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

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一、案例名稱

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

二、案例業(yè)主

北方通用動(dòng)力集團(tuán)有限公司前身原山西柴油機(jī)廠，始建于1955年，是國家“一五”期間156個(gè)項(xiàng)重點(diǎn)工程之一。企業(yè)投產(chǎn)后，為型號(hào)裝備提供了二十多種不同用途的車輛動(dòng)力。為國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和外貿(mào)出口做出了重要貢獻(xiàn)。

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(shù)原理及適用領(lǐng)域

(1)技術(shù)原理

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

循環(huán)流化床運(yùn)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(fēng)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(xì)小的顆粒被煙氣揚(yáng)吸、夾帶入旋風(fēng)分離器中通過離心力、重力落入返料器中通過返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)送入爐膛。構(gòu)成了外循環(huán)。細(xì)灰被引風(fēng)機(jī)吸入除塵器，除塵完成后進(jìn)入煙道。

(2)適用領(lǐng)域,

循環(huán)流化床技術(shù)包含兩種應(yīng)用方式:循環(huán)流化床鍋爐的直接應(yīng)用;在層燃式鍋爐基礎(chǔ)上進(jìn)行循環(huán)流化床改造。

在層燃式鍋爐基礎(chǔ)上進(jìn)行了循環(huán)流化床改造，主要應(yīng)用于10t/h以上層燃鍋爐，可應(yīng)用于鏈條鍋爐、往復(fù)鍋爐和拋煤機(jī)鍋爐等。更新改造時(shí)可根據(jù)企業(yè)原鍋爐使用現(xiàn)狀，充分利用原鍋爐基礎(chǔ)平臺(tái)、上下鍋筒、對(duì)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(shí)根據(jù)需要改造配套的給煤系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、輔機(jī)系統(tǒng)、脫硫除塵系統(tǒng)等。在更新改造時(shí)對(duì)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)控制改造、變頻控制改造。

2 .節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項(xiàng)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(fēng)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(cè)墻受熱面調(diào)整，布置中、下側(cè)集箱；

后墻位置基本保持一致，結(jié)構(gòu)作調(diào)整;

爐膛四周水冷壁水冷度需作設(shè)計(jì)計(jì)算在部分區(qū)域內(nèi)敷設(shè)耐火混凝土。

(3)下降管系統(tǒng)。

下降管經(jīng)計(jì)算按比例重新分配和調(diào)整。

(4)對(duì)換熱器、省煤器、預(yù)熱器進(jìn)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(jié)構(gòu)調(diào)整;爐墻全部采用重型爐墻結(jié)構(gòu)，隔墻采用部分掛磚，部分澆注料結(jié)構(gòu);尾部豎井爐墻需全部拆除重新布置和砌墻。

(6)基礎(chǔ)部分。

主體基礎(chǔ)、鋼架樓梯平臺(tái)基本不變，需適當(dāng)增加;鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)作適當(dāng)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(jī)及其他部分。

鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)更換，電控柜、動(dòng)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(jī)、絞龍。增加1套破碎篩分系統(tǒng)，考慮改造后的運(yùn)行方式，處理能力50~100t/h。

煙、風(fēng)道接管、鋼架、平臺(tái)等利舊、改造或增加。

3.項(xiàng)目實(shí)施情況

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

在2013年8月簽訂采用合同能源管理方式實(shí)施改造合同，2013年9月進(jìn)行設(shè)計(jì)和圖紙會(huì)審，2013年12月項(xiàng)目施工完成;2014年2月開始調(diào)試并投入運(yùn)行，目前鍋爐運(yùn)行使用正常，節(jié)能效果顯著。

四、項(xiàng)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(shè)備)用能情況及主要參數(shù)。

①改造前

項(xiàng)目實(shí)施節(jié)能改造前，企業(yè)北鍋爐房共有五臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行，生產(chǎn)0.3MPa工業(yè)蒸汽，平均每臺(tái)鍋爐出力11~12噸，僅達(dá)到額定出力的55%;鼓引風(fēng)機(jī)均未進(jìn)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(dá)到20%。

對(duì)項(xiàng)目改造的2號(hào)、3號(hào)爐改造前每噸蒸汽綜合能耗進(jìn)行實(shí)測，實(shí)測數(shù)據(jù)見表1。

表1 2號(hào)、3號(hào)鍋爐改造前蒸汽單耗

注:測試時(shí)采用的原煤低位發(fā)熱值為5082kcal/kg。

②改造后:

項(xiàng)目實(shí)施后2、3號(hào)爐設(shè)計(jì)運(yùn)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(fù)荷調(diào)節(jié)范圍:30%~120%;

熱效率:設(shè)計(jì)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(hào)、3號(hào)鍋爐改造后實(shí)測蒸汽單耗

(2)節(jié)能量計(jì)算方法

該項(xiàng)目節(jié)能量計(jì)算方法為按照單一產(chǎn)品(0.3MPa飽和蒸汽)多個(gè)能源品種單獨(dú)計(jì)算再匯總為綜合能耗節(jié)能量，最后乘上累計(jì)工作時(shí)間，得出該項(xiàng)目實(shí)施一個(gè)工作周期(年)的預(yù)期節(jié)能量。

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

項(xiàng)目年節(jié)能量=各項(xiàng)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(jià)=(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(yàn)證按鍋爐改造前后實(shí)測單耗;節(jié)能服務(wù)公司3年的分享比例分別為90%、80%、80%;項(xiàng)目(設(shè)備)所有權(quán)在合同期結(jié)束后按1元資產(chǎn)轉(zhuǎn)交用戶。

六、融資渠道

項(xiàng)目投資額820萬元，來源于節(jié)能服務(wù)公司自有資金。