍋爐的要求,所以采取措施利舊使用。原2.1.3點火裝置有引風機全壓不能克服改造后鍋爐引風系統(tǒng)的壓鍋爐改造后配高能點火裝置,布置在燃燒器力損失,故新增引風機。下二次風口,用于啟動點火油槍,高能點火系統(tǒng)22.4除塵設備包括配電箱、就地點火控制裝置、點火油槍推進原系統(tǒng)無除塵設備,新增靜電除塵器。裝置和高能點火器。2.1.4爐膛水冷壁3運行狀況為有利于水煤漿的著火,在水煤漿燃燒器標按照以上方案對鍋爐進行改造后,2004年4高區(qū)段的周圍增設衛(wèi)燃帶。衛(wèi)燃帶部分的水冷壁月一次點火成功。水煤漿燃燒效率達9%以上改為銷釘管,衛(wèi)燃帶面積初步計算約為14m。接近燃油的水平,達到了國內先進水平。燃燒調此外,在水冷壁的某些位置新增加一定數(shù)量節(jié)方便,運行穩(wěn)定可靠的看火孔、吹灰孔、打焦孔、燃燒器開孔、測量孔等,并進行水冷壁改造設計。環(huán)境保護因水煤漿含有一定量的粗灰渣,原燃油平底水煤漿采用洗選精煤制備,以65%~70%爐改成標準的煤粉爐冷灰斗結構的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑混合而2.1.5省煤器成,煤漿中含硫量低,SO2的排放量低。水煤漿因水煤漿含有10%灰分,改造后煙氣對受的燃燒溫度低,NO排放量低。該鍋爐經改造熱面的磨損會加劇,為減少磨損,在省煤器入口后,鍋爐初始含塵濃度為7100mgm,選用靜電前和彎頭迎風面設防曆蓋板,并增加吹灰器。除塵器,除塵效率為98.5%,煙塵排放濃度108根據計算,燒水煤漿時熱風溫度偏低mg/m3,SO2排放濃度199.5mgm3,NOx排放濃200℃),為提高熱風溫度,需減少省煤器面積。度447mg/m3,滿足《鍋爐大氣污染物排放標準》2.1.6空氣預熱器GB13271-2001)中二類地區(qū)Ⅱ時段排放標準要根據計算,原光管空預器面積不夠,致使熱風溫度偏低,因此需增加空預器面積。將光管空求。預器更換為內螺紋管空預器,且增加防磨裝置,5效益分析除灰采用聲波吹灰器經初步測算,燃油鍋爐的產汽成本在120~2.1.7其他130元/汽;水煤漿鍋爐的產汽成本在80~90元/鍋爐水冷壁下聯(lián)箱,下組省煤器進出口聯(lián)箱,餼。鍋爐改燒水煤漿后,每年節(jié)省燃料油、氣包括省煤器進出口聯(lián)箱之間的連接管均進行相應改造。此外,部分輔助設施也進行相應改造。300t,從而節(jié)省了優(yōu)質能源。不僅大大降低了燃而旦可*矯科出的渣油用于化工深加2.2外部系統(tǒng)工中國煤化工因此,改造工程的經2.2.1供漿系統(tǒng)CNMHG1)設置水煤漿燃料貯罐及燃料泵房。(2)選用合適的水煤漿燃料加熱系統(tǒng)和過濾6結論系統(tǒng)。通過以上的研究證明,水煤漿代油技術,充(3)莉癰蓀的蒸氣霧化系統(tǒng)。(下轉第44頁)CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化工設計200513(1)酸酐生產裝置的技術經濟指標見表2和表3。利稅總額較高,具有較好的經濟效益和社會效表2技術經濟指標匯總表益。項目名稱4.5kt/a(2)項目的投資利潤率、投資利稅率、財務資本金,萬元8860內部收益率、財務凈現(xiàn)值、投資回收期等指標均總投資,萬元3674.09能滿足財務基準的要求。建設投資,萬元3281973)項目年均資產負債率、年均流動比率、建設期利息,萬元年均速動比率等指標表明該項目具有較強的清償資金,萬元能力年銷售收入,萬元122884)通過盈虧平衡分析、敏感性分析說明項年總成本費用(平均),萬元6759.73目具有一定的經濟效益和抗風險能力。年銷售稅金及附加,萬元綜上所述,各項技術經濟指標均能達到財務年利潤總額(平均),萬元123606417152基準的要求,說明該項目在經濟上是可行的。年利稅總額(平均),萬元1629.805352.727結論年基本折舊,萬元投資利潤率,%43.41以偏三甲苯為原料,采用液相空氣氧化法、投資利稅率,%570二次結晶、脫水成酐工藝生產偏苯三酸酐,具有資本金利潤率,%47.16產品質量高、能耗低、技術先進、安全可靠、經財務內部收益率(稅后),%濟效益好、市場前景廣闊等優(yōu)點,并可改變目前財務凈現(xiàn)值(稅后),萬元3118.32國內偏苯三酸酐產量少、質量不高、主要依賴進投資回收期(稅后),年興口的被動局面,實現(xiàn)進囗替代。盈虧平衡點,%參考文獻1趙繼芳等.國內外偏苯三酸酐生產技術路線對比.化學與粘資產負債率(平均),%3.91合,2004(2)流動比率(平均),%1915.4220052朱新遠.偏苯三酸酐的生產及市場,石化技術與應用,2003速動比率(平均)1845.49(1)※含建設期3吳曉云等.偏苯三酸酐的生產技術與市場,精細與專用化學表3敏感性分析表品,2002(12、13)4崔小明.偏苯三酸酐開發(fā)利用前景廣闊.中國石油和化工內部收益率(稅后)(%)項目變化率(%)1 5kt/a4. 5kta5順夫,偏苯三酸酐”十五”形勢展望.中國化工報,第建設投資3188期,2001產品售價6王化淳.偏苯三酸酐工業(yè)技術探討.現(xiàn)代化工,1997(12)7李峰,偏苯三酸酐生產技術及其應用,精細與專用化學建設期延長1年品,1997(11)可變成本收稿日期2004-08-12)6.3財務分析(1)項目年銷售收入、年均利潤總額、年均中國煤化工次上接第49頁)團YHCNMH廢和能源政策,既提高分利用了我國的煤炭資源,降低了燃料成本,提了企業(yè)的經濟效益,又提高了環(huán)境效益和社會效高了企業(yè)的經濟效益。水煤漿鍋爐煙氣排放中益。SO2及NOx排放濃度均滿足排放標準。燃油鍋爐收稿日期2004-10-11)