定稿浅谈生物质及生物质锅炉的节能.ppt
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1、浅谈生物质及生物质锅炉的节能浅谈生物质及生物质锅炉的节能中山新迪能源与环境设备有限公司 一、概述一、概述 能源是人类发展和生存的基本动力资源,长期历史发展中人们主要依赖于“化石”能源(即煤、石油、天然气等)。由于人们长期使用开发“化石”能源,目前“化石能源时代正在走向终结”。有资料表明:50年后,世界石油和天然气资源将枯渴,90年后,煤炭资源也将枯渴。中国化石能源就更加紧张,按照现在经济发展速度和能源消耗计算,石油资源仅够用十几年,煤炭只能用四十多年。能源短缺正在一步步扼紧人类未来的咽喉,寻找再生的替代能源成为世界各国尤其是我国的当务之急。 2010年9月17日在北京首届 “超融低碳经济高峰论
2、坛”会上,全国人大副委员长成思危在分析了世界经济与能源发展、节能减排的关系指出:世界前三次产业革命是“蒸汽机”、“电力”和“电脑”,下一次产业革命一定是新能源引领,而可再生能源将是未来的一个要点。 生物质能源已经成为世界第四大能源和首屈一指的可再生能源。生物质能源的特点是资源丰富,可再生,清洁环保,二氧化碳零排放。 开发生物质再生能源不仅能解决能源短缺和环境污染,而且可以提高就业机会,促进经济发展,具有经济与社会的双重效益。 生物质能源第四大能源、清洁能源第四大能源、清洁能源 二、生物质能源特性二、生物质能源特性1, 生物质能源可分为;生物质能源可分为; 固体燃料(即生物质颗粒); 液体燃料(
3、生物质燃油,如:乙醇汽油,柴油); 气体燃料(沼气,甲烷气,一氧化碳等)。 由于固体燃料取料方便,制作工艺相对简单、安全,无污染物产生,使用方便,成本较低。因此,生物质固体燃料目前市场上应用最多也比较广泛。2,固体生物质燃料特性固体生物质燃料特性 元素分析值:元素分析值: Car=46.9% Har=5.3% Oar=37.94% Nar = 0.15% Sar=0.05% (工业分析值): Mar=7.91% Aar=1.75% Vdaf=65% 其密度为:1.2t/M3 堆积密度 : 0.50.55t/M3 从上述元素分析值,我们可以看出:从上述元素分析值,我们可以看出: (Sar)含量:
4、 生物质固体燃料平均含硫只有煤平均含硫(Sar)量的2.8%左右,是重油4%左右,轻柴油8.3%; 灰份比:灰份比: 是煤的平均灰份比的5.8%。生物质燃料具有:生物质燃料具有:低有害排放低有害排放由于生物质固体燃料其含硫量相对煤和重油少得多,实际上大部分生物质颗粒含硫量等于零,这样使得生物质燃料与“化石”燃料相比,极少产生硫化合物(S0 x),氮氧化合物(NOX)等有毒气体。 可低温排放可低温排放 由于含硫量极低,使得生物质燃料燃烧后其尾部的烟气可以充分回收,而且回收设备的寿命又因无“低温腐蚀”可大大提高。 ( “化石”燃料由于含有“S. N”等元素,在其烟温低于160 时会大量冷凝生成H2
5、SO3 ,严重腐蚀回收设备,因此燃用“化石” 燃料的设备其排烟温度一般都不低于170。) 生物质燃烧可回收更低温度的烟气热量,比相同发热值的煤其效率可生物质燃烧可回收更低温度的烟气热量,比相同发热值的煤其效率可提高提高10%10%。 如果一台10吨的燃煤蒸汽锅炉改造成燃生物质锅炉,其热效率可由78%提高到88%,则每小时节约烟煤(4200kcal/kg)220kg/h。如果这台炉每天 运行16小时,每年运行300天,则 可节约烟煤(4200kcal/kg)1056吨/年。-折合人民币79.2万元/年。按照GB132712001锅炉大气污染物排放标准计算,改造成燃生物质锅炉后可减少二氧化硫(SO
6、2)排放14吨/年;减少氮氧化合物(NOX)排放4.2吨/年;减少烟尘排放3.2吨/年。 据中山网报道中山大涌镇在用锅炉就400蒸吨,保守估算整个中山市在用锅炉就5000蒸吨以上。以5000蒸吨计算,如果全部燃用生物质则每年可节约标准煤(7000kcal/kg)316万吨;减少二氧化硫(SO2)排放7万吨;减少氮氧化合物(NOx)排放2.1万吨. 对广东省而言数字就更加巨大,其经济效益与社会效益不言而喻。三、生物质锅炉的节能三、生物质锅炉的节能(一)锅炉的热能平衡及分析 众所周知锅炉是一种热能的转换设备,它是将投入的热量最大化的转换成人们使用的热能。我们称之为热效率。热效率越高说明该设备能效转
7、换越好,就越节能。 锅炉的热能平衡,如下图: Q投入热量投入热量 锅锅 炉炉 供 热 排烟 气体不完全 固体不完全 表面散热 灰渣物理损失 Q1 Q2 燃烧Q3 燃烧Q4 Q5 Q6( 7688%) (920%) (0.52%) (410%) (1.53%) (0.93%) 我们希望得到的是供热我们希望得到的是供热q1的最大化!的最大化! 减少 q2,q3,q4,q5,q6(热损失),使q1提高(高效率) q2(排烟损失):(排烟损失): 由于生物质燃料含硫(S)量极少,我们可以很方便地使排温度由170 降到70左右,回收设备不被H2SO3腐蚀。根据计算排温度由170 降到70排烟损失q2 由
8、9.6%降到3.6% 减少排烟损失6%。以2T/H蒸汽炉计算每小时可节约生物质燃料24.2KG/H左右。 q3 (气体不完全燃烧损失):(气体不完全燃烧损失):该损失从占的比例看好像不是很大,但是对大容量的锅炉而言降低0.5%,每天节下来的燃料费就是个不小的数字。 q4(固体不完全燃烧损失):(固体不完全燃烧损失):由于生物质颗粒的挥化物较高,且水分、灰分含量较低,方便着火与燃烧。只要合理的进料使其不堆料,且合理的炉排间隙或孔经。Q4完全可以下降。 q5 (表面散热损失表面散热损失): 合理的设计设备的外表面积和保温厚度,选用热阻大的保温材料是降低q5损失的有效方法。 q6(灰渣物理热损失):
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