6卧式循环流化床技术 技术名称:卧式循环流化床技术 、技术类别:零碳技术 三、所属领域及适用范围:可再生能源生物质能利用 四、该技术应用现状及产业化情况 据统计,我国每年有近30%的生物质资源无法得到合理利用。原 因主要有两方面,一是资源分散,无法形成规模效益,而小型装置效 率低下、经济性不高,企业投资意愿低;二是部分生物质资源(如烟 梗、造纸废弃物、咖啡渣等)自身较难燃烧,能源化利用难度较大。 卧式循环流化床是一种针对生物质等资源进行能源化利用的设 备。与传统立式循环流化床相比,降低了流化床的高度,有利于设备 安装,同时多级炉膛设计可有效降低难燃物质灰渣的热灼减率,提高 焚烧效率,并降低飞灰产生量。目前,该技术已在烟梗、咖啡渣、造 纸废弃物、酒糟处理等领域应用,年处理生物质废弃物达64万吨。 五、技术内容 1.技术原理 卧式循环流化床锅炉是针对难燃生物质设计的一种新式锅炉。与 传统立式循环流化床锅炉相比,卧式流化床锅炉的炉膛由单级变为三 级,并将—级灰循环变为两级灰循环,加大了锅炉炉膛的有效燃烍行 程,使燃料燃烧更为充分,并可实现流化床气固中温分离,有利于降 低焚烧灰中的碱金属粘结性,避免分离器后结焦、积灰等问题,实现 生物质锅炉的高效稳定运行
23 6 卧式循环流化床技术 一、技术名称：卧式循环流化床技术 二、技术类别：零碳技术 三、所属领域及适用范围：可再生能源 生物质能利用 四、该技术应用现状及产业化情况 据统计，我国每年有近 30%的生物质资源无法得到合理利用。原 因主要有两方面，一是资源分散，无法形成规模效益，而小型装置效 率低下、经济性不高，企业投资意愿低；二是部分生物质资源（如烟 梗、造纸废弃物、咖啡渣等）自身较难燃烧，能源化利用难度较大。 卧式循环流化床是一种针对生物质等资源进行能源化利用的设 备。与传统立式循环流化床相比，降低了流化床的高度，有利于设备 安装，同时多级炉膛设计可有效降低难燃物质灰渣的热灼减率，提高 焚烧效率，并降低飞灰产生量。目前，该技术已在烟梗、咖啡渣、造 纸废弃物、酒糟处理等领域应用，年处理生物质废弃物达 64 万吨。 五、技术内容 1. 技术原理 卧式循环流化床锅炉是针对难燃生物质设计的一种新式锅炉。与 传统立式循环流化床锅炉相比，卧式流化床锅炉的炉膛由单级变为三 级，并将一级灰循环变为两级灰循环，加大了锅炉炉膛的有效燃烧行 程，使燃料燃烧更为充分，并可实现流化床气固中温分离，有利于降 低焚烧灰中的碱金属粘结性，避免分离器后结焦、积灰等问题，实现 生物质锅炉的高效稳定运行
2.关键技术 (1)循环流化床卧式结构设计技术。采取三级炉膛、两级回灰结 构设计,加大了锅炉炉膛的有效燃烧行程,使燃料充分燃烧和换热 提高锅炉的热效率和燃料燃烬率。 (2)低温燃烧-中温分离技术。采用低温燃烧、中温分离的方式, 有效防止炉膛内、分离器结焦现象,进一步降低NO生成。 (3)省煤器管束布置和对流受热面设计技术。采取燃气脉冲吹灰 器吹灰,减少尾部积灰现象。 (4)水冷壁设计技术。对于35th以上的生物质锅炉,在炉膛稀相 区布置水冷屏,增加炉膛辐射吸热能力,控制炉膛稀相区温度在850°℃ 左右,延长分离器使用寿命。 3.工艺流程 卧式循环流化床锅炉由风室、风帽、主燃室、副燃室、燃烬室 料腿、分离器等组成。燃料由料斗送入炉膛内,沿着炉膛和物料进行 混合,在主燃烧室内循环上升进入副燃烧室,在副燃烧室底部分离。 部分物料从一次物料循环入口返回主燃烧室形成第一级物料循环 另一部分物料从副燃烧室进入燃尽室,然后由分离器进行分离,并经 料腿返回,形成第二级物料循环。卧式循环流化床锅炉结构及循环示 意图见图1,工艺流程图见图2
24 2．关键技术 （1）循环流化床卧式结构设计技术。采取三级炉膛、两级回灰结 构设计，加大了锅炉炉膛的有效燃烧行程，使燃料充分燃烧和换热， 提高锅炉的热效率和燃料燃烬率。 （2）低温燃烧-中温分离技术。采用低温燃烧、中温分离的方式， 有效防止炉膛内、分离器结焦现象，进一步降低NOx生成。 （3）省煤器管束布置和对流受热面设计技术。采取燃气脉冲吹灰 器吹灰，减少尾部积灰现象。 （4）水冷壁设计技术。对于35t/h以上的生物质锅炉，在炉膛稀相 区布置水冷屏，增加炉膛辐射吸热能力，控制炉膛稀相区温度在850℃ 左右，延长分离器使用寿命。 3．工艺流程 卧式循环流化床锅炉由风室、风帽、主燃室、副燃室、燃烬室、 料腿、分离器等组成。燃料由料斗送入炉膛内，沿着炉膛和物料进行 混合，在主燃烧室内循环上升进入副燃烧室，在副燃烧室底部分离。 一部分物料从一次物料循环入口返回主燃烧室形成第一级物料循环； 另一部分物料从副燃烧室进入燃尽室，然后由分离器进行分离，并经 料腿返回，形成第二级物料循环。卧式循环流化床锅炉结构及循环示 意图见图1，工艺流程图见图2
1一料斗 2一主燃室: 副燃室 4一燃尽室 B 5一分离器出口; 风帽 风室 8一分离器回料口 9—一次物料循环入口 6 10一燃尽室至副燃室入口 11-分离器料腿 89101112 12一分离器 图1卧式循环流化床锅炉结构及循环示意图 区88区w 硫著仓 市袋除尘器至灰库引风机 图2卧式循环流化床锅炉工艺流程图 六、主要技术指标 1锅炉出力范围10~130th,蒸汽压力1.25~529MPa,蒸汽温度 193~485°C 2锅炉热效率86%~92%,可用燃料热值最低1500kcal/kg
25 图1 卧式循环流化床锅炉结构及循环示意图 图2 卧式循环流化床锅炉工艺流程图 六、主要技术指标 1.锅炉出力范围 10～130t/h，蒸汽压力 1.25～5.29MPa，蒸汽温度 193～485℃； 2.锅炉热效率 86%～92%，可用燃料热值最低 1500 kcal/kg； 1－料斗； 2－主燃室； 3－副燃室； 4－燃尽室； 5－分离器出口； 6－风帽； 7－风室； 8－分离器回料口； 9－一次物料循环入口； 10－燃尽室至副燃室入口； 11－分离器料腿； 12－分离器
3采用膜式壁炉膛结构+布袋除尘+通过低温分级燃烧+SNCR,排 放指标为:烟尘≤20mgm3、NOx≤150mg/m3。 七、技术鉴定情况 该技术已获得国内发明专利10项,实用新型专利20项,PCT专利 1项。目前,该技术已在国内20多个省、市、自治区得到广泛应用, 并出口到美国、印尼、蒙古等国家。 、典型用户及投资效益 典型用户:湖南省郴州烟叶复烤厂、兴化市热华能源有限公司等 典型案例1 案例名称:江苏兴化生物质热电联产项目 建设规模:3台45th的卧式循环流化床生物质锅炉。建设条件 新建集中供热,取代园区小锅炉。主要建设内容:建设3台45t/h卧式 循环流化床生物质锅炉,燃料为稻壳。主要设备为卧式循环流化床锅 炉本体、辅机设备及整套系统。项目总投资1亿元,建设期10个月。 碳减排量约113万tCO2,碳减排成本约10~20元tCO。项目年经济 效益1200万元,投资回收期约8年。 典型案例2 案例名称:湖南郴州复烤厂二期烟梗废弃物综合利用项目 建设规模:2套15th的卧式循环流化床锅炉。建设条件:在新厂 内投建2套燃烟梗的卧式循环流化床锅炉。主要建设內容:通过燃烟 梗的卧式循环流化床锅炉,将烟梗废弃物进行无害化处理,产生的蒸 汽用于生产。主要设备为卧式循环流化床锅炉本体、辅机设备及整套
26 3.采用膜式壁炉膛结构+布袋除尘+通过低温分级燃烧+SNCR，排 放指标为：烟尘≤20mg/m3、NOx≤150mg/m3。 七、技术鉴定情况 该技术已获得国内发明专利10项，实用新型专利20项，PCT专利 1项。目前，该技术已在国内20多个省、市、自治区得到广泛应用， 并出口到美国、印尼、蒙古等国家。 八、典型用户及投资效益 典型用户：湖南省郴州烟叶复烤厂、兴化市热华能源有限公司等 典型案例 1 案例名称： 江苏兴化生物质热电联产项目 建设规模： 3 台 45t/h 的卧式循环流化床生物质锅炉。建设条件： 新建集中供热，取代园区小锅炉。主要建设内容：建设 3 台 45t/h 卧式 循环流化床生物质锅炉，燃料为稻壳。主要设备为卧式循环流化床锅 炉本体、辅机设备及整套系统。项目总投资 1 亿元，建设期 10 个月。 碳减排量约 11.3 万 tCO2，碳减排成本约 10～20 元/tCO2。项目年经济 效益 1200 万元，投资回收期约 8 年。 典型案例 2 案例名称：湖南郴州复烤厂二期烟梗废弃物综合利用项目 建设规模：2 套 15t/h 的卧式循环流化床锅炉。建设条件：在新厂 内投建 2 套燃烟梗的卧式循环流化床锅炉。主要建设内容：通过燃烟 梗的卧式循环流化床锅炉，将烟梗废弃物进行无害化处理，产生的蒸 汽用于生产。主要设备为卧式循环流化床锅炉本体、辅机设备及整套
系统项目总投资1000万元建设期为7个月。年碳减排量约74CO2, 碳减排成本为10~20元CO。产生经济效益320万元,投资回收期 约3年 九、推广前景和减排潜力 据统计,现有全国燃煤锅炉约60余万台,总量约为250万蒸吨 其中35th以下中小锅炉约占70%。预计未来5年,卧式循环流化床 技术推广比例约占中小锅炉领域的1%,项目总投资约30亿元,可形 成年碳减排能力350万tCO2
27 系统。项目总投资 1000 万元，建设期为 7 个月。年碳减排量约 774tCO2， 碳减排成本为 10～20 元/tCO2。产生经济效益 320 万元，投资回收期 约 3 年。 九、推广前景和减排潜力 据统计，现有全国燃煤锅炉约 60 余万台，总量约为 250 万蒸吨， 其中 35t/h 以下中小锅炉约占 70%。预计未来 5 年，卧式循环流化床 技术推广比例约占中小锅炉领域的 1%，项目总投资约 30 亿元，可形 成年碳减排能力 350 万 tCO2