锅炉沼气掺烧技术介绍

　　以往产沼气企业大部分处理方法是直接排放（甲烷的温室效应是二氧化碳的20 多倍）或就地焚烧，大量的浪费了这种优质能源。有一些产量较大的企业采用燃气轮机发电系统回收利用沼气，但是需要对沼气进行净化，沼气净化及燃气轮机发电设备初投资很高，在长期运行的情况下很难保证沼气净化效果，最终导致燃气轮机发电系统停用。也有企业依据沼气产量设置了相应的纯然沼气的锅炉，但也会因沼气净化不理想导致腐蚀严重最终不能长期运行。

　　采用沼气直接掺烧至燃煤锅炉的方法可以避免沼气净化问题，厌氧罐产生的粗沼气通过增压输送设备送至炉前，在经过安全保护设备进入沼气掺烧器直接投入锅炉燃烧。沼气的投入对于燃煤系统有益无害，可以增加煤的燃尽率。而沼气中的硫化氢燃烧后产生的硫氧化物通过锅炉尾部的脱硫系统脱除。

　　沼气掺烧系统如图所示。沼气掺烧技术可以做到0～70%的掺烧比例（沼气占锅炉热负荷比例，适用于炉排锅炉和流化床锅炉），系统安全可靠，投资相对较少，工期一般在20～40 天，是目前利用工业沼气的方法。

　　沼气在燃煤锅炉内的掺烧归根结缔是气体燃料与固体燃料的混合燃烧，通过计算机模拟和实践应用总结，其关键技术在以下几个方面：

　　1）沼气的连续输送。沼气输送系统要做到“输送量等于产生量”，保证沼气增压设备前后的安全；设备投资少，可以做到无气柜输送。

　　2）沼气系统的安全保障。在沼气掺烧系统的气源、炉前均要设置多重安全保护设备。从硬件连锁角度保证系统安全，避免人为误操作造成不必要的损失。

　　3）稳定掺烧技术。对于不同炉型、不同沼气量、不同煤种要分别制定不同的掺烧方案，在保证掺烧效果的前提下尽量降低投资。

　　4，4 实例分析

　　4.1 35t/h 循环流化床锅炉掺烧污泥

　　江苏某水洗（服装加工）企业在运行35t/h 循环流化床锅炉，锅炉设计阶段考虑印染污泥的焚烧处理，对锅炉燃烧系统及本体做了相应设计，锅炉投运后按计划将印染污泥与木屑的混合物送入炉膛内与煤掺烧，比较分析见表。经过3-4年的运行观察，循环流化床锅炉完全可以适应这样的工作条件，为客户很好的解决了污泥排放问题。

	10t/h CFB锅炉,燃煤	10t/h CFB锅炉,燃煤掺烧沼气
燃料消耗量	1.5t/h	0.552t/h
效率	85%	86%
直接节省煤量	0.948t/h，当地煤价每吨400元
年累计效益	0.948t/h×400×24小时×300天=273万元
环保效益	每年减少甲烷排放600万立方米

 

4.4 沼气掺烧和臭气焚烧综合处理
　　宁夏某制药企业，在运行150t/h 循环流化床锅炉经过改造可以同时掺烧沼气和焚烧臭气，臭气以沼气燃烧配风的形式进入锅炉。锅炉内沼气占热负荷在5～10%对锅炉运行无影响。

	150t/h CFB锅炉,燃煤	150t/h CFB锅炉,燃煤掺烧沼气                  焚烧臭气
燃料消耗量	28.9t/h	27.1t/h
效率	88.9%	88.9%
直接节省煤量	1.8t/h，当地煤价每吨400元
年累计效益	1.8t/h×400×24小时×300天=518.4万元
环保效益	每年减少甲烷排放约1100万立方米
	每年减少臭气排放约55000万立方米

 

5 结论
　　工业锅炉技术的发展必须结合环保要求，循环流化床锅炉集合了当前国内市场所需的优点，以其作为核心的环保动力系统将成为今后工业锅炉技术发展的新方向。