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

二、案例業主

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。企業投產后，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、國民經濟建設和外貿出口做出了重要貢獻。

企業消耗的能源為原煤、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、案例內容

1.技術原理及適用領域

(1)技術原理

循環流行化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發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、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用。

循環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壁落入爐膛下部，如此循環，稱為內循環。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。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,

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

在層燃式鍋爐基礎上進行了循環流化床改造，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。更新改造時可根據企業原鍋爐使用現狀，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、尾部受熱面、分離器、回收裝置;同時根據需要改造配套的給煤系統、給水系統、輔機系統、脫硫除塵系統等。在更新改造時對鍋爐進行自動控制改造、變頻控制改造。

2 .節能改造具體內容

該項目節能改造主要內容如下:

(1)鍋爐本體部分。

燃燒系統、送風系統、給煤篩分系統除渣系統改造、更換、增加。

(2)爐膛受熱面。

密相區布置斜埋管增加埋管上下集箱；

前墻調整、外移，受熱面核算調整；

左右側墻受熱面調整，布置中、下側集箱；

后墻位置基本保持一致，結構作調整;

爐膛四周水冷壁水冷度需作設計計算在部分區域內敷設耐火混凝土。

(3)下降管系統。

下降管經計算按比例重新分配和調整。

(4)對換熱器、省煤器、預熱器進行調整、檢修、改造或更換。降低煙氣流速。

(5)爐膛部分。

爐內結構調整;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。給煤系統增加2套給煤機、絞龍。增加1套破碎篩分系統，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，通過對企業原有鏈條鍋爐運行數據的采集和分析，并在2012年12月-2013年3月對原有鍋爐進行了監測;最終確定使用循環流化床技術對原有鍋爐進行改造，可以取得明顯的節能效果和經濟效益。

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月開始調試并投入運行，目前鍋爐運行使用正常，節能效果顯著。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

(1)改造前后系統(設備)用能情況及主要參數。

①改造前

項目實施節能改造前，企業北鍋爐房共有五臺鍋爐同時運行，生產0.3MPa工業蒸汽，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，企業停用熱力除氧裝置;企業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，實測數據見表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熱值為5082kcal/kg。

②改造后:

項目實施后2、3號爐設計運行參數如下：

額定蒸汽壓力:1.25MPa;

額定蒸發量:25th;

額定蒸汽溫度:194°C;

排煙溫度:<150°C;

負荷調節范圍: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)節能量計算方法

該項目節能量計算方法為按照單一產品(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)的預期節能量。

噸蒸汽標煤節約量=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。

項目年節能量=各項能源綜合節約原能量x總產品量=29.69x25x24x180x2/1000=6413.04 tce。

2.年節能效益

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

五、商業模式

采用節能效益分享型合同能源管理模式，合同期3年，節能效果測定和驗證按鍋爐改造前后實測單耗;節能服務公司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元資產轉交用戶。

六、融資渠道

項目投資額820萬元，來源于節能服務公司自有資金。