鍋爐節(jié)能環(huán)保改造可行性分析
一、概述
我國擁有大量的生活和T業(yè)燃煤鍋爐，燃煤鍋爐使用過程中產生的SO2、煙今等污染物，對大氣環(huán)境造成較大的污染。為加強大氣環(huán)境的綜合整治，許多城市已逐步對巾小型燃煤鍋爐進行淘汰或改造(改燃清潔燃料)。將運行中的中小型燃煤鍋爐改造成生物質成型燃料鍋爐，一方面能有效降低SO2、煙塵的排放量，另一方面可避免改用燃油(氣)鍋爐帶來的經濟負擔，還對促進可再生能源的發(fā)展、實現(xiàn)農業(yè)和林業(yè)有機廢棄物的綜合利用、優(yōu)化能源結構具有重要作用。
二、鍋爐改造大氣污染物排放量分析
(1)生物質成型燃料的特點
生物質成型燃料是指采用農作物剩余物(秸稈、稻殼等)、林業(yè)剩余物(采伐加工剩余物、枯枝等)等為原料，通過專門設備在特定工藝條件下壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等的燃料。
從表1生物質成型燃料與一般工業(yè)用煤的主要特性比較可以看出：生物質成犁燃料的熱值稍低于煤，1噸生物質成型燃料相當于0.73—0.97噸煤的熱值；生物質成型燃料的硫含量大大低于煤，氮和灰份的硫含量稍低于煤，燃燒時產生的SO2大大減少，NOx和煙塵較少。
(2)鍋爐改造大氣污染物排放情況
以1臺1t／h燃煤鍋爐改造成生物質成型燃料鍋爐為例，采用《環(huán)境統(tǒng)計手冊》的鍋爐煙氣中大氣污染物排放理論計算公式，分別預測鍋爐在達到相同丁作出力情況下，鍋爐改造前、后煙氣中大氣污染物排放情況，燃料特性取均值計算，預測結果見表2。并參考河南省環(huán)境槍測中心站對某0.8t／h燃煤鍋爐改造成生物質成型燃料鍋爐后，鍋爐煙氣經濕式噴淋除塵后大氣污染物濃度監(jiān)測結果見表2。
從表2鍋爐改造前、后的預測結果比較可以看出：鍋爐在達到相同工作出力情況下，鍋爐改造后燃用生物質成型燃料產生的SO2和煙塵均有一定程度的降低，SO2產生量和產生濃度分別減少93％和94％，煙塵產生蹙和產生濃度分別減少29％和42％；NOx污染與改造前相差不大。從鍋爐改造后的預測結果和監(jiān)測結果可以看出：鍋爐改造后燃用生物質成型燃料，SO2濃度大大低于《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2001)Ⅱ時段的最高允許排放濃度。
煙塵濃度超標4.86倍，經濕式噴淋除塵，除塵率達83％以上時?？蛇_到排放標準。
三、鍋爐改造技術性分析
生物質成型燃料經壓縮而成。密度高、揮發(fā)份溢出速度慢、水分含量人，若現(xiàn)運行中的燃煤鍋爐不加改造直接使用生物質成型燃料，鍋爐容易出現(xiàn)出力小穩(wěn)、容易冒黑煙、粉，疊污染等現(xiàn)象。
通過改造燃煤鍋爐燃燒室和輔助供風系統(tǒng)，主要是采用強制機械通風方式，在鍋爐下部增加布風室、增加爐膛二次供風、調節(jié)進料斗燃料層厚度等，町解決卜.述不良現(xiàn)象，滿足牛物質成型燃料的充分燃燒。經試驗，燃煤鍋爐改造成生物質成型燃料鍋爐后可達到相同的工作出力，鍋爐熱效率達58％以上。
四、鍋爐改造經濟性分析
鍋爐在達到付j同下作}H力情況下運行的經濟性主要取決于燃料的熱值、價格和鍋爐的熱效率，從表3比較鍋爐分別以牛物質成型燃料、煤、柴油和天然氣為燃料的運行成本得出：天然氣>柴油>生物質成刪燃料>煤。雖然鍋爐燃用牛物質成型燃料的運行成本稍高于燃煤，考慮到燃用生物質成犁燃料產生的SO2有較大程度的降低.可減少煙氣脫硫的成奉；另一方面，煤炭、柴油、天然氣等化石能源隨著需求持續(xù)增長，以及大量開采而逐步衰歇，必然導致價格不斷上揚，會帶來的一定經濟負擔。綜合比較燃煤鍋爐改造成生物質成型燃料鍋爐在經濟上有一定的競爭優(yōu)勢。
五、生物質成型燃料的發(fā)展前景及存在問題
日前我國農作物秸稈町收集量為6.87億噸，約3.43億噸可作為燃料使用；林業(yè)剩余物可獲得量在8—10億噸，約3億噸可作為能源利用。將其兩者壓縮加工成牛，物質成型燃料折合可達約3.72億噸標準煤，實現(xiàn)農業(yè)和林業(yè)有機廢棄物的綜合利用。具有一定的社會和經濟效益。同時，促進可再生能源的發(fā)展，對緩解能源緊張、優(yōu)化能源結構具有重要作用，資源潛力大、發(fā)展前景好。
但由于我國生物質成型燃料產業(yè)正處在發(fā)展初期，市場尚未成熟，質鼉、價格相差較人，供求不穩(wěn)定，行業(yè)標準還小健全。需要國家有關部門制定相應的配套政策扶持和推動產業(yè)發(fā)展。
六、結論
將運行中的中小型燃煤鍋爐改造成燃生物質成型燃料鍋爐在經濟和技術上可行；可有效降低SO2的排放，煙氣經除塵可達到國家排放標準。具有明顯的環(huán)境效益；可促進可再生能源的發(fā)展，實現(xiàn)農業(yè)和林業(yè)有機廢棄物的綜合利用具有一定的社會和經濟效益。
