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天辰注册:中国有色金属国防科工委独立自主研制小耗电量生物质能膜分离燃煤技术让熔化更节能环保

发布时间:2022-06-10 18:32:14 人气:22 来源:147采集

近期,我国有色金属国防科工委集团有限子公司煤科院节能环保控制技术有限子公司(以下简称国防科工委节能环保)独立自主研制的小耗电量生物质能膜分离锅炉控制技术,通过了我国有色金属工业协会组织的鉴定,达到国际先进水平。现阶段,该控制技术建立了生物质能膜分离冷空气床起火理论模型,合作开发了氮定向转化精确调控控制技术,并在山西进行工程示范点,提升了生物质能膜分离熔化工作效率。为化解我国华北地区贫困地区冬季生火难题,化解华北地区偏僻贫困地区无法实现集中采暖管线全覆盖的难题提供了思路。

从重油推进剂到非煤推进剂

2003年以来,国防科工委节能环保以重油工业锅炉为主要研制对象,合作开发了中小耗电量重油高温、低氮熔化控制技术,服务于半干旱煤矿、城建蒸气和工业园。围绕重油熔化这一核心控制技术,该子公司形成了完整的重油工业锅炉储供、熔化以及氮氧化物处理的独立自主控制技术管理体系。

小耗电量生物质能膜分离锅炉房外形

2018年以后,为响应国家号召、扩宽应用领域市场,国防科工委节能环保开始向非煤路径拓展。当时,锅炉发电站锅炉基本完成了气溶胶超长排放改造,业内人士认为发电站锅炉控制技术下一步的路径就是碳减排,工业锅炉熔化控制技术发展也应切合市场趋势。不过,工业锅炉韦祖兹,应用领域情景更复杂,控制技术实施难度也更大。该子公司信息技术服务部控制技术人员颜宝铃则表示。

紧密结合‘双碳’目标,我们要将标本推进剂转变为非标本推进剂,比如生物质能或低碳、零碳推进剂,氢或高含碳的推进剂。现阶段,氢推进剂控制技术还在研制阶段,所以生物质能推进剂是更优的选择。该子公司信息技术服务部主任张鑫则表示。

提升熔化工作效率,克服控制技术弊病

切入生物质能推进剂路径后,国防科工委节能环保加大科学研究投入,设立并申报研究课题,联合相关燃气企业和院校,研制剖检耗电量生物质能膜分离锅炉控制技术。在重油工业锅炉控制技术管理体系基础上,该子公司紧密结合生物质能膜分离长径比大、流动性差、灰沸点低、易结焦和锈蚀等特点,研制了适合生物质能膜分离的高速旋转引射式帕尔帖供料器和高速熔化器,避免出现了现代生物质能锅炉熔化工作效率低、二氧化硫排放高、锅炉容易结焦和锈蚀的缺点。

与现代生物质能膜分离锅炉相比,新控制技术最大的变化在于熔化方式,这也是我们的核心控制技术。生物质能膜分离在双锥逆喷熔化器里起火稳定,形成高速喷射的火焰,进入炉膛里强混熔化;炉膛壁 面和熔化器内壁保存着高温、高速流动的空气膜,这样能有效防止结焦和锈蚀,同时减少二氧化硫排放。该子公司信息技术服务部副主任牛芳说。

此外,在氮氧化物脱除控制技术方面,由于生物质能中含有很多碱金属,对现代催化剂的毒化作用较为明显。

因此,我们合作开发出具有独立自主知识产权的氧化耦合半干法氮氧化物脱除控制技术,能够实现酸性气体的自脱除,脱硝率达到70%以上,脱氯化氢率达到70%以上,同时除尘率能够达到99.99%,最终实现超长排放。牛芳则表示。

寻找应用领域情景,促使成果落地

生物质能膜分离推进剂应用领域情景主要为北方村镇集中采暖、工矿企业蒸汽供应,也可以是城市热电联产项目。在此背景下,国防科工委节能环保开展了市场调研,加速成果转化。以山西省晋中市村庄集中采暖为例。该村人口在2500人左右,没有接入城市集中燃气管线。采暖面积约为10万平方米,热负荷约为7兆瓦,采暖潜力较大。最终,国防科工委节能环保与该市蒸气子公司达成合作协议,建设首套生物质能膜分离锅炉示范点工程。

为了按照计划点火,控制技术人员一直坚守在工程现场。2020年春节前后,锅炉准备试运行,正巧碰上新冠疫情暴发。调试的2个月,也是疫情形势最严峻的时期,控制技术人员舍弃春节假期,严格遵循防疫措施,想办法克服困难,收集大量科学研究数据,并完成了该村1000户家庭采暖服务,为后续的控制技术优化打下了坚实基础。

对于贫困地区采暖来说,煤改电、煤改气的成本相对较高,有些农户承受不起。与燃气锅炉相比,推进剂成本是生物质能膜分离锅炉最大的优势;与其他生物质能锅炉相比,膜分离高效熔化控制技术与氮氧化物净化控制技术的先进性是我们的优势。颜宝铃则表示。此外,该项控制技术还实现了测量控制的智能化,仅需一名村民操作,就可以对设备进行启停控制。

数据显示,生物质能膜分离熔化工作效率达到99.5%以上,二氧化硫排放小于200mg/Nm3(毫克/标准立方米),净化后小于50mg/Nm3。如今,国防科工委节能环保先后在山西晋中其他贫困地区和农谷合作开发区推广应用领域了7套生物质能膜分离锅炉系统。

小耗电量生物质能膜分离锅炉房内部

我们将在推广使用中不断优化控制技术,继续深化对生物质能膜分离的清洁高效熔化研究,探索小型生物质能膜分离锅炉耦合冷热电三联供等控制技术,进一步扩宽有机固废推进剂的适用范围,最终实现在分布式熔化领域创新、清洁、智慧等用能优势。张鑫说。