48CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化工設(shè)計(jì)200513(1)技術(shù)燃油鍋爐改燒水煤漿技術(shù)應(yīng)用研究改造王淑萍ˇ唐會(huì)權(quán)中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)有限責(zé)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(duì)燃油鍋爐改燒水煤漿的實(shí)踐表明,該技術(shù)成熟、可靠并具有良好的環(huán)保、節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益。介紹吉林石化公司燃油鍋爐改燒水煤漿工程的技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞燃油鍋爐水煤漿技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)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(diǎn),我們對(duì)水煤漿我國(guó)自然資源總量排名世界第七位,能源資技術(shù)進(jìn)行了充分的調(diào)査研究和改造實(shí)施。我公司源總量居世界第三位。然而我國(guó)石油儲(chǔ)量不多,燃油鍋爐多、燃油價(jià)格高、導(dǎo)致蒸汽成本高,從上世紀(jì)90年代頭8年,原油生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度下而增加了化工產(chǎn)品的成本。為提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效降,年均增長(zhǎng)率為1.9%,而石油消費(fèi)的増長(zhǎng)猛益,決定對(duì)現(xiàn)有1臺(tái)65υh燃油鍋爐改燒水煤漿增到年均7%,產(chǎn)需缺口明顯增大。預(yù)計(jì)我國(guó)石的技術(shù)改造,并進(jìn)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(shè)計(jì)容積熱負(fù)荷為20900kca/m3h,的67%;④2020年:7.3億噸,占石油需求總量經(jīng)初步近似熱力計(jì)算,只需要把爐膛容積適當(dāng)擴(kuò)的75%大,燃燒器適當(dāng)下移,省煤器和空預(yù)器面積做適我國(guó)將成為僅次于美國(guó)和日本的石油進(jìn)口大當(dāng)調(diào)整,平爐底改為冷灰斗,這樣就能基本滿足國(guó),所以能源形勢(shì)不容樂觀。燒水煤漿要求。爐膛水冷壁受熱面由原來的我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó),煤炭?jī)?chǔ)量達(dá)1×10kt,所24.5m2增加到261.81m2,對(duì)于燒輕油時(shí)排煙溫以鍋爐燃料應(yīng)以煤炭為主,然而燃煤鍋爐又帶來度偏低的問題,初步計(jì)算可通過加暖風(fēng)器或冷風(fēng)環(huán)保問題。目前重視環(huán)境保護(hù)已成為全球關(guān)注的旁路來解決。大熱點(diǎn),也是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)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(guān)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(dòng)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(fēng)2層和二次風(fēng)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(fēng)、下一次風(fēng)、中混合而成的漿體狀燃料。它既保持了煤炭原有的二次風(fēng)、下一次風(fēng)和下二次風(fēng)。二層一次風(fēng)燃燒物理特性,又具有和石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定器中國(guó)煤化工器。性,可以象油一樣實(shí)現(xiàn)管道輸送和高效燃燒,被CNMHG5置8個(gè)水煤漿槍,可稱為液態(tài)煤炭產(chǎn)品。由于水煤漿具有的燃燒效率切抉力槍。刀還到65h負(fù)荷,在4個(gè)下二高,污染物排放低等特點(diǎn),目前已廣泛用于電站次風(fēng)燃燒器噴口里設(shè)置4個(gè)柴油點(diǎn)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(fēng)業(yè),長(zhǎng)周從工程設(shè)計(jì)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(shù)應(yīng)用研究高能點(diǎn)火裝置布置在下二次風(fēng)對(duì)角位置4)增設(shè)輕柴油貯罐及點(diǎn)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(shè)備之一。根采用干式除灰,灰渣經(jīng)鍋爐冷灰斗至圓盤撈據(jù)燃用水煤漿噴嘴的成功經(jīng)驗(yàn)及電站鍋爐旳特點(diǎn),渣機(jī),由爐底排岀。設(shè)計(jì)選用了8套撞擊式多級(jí)霧化型水煤漿噴嘴。2.2.3煙風(fēng)除塵系統(tǒng)霧化用蒸汽壓力1.3MPa(300℃),霧化細(xì)度根據(jù)計(jì)算,原有鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)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(diǎn)火裝置有引風(fēng)機(jī)全壓不能克服改造后鍋爐引風(fēng)系統(tǒng)的壓鍋爐改造后配高能點(diǎn)火裝置,布置在燃燒器力損失,故新增引風(fēng)機(jī)。下二次風(fēng)口,用于啟動(dòng)點(diǎn)火油槍,高能點(diǎn)火系統(tǒng)22.4除塵設(shè)備包括配電箱、就地點(diǎn)火控制裝置、點(diǎn)火油槍推進(jìn)原系統(tǒng)無除塵設(shè)備,新增靜電除塵器。裝置和高能點(diǎn)火器。2.1.4爐膛水冷壁3運(yùn)行狀況為有利于水煤漿的著火,在水煤漿燃燒器標(biāo)按照以上方案對(duì)鍋爐進(jìn)行改造后,2004年4高區(qū)段的周圍增設(shè)衛(wèi)燃帶。衛(wèi)燃帶部分的水冷壁月一次點(diǎn)火成功。水煤漿燃燒效率達(dá)9%以上改為銷釘管,衛(wèi)燃帶面積初步計(jì)算約為14m。接近燃油的水平,達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。燃燒調(diào)此外,在水冷壁的某些位置新增加一定數(shù)量節(jié)方便,運(yùn)行穩(wěn)定可靠的看火孔、吹灰孔、打焦孔、燃燒器開孔、測(cè)量孔等,并進(jìn)行水冷壁改造設(shè)計(jì)。環(huán)境保護(hù)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(biāo)準(zhǔn)的煤粉爐冷灰斗結(jié)構(gòu)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(duì)受的燃燒溫度低,NO排放量低。該鍋爐經(jīng)改造熱面的磨損會(huì)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(fēng)面設(shè)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(jù)計(jì)算,燒水煤漿時(shí)熱風(fēng)溫度偏低mg/m3,SO2排放濃度199.5mgm3,NOx排放濃200℃),為提高熱風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)》2.1.6空氣預(yù)熱器GB13271-2001)中二類地區(qū)Ⅱ時(shí)段排放標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)計(jì)算,原光管空預(yù)器面積不夠,致使熱風(fēng)溫度偏低,因此需增加空預(yù)器面積。將光管空求。預(yù)器更換為內(nèi)螺紋管空預(yù)器,且增加防磨裝置,5效益分析除灰采用聲波吹灰器經(jīng)初步測(cè)算,燃油鍋爐的產(chǎn)汽成本在120~2.1.7其他130元/汽;水煤漿鍋爐的產(chǎn)汽成本在80~90元/鍋爐水冷壁下聯(lián)箱,下組省煤器進(jìn)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(jìn)出口聯(lián)箱之間的連接管均進(jìn)行相應(yīng)改造。此外,部分輔助設(shè)施也進(jìn)行相應(yīng)改造。300t,從而節(jié)省了優(yōu)質(zhì)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(guó)煤化工因此,改造工程的經(jīng)2.2.1供漿系統(tǒng)CNMHG1)設(shè)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(jié)論系統(tǒng)。通過以上的研究證明,水煤漿代油技術(shù),充(3)莉癰蓀的蒸氣霧化系統(tǒng)。(下轉(zhuǎn)第44頁)CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化工設(shè)計(jì)200513(1)酸酐生產(chǎn)裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表2和表3。利稅總額較高,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效表2技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表益。項(xiàng)目名稱4.5kt/a(2)項(xiàng)目的投資利潤(rùn)率、投資利稅率、財(cái)務(wù)資本金,萬元8860內(nèi)部收益率、財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、投資回收期等指標(biāo)均總投資,萬元3674.09能滿足財(cái)務(wù)基準(zhǔn)的要求。建設(shè)投資,萬元3281973)項(xiàng)目年均資產(chǎn)負(fù)債率、年均流動(dòng)比率、建設(shè)期利息,萬元年均速動(dòng)比率等指標(biāo)表明該項(xiàng)目具有較強(qiáng)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(xiàng)年總成本費(fèi)用(平均),萬元6759.73目具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。年銷售稅金及附加,萬元綜上所述,各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均能達(dá)到財(cái)務(wù)年利潤(rùn)總額(平均),萬元123606417152基準(zhǔn)的要求,說明該項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是可行的。年利稅總額(平均),萬元1629.805352.727結(jié)論年基本折舊,萬元投資利潤(rùn)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(jié)晶、脫水成酐工藝生產(chǎn)偏苯三酸酐,具有資本金利潤(rùn)率,%47.16產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(稅后),%濟(jì)效益好、市場(chǎng)前景廣闊等優(yōu)點(diǎn),并可改變目前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(稅后),萬元3118.32國(guó)內(nèi)偏苯三酸酐產(chǎn)量少、質(zhì)量不高、主要依賴進(jìn)投資回收期(稅后),年興口的被動(dòng)局面,實(shí)現(xiàn)進(jìn)囗替代。盈虧平衡點(diǎn),%參考文獻(xiàn)1趙繼芳等.國(guó)內(nèi)外偏苯三酸酐生產(chǎn)技術(shù)路線對(duì)比.化學(xué)與粘資產(chǎn)負(fù)債率(平均),%3.91合,2004(2)流動(dòng)比率(平均),%1915.4220052朱新遠(yuǎn).偏苯三酸酐的生產(chǎn)及市場(chǎng),石化技術(shù)與應(yīng)用,2003速動(dòng)比率(平均)1845.49(1)※含建設(shè)期3吳曉云等.偏苯三酸酐的生產(chǎn)技術(shù)與市場(chǎng),精細(xì)與專用化學(xué)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(guó)石油和化工內(nèi)部收益率(稅后)(%)項(xiàng)目變化率(%)1 5kt/a4. 5kta5順夫,偏苯三酸酐”十五”形勢(shì)展望.中國(guó)化工報(bào),第建設(shè)投資3188期,2001產(chǎn)品售價(jià)6王化淳.偏苯三酸酐工業(yè)技術(shù)探討.現(xiàn)代化工,1997(12)7李峰,偏苯三酸酐生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用,精細(xì)與專用化學(xué)建設(shè)期延長(zhǎng)1年品,1997(11)可變成本收稿日期2004-08-12)6.3財(cái)務(wù)分析(1)項(xiàng)目年銷售收入、年均利潤(rùn)總額、年均中國(guó)煤化工次上接第49頁)團(tuán)YHCNMH廢和能源政策,既提高分利用了我國(guó)的煤炭資源,降低了燃料成本,提了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,又提高了環(huán)境效益和社會(huì)效高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)。燃油鍋爐收稿日期2004-10-11)