生物質集中供熱
以項目地周邊農作物秸稈、工業有機固廢等生物質廢棄物為主要原料,利用其揮發分高、熱值高等特性,采用先進的熱解氣化及梯度濃淡燃燒技術,在還原性氣氛下將有機固廢高效、清潔處置,并充分利用處置過程中產生的能量制備蒸汽,用于工業生產或者居民供暖,實現生物質的清潔能源轉化與低成本超低排放。
系統組成
一、預處理系統
物料接收與給料系統是指物料進廠到物料熱解氣化燃燒系統進料入口之間的所有工藝和設備。系統主要包括以下設施:料倉、輸送機、爐前料倉等。
二、爐前進給料系統
爐前給料系統包括爐前料倉、液壓推料器等。
三、熱解氣化耦合燃燒
熱解氣化:生物質原料由進料系統進入熱解氣化系統,通過缺氧燃燒部分物料來提供熱量,供剩余物料或半焦進行氣化裂解,在還原性氣氛中產生C-H-O等類甲烷、類煤氣的可燃氣體。
耦合燃燒:熱解氣化產生的燃氣以高溫形態通入燃燒室中進行梯級濃淡供氧燃燒,通過分級配風使燃氣燃燒狀態始終處于還原性氛圍中,有效抑制NOx的生成,最終低氮高溫煙氣通入余熱鍋爐。
四、低氮燃燒系統
燃燒塔內分區域設置穩燃塔,穩燃塔為梯形多孔結構。物料經熱解氣化后以高溫粗燃氣形態通入燃燒塔中進行梯級濃淡供氧燃燒,通過分級配風使燃氣燃燒狀態始終處于還原性氛圍中,有效抑制NOx的生成量。并且燃氣中的強還原性組分H元素,可有效減少燃燒過程中熱力型及燃燒型NOx的生成,將NOx再次轉化為氮氣和水。
熱解氣化與低氮燃燒分段實施、模塊耦合,從工藝與結構上均與普通生物質鍋爐有本質區別,是生物質廢棄物等處置最為合理、先進的環保方案。
五、余熱制汽系統
余熱鍋爐汽水系統為典型鍋爐汽水系統。余熱鍋爐利用物料氣化燃燒產生的高溫煙氣,有自身獨具的特點。一方面,前置氣化氣在低氮燃燒系統內燃燒完全,充分吸收顯熱和焦油、殘炭等燃料熱;另外一方面,在余熱鍋爐后依次設置空預器和省煤器,用來提高熱效率,結構布置及運行更加穩定可靠。
六、煙氣凈化系統
生物質經氣化轉化為清潔燃氣進入鍋爐燃燒,鍋爐運行過程中會產生煙氣,主要含有污染物SO2、NOx、顆粒物。項目采用高效布袋除塵工藝,對粉塵顆粒加以控制,其他相關指標在燃燒過程中加以控制,完全可以達標排放。
顆粒物濃度——針對生物質燃燒粉塵大的特性,將除塵器設計過濾風速降低,實際工程應用驗證效果優異,其除塵效率達到99%以上,經高效布袋除塵器后濃度直接降至10mg/m³以下。
NOx濃度——在低氮燃燒基礎上,采用余熱鍋爐爐內SNCR方式,在余熱鍋爐脫硝溫度窗口加裝SNCR噴槍。通過低氮燃燒,煙氣NOx原始濃度控制在200mg/m³以下,以SNCR處理后可有效降低至100mg/m³以下,再在余熱鍋爐與一級省煤器280-350℃溫度區間設置SCR催化脫硝裝置,使煙氣中NOx濃度控制在50mg/Nm³以下,實現超低排放標準。
SO2濃度——其自身含有的硫組分較低,采用熱解氣化方式加以利用時,其煙氣中含硫量無需處理即可達到排放標準。同時,項目預留脫硫區域,確保物料S含量有較大變化時仍能確保達標排放。
項目優勢
一、生物質資源的利用具有環境友好和CO2歸零排放、極低NOx和SO2等有害氣體排放等優點,極大地改善使用傳統能源帶來的霧霾、酸雨等環境惡化問題,滿足我國能源清潔化的需求。
二、針對不同規模的廠礦、工業園區的分布式供能,就地就近取材,因地制宜消納生物質類有機固廢,原料成本低、供給有保障。同時,生物質熱解氣化供熱項目本身具有雙碳屬性,其綠色低氮、清潔環保、可循環利用等特點均與國家政策及社會發展趨勢相契合。