项目概述

项目背景

根据中国煤炭工业协会的报告,行业形势非常严峻,近70%的煤炭企业出现亏损,煤炭行业的转型迫在眉睫。因此,在控制煤炭消费总量的前提下,如何提高传统煤炭企业的经济效益,如何高效、清洁地利用煤炭资源,以及如何减少煤炭对环境的污染,已成为众多企业研究的课题。

煤炭企业的严峻形势
最近,中国煤炭工业协会发布的一份报告显示,近70%的煤炭企业遭受亏损,运营困难,行业形势极为严峻。同时,政府正积极从政策层面推动煤炭行业的市场化改革和结构调整。因此,在明确供需关系的前提下,煤炭行业的转型亟待推进。
国家政策的支持
中国国家能源局最近发布的《清洁高效煤炭利用行动计划(2015~2020)》明确了七个方面的重点任务。其中一项是到2020年,某些地区高效锅炉的使用比例必须超过50%。中国共产党第十八届中央委员会第五次 plenary 会议提出要推动化石能源的清洁高效利用,包括煤炭。据了解,高效环保的煤粉锅炉是中央政府推动的一个关键节能科技项目。
地方政府的支持
通过金融政策促进转型,山东省政府在早期阶段为关键的PPP项目提供了补贴。此外,山东省政府发布了《高效环保煤粉锅炉推广行动计划(2016~2018)》的通知,主要在燃气和热力供应领域应用高效环保的煤粉锅炉,妥善实施“五个一”工程,加快高效环保煤粉锅炉的推广和应用。
环境压力
传统工业锅炉以块煤为燃料,因此烟尘和污染气体的排放量较高。如果使用 pulverized coal(粉煤),锅炉的烟尘排放(≤30mg/m3)、二氧化硫(≤100mg/m3)和一氧化氮(≤200mg/m3)的排放量可以实现,均低于国家排放标准,并符合当地严格的环境要求。
煤粉燃烧的经济与环境效益
当传统的煤-fired锅炉改造为粉煤炉时,粉煤的燃烧效率超过98%,锅炉的运行热效率超过90%。与传统锅炉相比,节能能力高出30%,整体运营成本减少20~30%。粉煤锅炉单位热值的燃料采购成本仅约为天然气锅炉的1/3。

性能标准

设计方案

客户地址:山东

物料:

出料尺寸:200目D80

产能:100万吨/年(第二阶段)

设备:四台MTW215欧洲磨粉机(第二阶段)及其配套的给料、煤粉生产、除尘、煤粉收集、输送、存储和氮气保护装置。

生产线设备配置

主要设备

四台MTW欧洲磨(第二阶段)

MTW系列欧洲磨是一代新型磨机。这台机器采用多项先进技术,包括整体斜齿轮驱动、内部薄油润滑系统和在线油温测量,并拥有多项专有专利技术,具有占地面积小、投资成本低、运行成本低、高效率和环保等特点。

系统组成:

原料仓,封闭式恒重给料机(选配),MTW欧洲磨粉机,煤粉收集器(煤磨用防爆除尘器),风机,除铁分离器,干燥系统和输送系统。

辅助设备

氮气发生器系统

空气由压缩机压缩,在经过高效脱油器去除大部分油、水和灰尘后,水分通过制冷型压缩空气干燥机去除,灰尘则通过细尘过滤器去除。随后,空气经过气体储存器缓冲后进入充满吸附剂的压力摆动吸附氧氮分离系统(即氮气生成单元)。洁净的压缩空气从吸收塔底部进料,经过空气扩散器扩散后,均匀输入吸收塔。在氧氮吸附分离后,氮气从出口输出并进入氮气稳定罐。

Fire Extinguishing System

灭火系统

当保护区内的温度超过预设的报警温度值时,报警信号会传输到报警单元,发出指令给报警铃开始报警。CO浓度报警信号也通过信号线与火灾报警单元连接。当CO浓度超过预设值时,报警单元会向声光报警发出指令开始报警。然后,报警单元启动30秒倒计时。倒计时完成后,报警单元会向CO2灭火系统发送信号,以便氮气启动气瓶电池打开相应的电磁阀,氮气启动CO2灭火系统进行报警区域的灭火。系统有四种控制模式:自动、手动、机械紧急手动和紧急启动/停止模式。

Pneumatic Conveyance System

气动输送系统

气动输送系统主要用于将煤粉输送至成品罐,并可进行远距离输送。

Intelligent Central Control System

智能中央控制系统

以工业计算机为整个系统的核心单元,中央控制系统通过多种通信技术读取PLC或ECS,以采集现场设备状况,并基于现场设备状况,计算机发送指令控制现场设备,实现远程控制设备、设备信息记录分析和打印操作报告等功能。

MTW欧洲磨机配备了专门为煤粉磨设计和开发的智能控制系统,采用ESC智能控制系统,实现集中控制和远程监控功能---可以通过手机、iPad等移动终端设备观察生产线的运行状态。

工艺分析

料仓中的原煤通过带式给料机持续均匀地送入刮板输送机,由此将原煤送入干燥器进行烘干。烘干后,原煤通过封闭的刮板输送机输送到封闭的储存料仓。经过卡车转运到粉碎系统的原料仓后,原煤再通过带式输送机送入MTW215欧版磨粉机。经过粉碎的煤,由粉煤分离器分级后通过管道供给到粉煤收集器(残余气体由脉冲除尘器收集)。收集到的成品粉煤通过螺旋输送系统送入粉煤提升机,再存储到成品仓。根据实际需要,粉煤由罐车运输。整个系统配备氮气发生器系统和二氧化碳系统,用于防爆和灭火保护,并在其关键部件上安装防爆阀,以保护设备免受损坏。

项目优势

项目总承包服务

为了缩短项目施工周期并降低客户的投资,该煤粉制备项目采用EPC服务。这是一项由SBM设计的交钥匙服务,旨在为我们的客户带来便利。该服务贯穿所有项目步骤,包括现场地形与环境调查、生产线工艺设计、原材料检验与测试、成品分析、投资预算分析以及设备的安装与调试,能有效防止因施工材料准备不足和人力短缺导致的停工和生产延误。EPC服务为客户实现了最大的生产便利,满足了客户对紧急生产计划的需求,并赢得了山东客户的高度赞誉。

操作便利性

为了促进粉煤生产线的操作便利性,该生产线采用独特的两步(烘干和粉碎)操作方法。两步粉煤制备系统是一个烘干和粉碎分开的解决方案。磨粉机内部温度相对较低,属于MTW欧版磨煤机的独特粉煤生产工艺。该工艺系统具有控制简单易行的特点,能够显著提高生产线的安全性能。

1. 原煤仓 2. 干燥机 3. 加煤称重给料机 4. MTW欧洲磨粉机 5. 脉冲除尘器 6. 煤粉收集器 7. 风扇 8. 成品煤仓 9. 煤粉仓 10. 监控系统 11. 防爆系统 12. 中控系统

低投资

MTW系列欧版磨采用多项先进技术,包括一体化斜齿轮驱动、内部薄油润滑系统和在线油温测量,并拥有多项专利技术,具有占地面积小、综合投资低、运营成本低、高效率以及环保等特点。

安全与环境友好

在汽化煤生产过程中,为确保防火和防爆,生产线配备了氮气系统、CO和CO2灭火系统,以最大限度保证设备的运行安全和稳定。

同时,采取有效措施严格控制废气的粉尘浓度在国家规定的范围内。生产线采用先进技术制造的脉冲除尘器,最大程度降低对周围环境的影响。

EPC服务

两步法(烘烤与粉碎)

脉冲除尘器

效益评估

经济效益

通过粉煤气化技术改造的燃煤锅炉,可以将燃烧效率提升至98%,热效率提升至>90%,每吨蒸汽的产量从5.5T提升至>9T。与传统燃煤锅炉相比,节省煤炭>30%,电力20%,水10%,土地60%,人力50%。所生产的粉煤实现了8亿元人民币的销售额和1亿元人民币的利润及税收。

社会效益

经过汽化,该生产线生产的粉煤被供应给工业锅炉进行燃烧,打破了传统的块煤燃烧方式。高效清洁的煤炭使用促进了煤炭行业的转型升级,对煤炭企业顺利度过这一严峻形势具有启发性意义。

环境效益

所有大气污染物的排放均达到天然气锅炉的排放标准——无粉尘、煤渣和烟雾。

客户反馈

由于该粉煤生产线规模大,对粉煤的质量要求严格,通过对制造商的精心选择和长期的多方面调查,最终选择了SBM生产的设备。从现场调查到安装调试,我们收到了专业的解决方案和服务,四台煤粉磨(第二阶段)运行良好,产能超过设计能力。

扩展阅读

粉煤气化技术

该技术的核心是“粉煤配置和多涡流汽化”,即高速空气涡流与200目颗粒煤混合到涡流喷雾器中,使粉煤与空气充分混合和汽化形成涡流,送入锅炉进行浮动燃烧,通过热力系统、测量与控制系统和废气净化系统实现高效燃烧,排放符合天然气的排放标准。

在高效粉煤锅炉系统中使用的粉煤经过选择、干燥和磨制,成为200目粉煤进行集中管理和分配,能够有效保证粉煤的质量稳定,消除散乱的煤堆,减少周围污染,具有高效节能、清洁排放、高自动化程度、环保,以及显著的经济、环境和节能效益。高效环保的粉煤锅炉的蓬勃发展、推广和应用对推动清洁高效的煤炭利用、改善大气环境以及发展节能和环保产业具有重要意义。

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