規?;Z食干燥節能環保智能型煤粉爐成套裝備
一、成果來源及簡介
本研究主要針對傳統燃煤熱風爐干燥技術及裝備所存在的燃燒率低、熱效率不高、環境污染嚴重、干燥成品品質不均一等弊端而研發完成了新型的節能環保、智能型煤粉爐技術及成套裝備。該項技術主要包括磨煤、噴煤一體機及一種軸向渦流噴粉燃燒裝置,可將煤的燃盡率提高到98%,燃燒后的粉煤灰可進行市場銷售;研制了煤粉爐干法脫硫、脫銷、除塵裝置,經過檢測達到國家環保排放標準;研發了新型換熱器及負壓清灰系統,提高了機械化水平,降低了人工清理費用,可以不停機清理保證連續生產;研發了自動控制系統,通過調節磨機入口的自動給料機,實現溫度恒定的作用,智能化控制,升溫快,熱風溫度控制精度±1℃。該項技術成果可在“非禁煤區”進行推廣應用。
新型智能煤粉燃燒熱風爐、干燥塔裝置流程圖
新型智能煤粉燃燒熱風爐裝置
二、成果技術內容和對行業的意義
該技術成果主要針對干燥行業作為能源消耗大戶、污染嚴重等問題,也結合東北三省和內蒙古四省區作為糧食主產區,其干燥環境惡劣、能耗高、干燥成品差等現狀而開展的研究。一方面可以解決已有的燃煤熱風爐干燥的弊端,實現保障干燥品質,達到環保要求、提高干燥效率的目的,逐步緩解干燥能源的問題;另一方面應用該項技術可以在“非禁煤區”新建大規模的新型干燥裝備,采用新型干燥技術及工藝,以滿足糧食干燥的目的。
同時本項目研究團隊也在此基礎上開展了新型清潔能源干燥技術及裝備的研究,并取得了一定效果。綜上所述可知,采用該項技術成果可以促進“優質糧食工程”的建設,有利于實現優糧優收。
三、成果技術指標及先進性
規模化糧食干燥節能環保智能型煤粉爐成套裝備
1、環保達標:本裝備包含干法脫硫器、負壓清灰系統和精細布袋除塵器三部分,以保障環保要求。干法脫硫率高達 98%以上,達到國家二級排放標準;負壓清灰既可在高負壓下進行管內封閉式清理,以減少粉塵排放;精細布袋除塵器可將顆粒物含量控制在 4~7mg/m3,達到國家一類地區標準。
2、節能高效:將碎煤研磨為80~200目顆粒的煤粉,在燃燒室內與引風機吹入的空氣發生完全氧化反應,其燃盡率提高到98%及以上,由此釋放出的熱量更加充足。熱風煙氣經過新型換熱器,在換熱過程中經過凈化除塵系統處理后的煙氣排放達到 10mg/m3以內;冷風通過新型換熱器變成熱風進入熱風室內,通過風機自動調節后達到設定值。因增加了負壓清灰功能,使換熱更加干凈。
3、智能控制:采用PLC智能變頻系統對干燥的熱風溫度實現精確控制。因煤粉燃燒啟停較快且穩定,則可根據糧食初始和終止狀態及所需熱量進行理論計算,加之反饋環節構成閉環控制系統,則由所需的熱量自動調節,保證熱風溫度偏差控制在±1℃以內,確保糧食干燥后的水分均勻性和干燥后糧食品質。
4、連續生產:負壓清灰系統是將落入在爐膛底部和換熱器底部的落灰斗內的煤粉灰,經過室外設計安裝的高負壓管線收入到收灰塔內,再將塔內存入的煤粉灰裝袋儲存后送入水泥廠作為原料,實現了煤粉灰的“能源”性。在該過程是無需進行停電作業,整個流程可一直處于運轉狀態。
表1 傳統鏈條爐與智能化煤粉燃燒爐的性能指標對比表
序號 | 內容 | 國家標準 | 傳統鏈條爐 性能指標 | 智能化煤粉燃燒爐性能指標 | |
1 | 燃燒效率 | 75% | 90% | ||
2 | 煤的燃盡率 | 85% | 98% | ||
3 | 煤種的適用性 | 5000~6000大卡 優質煤 | 含水量不高于12%,4500-5500大卡的褐煤、無煙煤、軟煙煤 | ||
4 | 尾氣排放值 | 顆粒物 | 50mg/m3 | 50mg/m3 | 7mg/m3 |
5 | SO2 | 300mg/m3 | 400mg/m3 | 64mg/m3 | |
6 | 氮氧化物 | 300mg/m3 | 400mg/m3 | 187mg/m3 | |
7 | 溫度控制值 | ±5℃ | ±1℃ | ||
8 | 清灰方式 | 人工方式 | 負壓方式 |
四、技術成熟度
已擁有完整的成套技術及裝備,同時也有該技術的深入研究及成果。
五、應用情況
該項技術成果主要在東北、華北區域嚴寒的環境下進行應用,通過測試結果表明:既可用煤炭也可用生物質多種能源進行干燥,尾氣排放符合國家GB9078標準中的二級排放極限值;節約成本,提高干燥效率;保障干燥品質,則取得了良好效果。
六、成果轉化造價及投資預算
無。
七、成果應用案例
1、中央儲備糧昌圖直屬庫有限公司
該裝備在中央儲備糧昌圖直屬庫有限公司進行應用,尾氣排放達到GB9078標準中的二級排放極限值,比傳統燃煤熱風爐用煤量節約25-30%,烘干玉米1噸可節約成本10.64元(包含熱源用量(燃煤或耗電量)和人工成本),烘干后的玉米品質可與自然晾曬的媲美。(注:在東北區域使用,將該裝備與傳統燃煤熱風爐進行的對比)
2、中央儲備糧大同直屬庫有限公司
該裝備在中央儲備糧大同直屬庫有限公司進行應用,可采用生物質熱源與燃煤兼用,其中生物質熱源的熱效率與傳統燃煤熱效率保持一致還略高;采用燃煤熱源的干燥與中央儲備糧昌圖直屬庫有限公司的實例是一致的。烘干后的產品品質可與自然晾曬的媲美。
八、成果合作方式
可通過技術合作、技術服務、技術入股等方式開展成果合作。
九、聯系熱人及聯系方式
單位:國家糧食和物資儲備局科學研究院糧食儲運研究所
地址:北京市昌平區北七家鎮國家糧食和物資儲備局昌平中試基地
聯系人:張忠杰
聯系電話:010-81902488,13661225609