北方通用動力集團有限公司20th鏈條爐改25t/h循環(huán)流化床鍋爐改造項目

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一、案例名稱

北方通用動力集團有限公司20t/h鏈條爐改25th循環(huán)流化床鍋爐改造項目

二、案例業(yè)主

北方通用動力集團有限公司前身原山西柴油機廠，始建于1955年，是國家“一五”期間156個項重點工程之一。企業(yè)投產(chǎn)后，為型號裝備提供了二十多種不同用途的車輛動力。為國防建設、國民經(jīng)濟建設和外貿(mào)出口做出了重要貢獻。

企業(yè)消耗的能源為原煤、電、天然氣、石油制品等，其中:原煤占綜合能耗的比例為75.41%，電力占綜合能耗的比例為14.86%。

三、案例內(nèi)容

1.技術原理及適用領域

(1)技術原理

循環(huán)流行化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發(fā)展的一項高效低污染清潔燃燒技術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業(yè)應用。

循環(huán)流化床運行基本流程和原理為:燃煤被送入爐膛中開始燃燒，物料被一次風帶入爐膛中上部燃燒，大顆粒(沒有燃燒充分的)通過自身重力沿著爐膛內(nèi)壁落入爐膛下部，如此循環(huán)，稱為內(nèi)循環(huán)。細小的顆粒被煙氣揚吸、夾帶入旋風分離器中通過離心力、重力落入返料器中通過返料風、松動風送入爐膛。構成了外循環(huán)。細灰被引風機吸入除塵器，除塵完成后進入煙道。

(2)適用領域,

循環(huán)流化床技術包含兩種應用方式:循環(huán)流化床鍋爐的直接應用;在層燃式鍋爐基礎上進行循環(huán)流化床改造。

在層燃式鍋爐基礎上進行了循環(huán)流化床改造，主要應用于10t/h以上層燃鍋爐，可應用于鏈條鍋爐、往復鍋爐和拋煤機鍋爐等。更新改造時可根據(jù)企業(yè)原鍋爐使用現(xiàn)狀，充分利用原鍋爐基礎平臺、上下鍋筒、對流管束等，增加或改造鍋爐燃燒系統(tǒng)、尾部受熱面、分離器、回收裝置;同時根據(jù)需要改造配套的給煤系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、輔機系統(tǒng)、脫硫除塵系統(tǒng)等。在更新改造時對鍋爐進行自動控制改造、變頻控制改造。

2 .節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項目節(jié)能改造主要內(nèi)容如下:

(1)鍋爐本體部分。

燃燒系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、給煤篩分系統(tǒng)除渣系統(tǒng)改造、更換、增加。

(2)爐膛受熱面。

密相區(qū)布置斜埋管增加埋管上下集箱；

前墻調(diào)整、外移，受熱面核算調(diào)整；

左右側墻受熱面調(diào)整，布置中、下側集箱；

后墻位置基本保持一致，結構作調(diào)整;

爐膛四周水冷壁水冷度需作設計計算在部分區(qū)域內(nèi)敷設耐火混凝土。

(3)下降管系統(tǒng)。

下降管經(jīng)計算按比例重新分配和調(diào)整。

(4)對換熱器、省煤器、預熱器進行調(diào)整、檢修、改造或更換。降低煙氣流速。

(5)爐膛部分。

爐內(nèi)結構調(diào)整;爐墻全部采用重型爐墻結構，隔墻采用部分掛磚，部分澆注料結構;尾部豎井爐墻需全部拆除重新布置和砌墻。

(6)基礎部分。

主體基礎、鋼架樓梯平臺基本不變，需適當增加;鼓風機、引風機基礎作適當加大或新作，位置不變。

(7)增加雙通道槽式分離器、灰斗立管、膨脹節(jié)等，新型流化密封送灰器。

(8)輔機及其他部分。

鼓風機、引風機更換，電控柜、動力柜改造，新增電氣、電纜，一、二次儀表，熱工、變頻控制系統(tǒng)。給煤系統(tǒng)增加2套給煤機、絞龍。增加1套破碎篩分系統(tǒng)，考慮改造后的運行方式，處理能力50~100t/h。

煙、風道接管、鋼架、平臺等利舊、改造或增加。

3.項目實施情況

項目從2012年開始論證，通過對企業(yè)原有鏈條鍋爐運行數(shù)據(jù)的采集和分析，并在2012年12月-2013年3月對原有鍋爐進行了監(jiān)測;最終確定使用循環(huán)流化床技術對原有鍋爐進行改造，可以取得明顯的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。

在2013年8月簽訂采用合同能源管理方式實施改造合同，2013年9月進行設計和圖紙會審，2013年12月項目施工完成;2014年2月開始調(diào)試并投入運行，目前鍋爐運行使用正常，節(jié)能效果顯著。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

(1)改造前后系統(tǒng)(設備)用能情況及主要參數(shù)。

①改造前

項目實施節(jié)能改造前，企業(yè)北鍋爐房共有五臺鍋爐同時運行，生產(chǎn)0.3MPa工業(yè)蒸汽，平均每臺鍋爐出力11~12噸，僅達到額定出力的55%;鼓引風機均未進行變頻改造;因鍋爐出力不足，企業(yè)停用熱力除氧裝置;企業(yè)各爐平均排污率達到20%。

對項目改造的2號、3號爐改造前每噸蒸汽綜合能耗進行實測，實測數(shù)據(jù)見表1。

表1 2號、3號鍋爐改造前蒸汽單耗

注:測試時采用的原煤低位發(fā)熱值為5082kcal/kg。

②改造后:

項目實施后2、3號爐設計運行參數(shù)如下：

額定蒸汽壓力:1.25MPa;

額定蒸發(fā)量:25th;

額定蒸汽溫度:194°C;

排煙溫度:<150°C;

負荷調(diào)節(jié)范圍:30%~120%;

熱效率:設計效率>80%;

灰渣含碳量CZ:<2%;

燃料:1000大卡/千克~6500大卡/千克的任何煤種。

表2 2號、3號鍋爐改造后實測蒸汽單耗

(2)節(jié)能量計算方法

該項目節(jié)能量計算方法為按照單一產(chǎn)品(0.3MPa飽和蒸汽)多個能源品種單獨計算再匯總為綜合能耗節(jié)能量，最后乘上累計工作時間，得出該項目實施一個工作周期(年)的預期節(jié)能量。

噸蒸汽標煤節(jié)約量=改造前平均噸蒸汽耗標煤量-改后平均噸蒸汽耗標煤量=134.24-104.55=29.69 kgce。

項目年節(jié)能量=各項能源綜合節(jié)約原能量x總產(chǎn)品量=29.69x25x24x180x2/1000=6413.04 tce。

2.年節(jié)能效益

年節(jié)能效益-年節(jié)約原煤量x原煤單價=(184.26-143.5)x25x24x180x2x500/1000=440.21萬元。

五、商業(yè)模式

采用節(jié)能效益分享型合同能源管理模式，合同期3年，節(jié)能效果測定和驗證按鍋爐改造前后實測單耗;節(jié)能服務公司3年的分享比例分別為90%、80%、80%;項目(設備)所有權在合同期結束后按1元資產(chǎn)轉交用戶。

六、融資渠道

項目投資額820萬元，來源于節(jié)能服務公司自有資金。