【山西蓝天郎凤娥环保公益专栏】燃煤工业锅炉行业宏观政策建议

【山西蓝天郎凤娥环保公益专栏】燃煤工业锅炉行业宏观政策建议

近年来,我国工业锅炉制造水平大幅提高,能效水平及污染控制指标逐步改善,但整个工业锅炉行业整体运行效率仍然较低,山西蓝天郎凤娥在环保公益讲座中指出主要表现在四个方面:

(1)行业整体的技术水平不高、绝大多数设计制造企业的自主创新能力不强,关键技术和关键部件的基础薄弱。

(2)近些年,国内拆除了一大批老、旧、小、低效、高污染的传统燃煤工业锅炉,推行“煤改电”、“煤改气”等项目,但是运营成本过高,靠政府补贴弥补的问题日益明显,若政府取消财政补贴,供暖、供热费用高对人们将是一个严重问题。

(3)能效标准体系不够健全,相关锅炉设计、运行的标准、规程有待继续完善。

(4)锅炉粗放型管理,运行工况不佳。

对此,山西蓝天郎凤娥介绍了对燃煤工业锅炉行业宏观政策的建议:

(1)坚持政府引导,市场配置。从国家层面组织实施高效节能环保工业锅炉产业化方案,建立工作进展情况阶段性总结和监督制度。严格执行《高效节能环保工业锅炉产业化实施方案》,到2020年底,高效节能环保工业锅炉市场占有率达60%以上,累计推广高效节能环保工业锅炉100万蒸吨。

(2)加大鼓励和加强推广力度。鼓励各种机构开发和应用工业锅炉节能减排的新技术、新设备、新能源。政府应制定出台鼓励开发工业锅炉节能减排新技术/产品/设备的优惠政策,各级职能部门建立协作联动机制,努力形成整体效应,合力推广,大力开展工业锅炉高效节能低排的宣传教育,营造浓厚的节能减排氛围,提高全民环保意识。

(3)加强财政、税收和金融等政策引导。落实现有税收优惠政策,增加对高效工业锅炉产品的税收优惠,将高效工业锅炉产业化项目置于节能减排、技术改造、清洁生产、循环经济等财政引导资金范围内。鼓励银行、融资及担保机构与高效工业锅炉供应商或运行商联合,通过合同能源管理或其它市场化管理机制,加大对高效工业锅炉系统产业化的投入。

(4)由政府牵头或出资成立专业的燃煤工业锅炉专家团队,成立检测实验室,并承担锅炉检测相关费用。通过测试和专家分析,了解锅炉运行现状,找出造成能量损失的主要因素,指明减少损失、提高效率的主要途径

(5)加大节能监察力度,及时淘汰高耗能落后锅炉,为高效工业锅炉的推广应用腾出市场空间。

(6)加强国际合作。进一步拓展高效工业锅炉国际合作机制和渠道,跟踪和引进高效节能环保锅炉前沿技术,举办技术和政策研讨会、产业对接活动,寻找国外商机,鼓励高效节能环保工业锅炉“走出去”。【山西蓝天郎凤娥环保公益专栏】

郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。

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忻州洁晋发电有限公司受省住建厅表彰 荣获“模范企业”荣誉称号【山西蓝天郎凤娥播报】

忻州洁晋发电有限公司受省住建厅表彰 荣获“模范企业”荣誉称号【播报】

2020年,忻州市创建全国文明城市取得了成功。美丽的城市,洁净的环境,既迎来了国家考察组的足迹和笑容,也给忻州市民们带来了舒适和欢欣。但是,很少有人能注意到这样一个场景——忻州全城区每天近千吨的各种生活垃圾,正在一个特殊的企业内,通过一条特殊的生产线,源源不断,变废为宝,转化成了另外一种资源。这个特殊的企业就是忻州市洁晋发电有限公司。忻州市洁晋发电有限公司位于忻州市经济开发区豆罗建材工业园区,主要经营范围是生活垃圾的焚烧发电,还有污泥干化焚烧发电及餐厨垃圾、建筑垃圾,资源化利用等各种常见的垃圾废弃物的处置。公司从2015年投运以来,生产运营安全稳定,垃圾的无害化处理率达到95%以上,成为忻州市“创园”“创卫”的重要支撑,从根本上改变了忻州市城区和定襄县城垃圾简单填埋的状况。在无害化处理的这个基础上,实现了焚烧发电,变废为宝。因此,还获得了省住建厅授予的“模范企业”的荣誉称号。【忻州郎凤娥播报】

2021年忻州洁晋发电有限公司共建设八个项目,分别是忻州市生活垃圾焚烧热电联产二期项目、忻州市污泥无害化处置项目、忻州市危废安全填埋厂建设项目、忻州市洁晋建筑垃圾资源化综合利用项目、忻府区生活垃圾焚烧集中供热供气项目、忻州市餐厨废弃物资源化利用项目一期、二期工程、危废处置中心、环保教育基地科研实验室。目前,这些项目已经完成了所有的招采和设计工作,计划总投资10.63亿元。整个项目利用公司现有的工程技术人员、厂房设备与国内行业基础领先的科研机构合作,为固废产业园研发出技术先进、绿色环保、低碳节能的技术和产品,并且提供优质的服务和支持。公司以“十四五”的规划为契机,在未来的两到三年内,力争把“静脉产业园”,打造成集固废博物馆、市民休闲、科教中心为一体的环境友好型示范基地,成为山西省乃至全国的一个无废城市的样板,和忻州市无废城市的新名片。

目前,园区具备每天处理生活垃圾1000吨的能力,一年可处理生活垃圾约35万吨。园区全部建成以后,每年可以处理生活垃圾约85万吨,餐厨垃圾约7万吨,市政污泥约7万吨,建筑垃圾约29万吨,污水约15万吨,可以实现园区每小时100t/h的供气和冬季50万平米的供热服务。而且整个项目建成以后,将发挥产业园的这个总引擎作用,建立完善生活垃圾城乡和区域之间连接共享的系统治理机制,实现城乡生活垃圾的一体化焚烧和资源化利用,可以实现忻州市可回收物回收利用和有害垃圾的处理全覆盖,纯焚烧,零填埋,进而将忻州市打造成无废城市,为忻州市成功创建文明城市贡献了一份力量。【忻州郎凤娥播报】

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忻州洁晋发电有限公司获省住建厅授予“模范企业”称号

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

山西郎凤娥的家乡情 历数忻州爱心女企业家郎凤娥的慈善之举

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最新《条例》规定:大气污染违法可最高罚款100万【忻州郎凤娥转发资讯】

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大气污染违法最高罚100万!从今年3月1日起执行!【蓝天郎凤娥转发消息】

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总台央视记者从云南省生态环境厅获悉,近日,云南省第十三届人民代表大会常务委员会第二十一次会议批准通过了《昆明市大气污染防治条例》,将于今年3月1日正式施行。《条例》重点解决政府各部门在大气污染防治工作中的职责分工、企业在大气污染防治中的主体责任以及人民群众反映强烈的大气污染等问题,并明确对大气污染违法行为最高处罚100万元。

据介绍,近年来,昆明市环境空气质量优良率虽然常年保持在98%以上,但随着新型工业化的加快,城乡建设导致的扬尘污染、机动车排气产生的尾气污染、个别工业集中区工业废气污染以及春夏季臭氧污染等问题已逐步显现。城市环境空气质量不够稳定,区域性、季节性大气环境问题仍然严峻。

新制定的《条例》以“确保大气环境质量优良”为核心目标,确立了保护优先、规划先行;源头治理、综合施策;合力共治、联防联控;公众参与、损害担责的原则,重点解决政府各部门在大气污染防治工作中的职责分工、企业在大气污染防治中的主体责任以及人民群众反映强烈的大气污染问题等在昆明市大气污染防治中的实际问题,是一部综合性的大气污染防治条例,分为总则、大气污染防治的监督管理、大气污染防治措施、重点区域大气污染联合防治和污染天气应对、法律责任、附则。

针对违反大气污染违法行为,提出了具体处罚措施。如未依法取得排污许可证排放大气污染物的;通过逃避监管的方式排放大气污染物等违法行为,由生态环境主管部门责令改正或者限制生产、停产整治,并处10万元以上100万元以下罚款;情节严重的,报经有批准权的人民政府批准,责令停业、关闭。(总台央视记者 陈坚)

蓝天郎凤娥,女,1961年1月出生于山西省忻州市,山西蓝天集团创始人。郎凤娥先后获得了全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等多项荣誉。

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郎凤娥,女,1961年1月出生于山西省忻州市,山西蓝天集团创始人。郎凤娥先后获得了全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等多项荣誉。

郎凤娥一手创办的山西蓝天,以勇于创新的精神瞄准环保产业,致力于节能减排事业的研究和探索。郎凤娥曾经带领团队用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。山西蓝天多年来围绕“节能降耗、预防污染、持续改进、生产优质环保产品”的发展方针进行技术改造,并不断加大新产品的研发力度。其中,新型高效煤粉工业锅炉多次被多个国家部委列入节能技术推广目录。

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山西蓝天郎凤娥谈循环流化床锅炉的应用现状

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从1988年国产首台10t/h蒸发量循环流化床锅炉投运后的十几年来,循环流化床锅炉在国内集中供热领域的应用发展十分迅速。在中小热电厂方面,1989年首台国产35t/h循环流化床锅炉投运,1992年首台国产75t/h循环流化床锅炉在浙江嵊县热电厂投运,1995年首台国产220t/h循环流化床锅炉在大连化学工业公司自备热电厂投运,2000年首台国产130t/h循环流化床锅炉在石家庄热电三厂投运,2002年首台国产420t/h循环流化床锅炉在保定热电厂投运。在区城供热锅炉方面,首台国产29MW循环流化床高温水锅炉1993年在河南濮阳中原油田投运,首台国产14MW循环流化床低温水锅炉1999年在石家庄时光供热站投运,首台国产58MW循环流化床高温水锅炉2000年在济南投运,首台国产116MW循环流化床高温水锅炉2001年在石家庄时光供热站投运。山西蓝天郎凤娥谈循环流化床锅炉的应用现状时说道。

1 循环流化床锅炉的应用特点

从已投运的循环流化床锅炉看,其在实际应用中的优势主要有以下几点:

1.1 锅炉热效率较高

由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动,强化了炉内传热和传质过程,使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度(≈850℃),并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行,因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内,更延长了颗粒的停留和反应时间,减少了固体不完全燃烧损失,从而使循环床锅炉可以达到98~99%的燃烧效率。据有关热电企业不同容量和型号锅炉的运行测试,同容量的循环流化床锅炉比链条炉的运行热效率高出约10%左右。循环床锅炉渣的含炭量在百分之一到五之间,飞灰含炭量在8~35%之间,而链条炉渣的含炭量在15~25%之间,飞灰含炭量在40~50%之间。循环流化床锅炉的燃烧效率不及煤粉炉,但由于煤粉炉制粉系统很复杂,燃料适应性差,氮氧化物和二氧化硫排放浓度高等缺点,在中小热电厂和区域锅炉房方面已经越来越少采用。

1.2 运行稳定,操作简单

循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少,主要有给煤机、冷渣器和风机,较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备,较链条炉省去了故障频繁的炉排部分,给燃烧系统稳定运行创造了条件。

90年代循环流化床在国内应用初期,由于研究、设计、制造、安装、运行等各方面经验的缺乏,其应用中的确存在着连续运行时间短、出力不够、点火难、磨损严重、易结焦、辅机故障率高等许多问题,但经过十多年各方面不断完善化工作,不仅可以保证连续运行时间高于4000h,对有经验的设计、制造、安装和运行单位而言其他问题也已克服。石家庄时光供热站两台116MW循环流化床锅炉在2003-2004整个采暖季连续稳定运行,无一次故障停炉。许多用户对循环流化床锅炉从点火启动、升降负荷、连续排渣、压火备用到故障排除都能够熟练操作。只要保证不间断的给煤,保持炉膛料差稳定,控制好炉膛温度,在50~110%的负荷下连续稳定运行不成问题。

1.3 燃料适应性广,对煤炭供应市场波动有较强的适应性

循环流化床锅炉具有很高的燃烧热强度,其截面热负荷为4-6MW/m2,是链条炉的2-6倍,其炉膛容积热负荷为1.5-2MW/m3,是煤粉炉的8-11倍,因此它几乎可以燃烧在煤粉炉或链条炉中难以点燃和燃尽的贫煤、无烟煤、煤矸石等一切种类的燃料,并达到很高的热效率,这对于燃用当地劣质燃料、应对煤炭供应紧张形势有重要意义。石家庄在近几年几次煤炭市场波动时,供热企业的用煤得不到保障。煤炭发热量在3000~6000kcal/kg之间大幅波动,但循环流化床锅炉始终基本稳定运行,其优越性非常明显。而链条炉、煤粉炉由于煤种变化较大,不是达不到出力,就是频繁发生灭火、结焦等故障。

1.4 污染物排放量低

循环流化床内的燃烧温度可以控制在850-950℃的范围内稳定而高效燃烧,这一燃烧温度抑制了热反应型NOx的形成,同时采用分级燃烧方式向炉膛内送入约30-40%的二次风,又可控制燃料型NOx的产生。只要操作得当,运行平稳,可以控制NOx的排放量小于200~300mg/Nm3,其生成量仅为煤粉炉的1/3-1/4。此外,根据煤中含硫量的大小直接向炉膛内喷入或在给煤中掺入一定量的0~1mm的石灰石粉,可以脱去在燃烧过程中生成的SO2,脱硫效率可达到90%。表2是某厂220t/h循环流化流化床锅炉脱硫效果监测结果。燃煤收到基低位发热量24200 KJ/kg,含硫量为1.34%。燃煤量25t/h,加入石灰石粉量(含杂质4%)为2.6 t/h,Ca/S摩尔比为2.64,其脱硫效率达到了93.39%。

2 循环流化床锅炉的应用选型

循环流化床锅炉不同于链条炉和煤粉炉的主要燃烧装置为:布风装置、分离器和返料器,其中分离器是区分和选择循环流化床锅炉的关键技术,它直接影响锅炉的运行特性。按分离器的工作温度不同可以分为三种:

2.1 高温分离

即在炉膛出口进行分离,工作温度在850℃以上。目前应用的分离器典型的结构型式有绝热旋风筒分离器、汽(水)冷旋风筒分离器和方型水冷旋风分离器,前两者锅炉分离效率较高,后者锅炉结构紧凑,启停灵活。绝热分离器体积大,启停时间长,但运行稳定,应用历史较长,积累的经验较丰富,汽(水)冷分离器体积小,启停灵活,但结构复杂,制做和安装工艺要求高,大型锅炉上采用较多。(郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。)

2.2 中温分离

即在过热器后进行分离,工作温度一般在400~600℃之间,以德国巴高克公司的Crcofulid炉型为代表,国内有唐锅、北锅等锅炉厂生产。其循环倍率较低,分离器体积小、磨损少,但燃烧效率和脱硫率较低。

2.3 组合分离

即采用高温分离和低温分离相结合的方式,如高温分离采用百叶窗或撞击式平面分离方式、低温分离采用旋风分离的组合方式,但由于惯性分离故障率高,分离效率低,目前已很少采用。

3 循环流化床锅炉的应用难点

3.1 磨损问题

大量理论和实验研究得出,循环流化床锅炉的磨损量与烟气流速三次方成正比,与燃料颗粒直径和浓度成正比。设计和运行中控制锅炉各部位的合理烟气流速是减轻磨损的根本因素。国产循环流化床锅炉多采用低循环倍率,炉膛内设计烟气流速为4.5~5m/s,应该说正常情况下磨损比较轻微,但在局部烟气流向变化处,其磨损程度十分严重,如炉墙、水冷壁管、分离器、返料装置、过滤器、省煤器、预热器等处。有的炉型带床下埋管,则磨损问题更突出。在易冲刷和局部有涡流处使用耐高温、耐磨的碳化硅砖或浇筑料、刚玉砖、高铝砖等防磨材料,严格控制筑炉质量等可以取得理想的防磨效果。

3.2 结焦问题

控制稳定的床层温度是防止结焦的关键,运行中影响结焦的主要因素有以下几点:

1)点火升温或运行中,燃料投入量突然加大,而风量来不及加大使床温迅速升高达到灰熔点以上时,床层整体高温结焦。

2)运行排渣时,料层太厚或不均匀,造成流化风量过大或过小,易在局部形成高温,造成局部结焦。采用连续机械排渣可以很大程度避免这一问题。

3)若高温循环返料灰进入炉膛太多,引起床温无法控制也非常容易引起高温结焦。运行中应注意返料量的均匀控制。

4)正常压火时,应严格避免炉内进入冷风,否则易使可燃物燃烧而造成局部超温结焦。

3.3 点火问题

目前循环流化床锅炉点火方式一般为床下轻柴油点火,但也有不少用户为节省成本仍采用床上木炭或木柴点火。由于一些用户点火时准备工作不充分或运行操作经验不足,点火时易发生炉膛灭火或结焦故障,有的甚至发生严重的炉膛爆炸事故。从点火升温到稳定运行主要经过几次乃至十几次才能成功,令许多用户感到头疼。

实践证明,每一种型式的循环流化床锅炉其点火过程,既有共性又有特性,共性是主要的,需要运行管理人员在实践中不断摸索和总结,吸取他人的成功经验。一次成功的点火过程,首先要有冷态模拟试验的数据作指导,其次要注意床料厚度、床料筛分特性及配比,操作中严格控制点火风量和给煤量,注意密切观察床温变化。许多用户已熟练掌握床下油点火的操作程序,石家庄西郊供热站将床上木柴木炭点火方法成功应用到了大型116MW锅炉上,其成本只有油点火的五分之一。

4 循环流化床锅炉应用中存在的问题

4.1 粉煤灰综合利用

理论上讲,循环流化床锅炉燃烧温度低,产生的灰渣具有较好的活性,可以用做制造水泥的掺合料或其他建筑材料的原料,但实际运行结果是,当原煤中细颗粒较多或破碎过程的粉碎严重时,未燃尽细颗粒飞出量大,尤其在燃用低挥发份的贫煤或无烟煤时,飞灰含炭量常高达20~40%,达不到作水泥掺合料要求飞灰含炭量必须小于8%的标准,飞灰无法综合利用,也找不到堆放场地。渣的含炭量可以控制在5%以下,比较容易综合利用。链条炉飞灰含炭量高达40~50%,虽然锅炉热效率低,但飞灰可以用做制砖中的燃料,基本可以综合利用。煤粉炉由于燃烧效率高,其飞灰含炭量可控制在8%以下,因而综合利用较容易。

为降低循环流化床锅炉的飞灰含炭量,一些科研机构和制造厂家采取了增加炉膛高度、设置底饲回燃系统等措施,虽然收到了一定效果,但对低挥发份的贫煤,其飞灰含炭量依然高达15~20%。解决这一问题的主要办法还应提高分离器的效率,并且控制入炉煤细颗粒的比例。目前应用奥斯龙汽冷旋风分离技术的国产410t/h循环流化床锅炉燃烧贫煤并加脱硫剂时,已使飞灰含炭量降至8%。认真总结经验,这一问题有望得到解决。

4.2 环保效果还没有充分发挥

循环流化床是一种清洁燃烧技术,具有低NOx排放低和炉内脱硫等很好的环保性能,这一性能不仅理论上有充分依据而且从国内外工程实践中得到了验证。但是由于国内环保政策不落实,致使大部分用户并未安装脱硫设施,有的虽安装了先进的脱硫设施,甚至投资建成了配套的石灰石粉厂,但由于石灰石脱硫要增加供热成本,也并未真正投入运行。要使用户有积极性主动实施脱硫并具备经济承受能力,还需制订综合配套政策措施。

5循环流化床锅炉的应用前景

相对于煤粉炉和链条炉而言,循环流化床锅炉的发展历史还较短,尤其是循环流化床锅炉90年代初期在国内一些工程中留下了深刻教训,使一些用户至今对循环流化床的应用非常谨慎。但是认真学习吸收成功的制造厂、设计院、安装和运行单位的经验,应该说没有不可克服的技术障碍。

进入二十一世纪以来,我国的经济在飞速发展,煤炭和电力对经济发展的瓶颈制约作用重现,今后一个相当长的时间内煤炭供应将更加紧张,不少的中小热电厂和区域锅炉房要燃用当地的劣质煤或多渠道解决煤炭供应问题,因而循环流化床燃料适应广的特性将更加发挥出来。同时,随着对大气环污染物排放的更加科学严格的政策措施的出台,也将使循环流化床锅炉由于清洁燃烧的特性而更加具有竞争力,因此,应当因地制宜地扩大循环流化床锅炉的应用范围。【山西蓝天郎凤娥专栏文章】

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我国是全球工业锅炉生产应用数量最大、应用范围最广泛的国家,对高效环保的技术系统及装备集成呈现出更迫切的需求,尤其是对可实现智能化监测及自动化控制的现代化工业锅炉呈现出迫切的需求,这对于提高我国工业锅炉制造级应用水平的意义十分重大。

山西蓝天工程师郎凤娥以山西蓝天工业锅炉自主研发的自动控制系统为例,向大家展示工业锅炉实现智能化监测及自动化控制的现代化水平。郎凤娥演示系统运行过程并进行详细讲解:

蓝天郎凤娥介绍控制系统由DCS控制系统完成,设系统操作员站4台:其中1台兼工程师站,包括工控机、LED及相应操作台和软件,公用设备设1台操作员站,控制系统的主要特点为:

(1) 设CPU、操作员站等冗余配置,可实现无扰动切换。当一设备故障时无缝切换到另一设备,确保生产安全。

(2) 系统留有足够的扩充点数余量,I/O点数的备用量不低于20%。

(3) 系统具有联网功能, 能与锅炉房其他配套辅机的控制系统联网,预留供相关监控接口。

(4) 所有电子设备为标准插件,可带电插拔,便于更换和维护。

(5) 采取必要的硬件、软件的抗干扰措施,确保整个系统不受外界电磁干扰、供电电源的干扰,也不对其他设备产生危害性的干扰。

(6) 设置组合式操纵台,其上设各设备的启停控制按钮,完成对各设备的集中手动启停控制,并设集中操作方式的选择开关,完成操作方式的选择。

(7)在锅炉炉膛内设置工业电视系统,以便能实时、直观地观察锅炉炉膛的燃烧、运行情况;在控制室内设硬盘录像机和液晶监视器。

控制系统的电气连锁保护程序是维持锅炉安全稳定运行的基础,分为基本联锁要求(任何时候必须投入)联锁控制逻辑程序和其它连锁,主要连锁模块有:

引风机、鼓风机、一次风机故障时的连锁模块;

锅炉出口压力超高、超低时或出口温度超高时的连锁模块;

全炉膛火焰熄灭时时的连锁模块;

压缩空气压力过低时的连锁模块;

热水锅炉循环水故障时的连锁模块;

主燃料系统故障(电气、温度过高等)时的连锁模块;

连续机械化燃料系统、除灰渣系统中,燃料设备之间、除灰渣设备之间均的电气连锁程序;

锅炉房设置风机及进风门、水系统等设备的远距离控制装置,当就地控制时,系统进入相应联锁保护程序;

控制系统的供电,设置不间断电源供电方式,且留有余量20%。

软化水及除氧等水处理系统设置电气联锁装置。

锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是既要提供热量适应系统负荷的需要,又要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。为了达到上述目的,燃烧过程的控制系统包括三个调节任务:即根据负荷要求维持锅炉出水温度、保证最佳空燃比和保证炉膛负压不变。与此相对应,有三个控制回路分别调节燃料量、送风量和引风量,这三个控制回路相互干扰,形成串级PID控制系统:

(一)送风量控制系统

1) 风/燃料交叉联锁

风/燃料交叉联锁逻辑保证锅炉在任何负荷时都处于安全燃烧的“富氧”工况。即控制任何燃烧工况下的锅炉风量均大于燃料量。在负荷变化时,则通过先加风,后加燃料;先减燃料,后减风来实现动态补偿。

其工作原理是:加负荷时,BM信号增加;在空气流量没有增加之前,由于低选模块的作用,BM信号通不过,燃料量不增加;减负荷时,BM减小,通过低选减小燃料量;燃料减小后BM信号大于总燃料量,因而通过高选减小风量。

为了改善动态过程中的响应速度,还设计有动态过程中空气富裕的回路。在变负荷的动态过程中同样保持空气优先于燃料,只是在加负荷时多加些风,减负荷时少减些风。如下图阴影部分所示。

锚点空气富裕回路输出特性示意图

2)过剩空气系数校正

过剩空气系数校正回路也保证了锅炉在任何负荷时,都处于安全燃烧的“富氧”工况。在低负荷时,为了保证锅炉的稳定燃烧,过剩空气系数较大。在高负荷时,为获得较高的燃烧经济性,必须维持较低的过剩空气系数。

过剩空气系数校正回路有如下功能:

  1. 运行人员可改变回路中的补偿系数,调节氧量设定值。
  2. 通过氧量校正信号的高低限值,可改变总的过剩空气量。
  3. 可根据调整二次风调整氧量修正信号
  4. 运行可根据氧量指示退出氧量校正回路手动调整过剩空气设定值。

锚点锚点3)二次风量控制

通过调节二次风机的转速,来控制二次风量,达到最佳燃烧工况。提供具有下列功能的完整控制系统:

风量指令不低于吹扫额定值,一旦实际的风量低于吹扫额定值,发出报警。并向FSSS送出一个数字量信号。此外,当总风量降低到比吹扫额定值低5%时(满容积风量百分比),产生一个闭合接点去触发MFT动作。

炉膛压力高时,闭锁送风机叶片进一步开大,炉膛压力低时,闭锁送风机叶片进一步关小。

锚点锚点4)一次风压力控制

一次风压力控制在其设定值。该设定值是负荷的函数。通过调节一次风机变频转速来控制一次风道压力。

采用冗余的一次风道压力变送器,并选择其中的低值信号作为可靠的反馈控制信号。

根据机组负荷指令建立该子系统的设定值。风机有启动联锁。

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

锚点锚点(二)燃料控制系统

锚点锚点燃料控制系统主要包括出水温度控制、燃料主控、FSSS接口逻辑。

出水温度控制系统采用串级调节系统。通过锅炉出口水温度为设定值,通过调节锅炉燃料及出力来实现自动追踪调节。设计为第一级、第二级分段的两个串级调节回路。经过修正的锅炉总风量信号或热量信号作为温度控制回路的前馈指令。

燃料控制通过建立“给料机起动模型”并在转速反馈回路中加入适量延迟,能有效克服其大滞后的缺陷,取得满意的调节效果。如下图所示。曲线B为模拟回路的输出,当给料机转速A接近于模拟回路的输出B时,表明此时给料机的转速已经能够代表给料量,可直接用给料机转速测量给料量。在给料机刚刚启动的时候,直接用模拟回路的输出B来模拟给料量。

另外,从给料机转速改变到进入炉膛给料量的改变有一定的延迟,这是因为给料管路等的延迟造成的。为此,在给料机转速反馈回路内设置一阶惯性环节。此惯性环节的时间常数也不能太大,以免给料量超调过大。具体数值需在调试中经试验确定。

锚点给料机启动特性模拟

对多台给料机的燃料主控回路还设计有增益自动补偿回路。通常称作多输出控制系统(简称MOCS系统)。对多台给料机设计MOCS系统的目是为了防止并列运行的给料机的切投和手/自动切换会改变调节回路的调节增益或对调节回路造成扰动。采用MOCS系统后也可免去给料机投自动时的对位操作。

锅炉循环水流量调节控制。锅炉一次网设电动调节阀门,保持出水温度不变,根据负荷用量的大小调节相应开度大小,当调节阀开度变化时循环水流量相应变化,出水压力随之变化,此时dcs通过采集出水压力实时数据来自动调节循环水变频器的转速,已循环水流量为反馈值做参考,从而实现压力均衡。

锅炉供回水温差及室外温度控制

DCS控制程序可以按不同的环境温度提供不同的热量,同时在一天24小时根据不同的时间段提供相应的热量。锅炉供水热量公式为:

Q=K×F×(T供-T回)

Q:热量    F:出水流量    K:系数

当锅炉回水温度变化被控制在很小时,如果改变锅炉供水温度,即使锅炉出口水温度随着室外环境温度的不同作相应调整变化,就可使热量达到所需热量。但人为的随意改动锅炉出口水温度的设定值,不仅缺乏依据和实时性,而且也会给系统带入较大的人为干扰,也不利于节能降耗。

将出水温度的设定值和室外温度及热量(负荷)的变化联系起来,以出水温度为调节信号,构成回路调节,调节输出控制炉排转速和鼓风风量,即改变燃料量和风/燃料比,使锅炉燃烧参数随之改变,以达到出水温度和设定值的一致。

锚点锚点(三)炉膛压力控制

炉膛负压和风量控制符合NFPA8502标准的规定。

系统提供平衡负压运行,通过控制引风机变频转速,维持炉膛压力恒定在设定值。

比较炉膛压力冗余变送器的输出值,并取其中值作为炉膛负压控制系统的反馈信号。

系统将风量指令信号作为超前变化的前馈信号,使炉膛负压的波动最小。

控制系统还包括:”火焰丧失”预处理回路、以便将较高的负压偏差减小至最小。在发生主燃料跳闸(MFT),且风量大于30%时,在压力控制系统中产生一个超驰控制信号,使引风机快速关小。该信号(MFT、火焰丧失)随时间而衰减(时间可调),直至恢复正常的挡板控制。不需运行人员的干预,并且对控制系统不产生扰动。

由燃烧器视频监视器和炉膛监视器观察炉内燃烧状态,不理想时可适当改变手动改变设定值,以获得最优燃烧效果

(5)气力除灰及灰库自动程序

根据实际调试运行需要分为压力料位控制和时间控制两种形式.

气力除灰系统由仓泵部分、气源部分、管道和灰库部分等组成。

除灰系统采用dcs集中控制,运行人员在控制室内实现对整个除灰工艺系统的启/停监控,正常运行监视及异常工况处理。可在就地控制箱上实现对系统的手动操作便于检修。

(6)除氧水位控制

除氧高、低水位报警,并联锁除氧泵。液位高报警联锁关闭除氧泵;液位低报警连锁打开除氧泵。山西蓝天郎凤娥讲解完毕。

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生态环境部:环保产业营收近1.8万亿 市场空间正加速释放【郎凤娥 环保厅资讯转】

生态环境部:环保产业营收近1.8万亿 市场空间正加速释放郎凤娥 环保厅资讯转

 

国务院新闻办公室于2020年9月11日上午10时举行国务院政策例行吹风会,请生态环境部副部长赵英民,国家大气污染防治攻关联合中心副主任、中国环境科学研究院大气领域首席科学家柴发合介绍科技助力打赢蓝天保卫战有关情况,并答记者问。【郎凤娥 环保厅资讯转】

 

新闻发布会现场会上,赵英民表示,绿色节能环保产业是战略新兴产业,大力发展环保产业,也是我们统筹经济高质量发展和生态环境高水平保护重要举措。近年来,随着生态环境保护治理的力度持续加大,我们国家环保产业发展的市场空间也在加速释放,环保产业在国民经济中的战略地位也在不断提升。我们国家目前的环保产业,有三个特点:一是环保产业的规模在逐步发展壮大。根据测算,去年全国环保产业营业收入大约是1.78万亿元,比2018年增长了11.3%,远高于同期的国民经济增长速度。其中环境服务业的营业收入大约是1.12万亿元,同比增长23.2%,这个增长速度更快。2019年列入统计的11229家企业,环保产业的营业收入总额达到了9864亿元,同比增长13.5%,从业人员数量近70万人。二是环境技术水平显著提升。我们国家环保产业水平和国际先进水平的差距在快速缩小,一些技术和产品可以基本满足国内市场的需要,燃煤锅炉、工业炉窑电除尘、布袋除尘等部分产品和技术已经达到了国际先进水平。根据中国环保产业协会的调查,去年3535家重点企业的研发经费支出达到了158亿元。三是环境服务模式在不断创新。第三方治理、环境绩效服务、环境金融等服务业态呈现快速发展的态势,“互联网+”的模式、PPP模式、生态环境导向的开放模式等,在环境治理领域得到了创新和应用。针对推动环保产业发展,生态环境部高度重视,主要有五个方面的工作来推动环保产业发展:一是加大资金投入,强化资金引导。二是完善生态环境标准体系,拓宽环保产业的市场。三是会同有关部门出台和落实生态环境保护相关的财税、价格、金融、贸易等优惠扶持政策,积极支持环保企业的发展。四是积极开展环境服务模式的创新,提升环境服务的水平。五是夯实工作基础,推进环保产业的统计、调查、政策评估工作,及时掌握环保产业发展的基本情况。

来源:国务院新闻办公室官方网站【郎凤娥 环保厅资讯转】

 

【郎凤娥 环保专题】煤粉工业锅炉的发展与应用现状

山西蓝天环保的郎凤娥采访讲低NOx燃烧技术

郎凤娥 环保厅资讯专栏丨安徽省环保厅新闻发布会

山西郎凤娥:煤粉锅炉低氮燃烧脱硝技术国内外研究现状

煤粉工业锅炉控制系统 主讲人蓝天郎凤娥第一讲

山西蓝天郎凤娥博客】我国工业锅炉技术发展趋势

 

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郎凤娥的环保课堂 :城市固体废弃物资源化的技术分析

山西蓝天郎凤娥培训讲义:城市固体废弃物资源化技术分析

城市固体废弃物主要包括生活垃圾、餐厨、厨余、病死禽畜等有机垃圾、城市污泥、建筑垃圾、废纸废弃物、工业垃圾和医疗以及危废。山西蓝天培训师郎凤娥在忻州市召开的城市固体废弃物资源化的技术会中讲到:

生活垃圾处理技术的选择应以“无害化、减量化、资源化”为原则,合理使用有限的垃圾处理场地资源,在现有的垃圾处理技术中,适宜采用垃圾减量化效果好、节约土地资源的焚烧处理技术。

餐厨有由于国内目前针对餐厨垃圾的处理技术较多,建议采用成熟稳定的厌氧发酵技术,实现餐厨垃圾资源利用的目标。餐厨垃圾可以协同处置过期食品、市政粪便等。

病死禽畜高温蒸煮,可以提取油脂,渣可以作为有机肥市场销售。

城市污泥推荐采用干化焚烧处理工艺,并充分利用垃圾焚烧厂的余热进行污泥干化。

建筑垃圾可经过分选、破碎后再加工,进一步制造各种建筑材料,实现建筑垃圾的资源化和无害化。

废纸废弃物作为成熟、先进造纸工艺的原材料,进行资源化利用生产包装纸。

再生资源中心处理经过垃圾分类回收的废纸、塑料、金属、织物等资源化回收利用以及小型加电的拆解和资源化回收利用。

大件垃圾资源化处理中心主要是针对垃圾分类回收的重量大于5Kg的大件垃圾,进行资源化回收利用,不能回收利用的,经过破碎后进入垃圾电厂进行焚烧。

工业垃圾及工业危废可根据工业废物的特性,采用压实、破碎、分选、固化、生物分解、焚烧和热解气化等适宜工艺,实现工业垃圾的资源化和无害化。

郎凤娥在山西蓝天环保培训会中讲到:医疗垃圾可采用清洗消毒、高温消毒、填埋和焚烧等处理工艺。推荐采用焚烧法实现医疗垃圾的无害化和稳定化。2020年受新冠疫情的影响,国家要求所有的地级市应该具备卫生突发事件下医疗垃圾的处置能力,因此,建议政府对原有的医废处置项目进行提标扩容,并统一在产业园区内规划、建设,蓝天郎凤娥补充说。

山西蓝天郎凤娥人物介绍:

山西郎凤娥1961年出生,山西省忻州市人,本科学历,高级工程师。郎凤娥的心中有一个“蔚蓝”的梦,她想为自己生于斯、长于斯的这片土地,保留一片蓝天碧水。郎凤娥一手创办了山西蓝天,以勇于创新的精神瞄准环保产业,致力于节能减排事业的研究和探索。山西蓝天多年来围绕“节能降耗、预防污染、持续改进、生产优质环保产品”的发展方针进行技术改造,并不断加大新产品的研发力度。其中,新型高效煤粉工业锅炉多次被多个国家部委列入节能技术推广目录。郎凤娥多次受到国家部委和省委省政府的嘉奖,获得“中国企业成功女性”、“爱国企业家”、“三八红旗手标兵”、“优秀女民营企业家”、“节能工作先进个人”、“杰出女企业家”等40多项荣誉和称号。

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山西人郎凤娥分享各地环保头条专栏 | 加强生态环境执法 严防“一刀切”

山西人郎凤娥分享各地环保头条专栏 | 加强生态环境执法 严防“一刀切”

陕西省生态环境厅日前印发《关于进一步规范生态环境执法坚决防范“一刀切”的通知》,从7个方面对陕西省生态环境执法工作提出了要求。【郎凤娥 山西人郎凤娥各地环保头条专栏】

 

坚持依法依规从严监管。陕西省将严厉打击突出环境违法行为,坚持全面依法依规,厘清执法边界,实现权责统一,着力解决生态环境执法不严格、不规范、不透明、不文明和不作为、乱作为等问题,坚决杜绝随意执法、粗暴执法和简单采取关停查封等“一刀切”行为。

 

加快完善污染源“双随机一公开”监管机制。陕西省将加快建立健全以“双随机一公开”监管为基本手段、以重点监管为补充、以信用监管为基础的新型监管机制,积极配合市场监管等部门,加快建立统一的“双随机一公开”监管平台。同时,对监管对象实行科学分级,对重点区域、重点行业及群众投诉反映强烈、违法违规频次高、环境信用差的企业加密监管频次;对稳定达标排放、管理规范、守法记录良好的企业降低监管频次;对积极实施超低排放或循环生产改造、推行低碳循环发展且信用良好的企业,予以鼓励和激励。

 

坚持分类施策,严防“一刀切”。陕西省将坚决防止以生态环境保护为借口随意责令企业紧急停工停业停产,对具有合法手续且符合达标排放要求的企业,不得采取集中停产整治措施;对手续合法、但没有达到环保排放要求且愿意积极整改的企业,根据具体问题允许企业限期整改;对既没有合法手续又达不到环保要求,且故意拖延整改、甚至拒不整改的企业从严查处;对符合国家产业政策,但不符合当地产业布局规划、未进驻工业园区的规模以下且长期污染环境的企业,经过整改后可以达到相关管理要求的,组织实施整合搬迁,进驻工业园区。

 

全面推行行政执法“三项制度”,即认真落实生态环境行政执法公示制度、执法全过程记录制度和重大执法决定法制审核制度。

 

加快运用科技手段提升执法效能。陕西省将加快建设完善污染源自动监控体系和网格化监管制度,依托污染源自动监测监控、卫星遥感、无人机巡查等科技手段,充分发挥物联网、大数据、人工智能等信息技术作用,打造监管大数据平台,推动“互联网+监管”。

 

严格责任追究。陕西省将定期开展执法案卷评查工作,加强对不规范执法行为和“一刀切”问题的查处力度,发现一起、查处一起,实施追责问责。

 

强化法治宣传。全省各地将针对本行政区域内重点排污单位和特色产业、企业,开展形式多样的环境遵法守法教育。【郎凤娥 山西人郎凤娥各地环保头条专栏】

【郎凤娥 山西蓝天环保的郎凤娥政策频道】河北省工业锅炉综合治理方案 工业锅炉行业“十三五”发展指导思想和发展目标(含促进煤粉工业锅炉等推广)【郎凤娥 山西人郎凤娥专栏转发】郎凤娥访谈:推动煤粉工业锅炉的推广【郎凤娥 山西人郎凤娥政策专栏】 【郎凤娥 山西人郎凤娥政策解读】转发关于“煤改气”“煤改电”等推广问题的通知 【郎凤娥 各地山西人郎凤娥头条专栏】—陕西、甘肃省2019年工业锅炉综合治理方案【郎凤娥环保专题讲座】一种先进的工业锅炉换代技术介绍 转发国家能源局关于“煤改电”“煤改气”通知【 郎凤娥 山西蓝天郎凤娥通知专栏】

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忻州郎凤娥介绍山西蓝天环保工程技术中心进展

忻州郎凤娥介绍山西蓝天环保工程技术中心进展

国家环境保护燃煤工业锅炉节能及污染控制工程技术中心(以下简称“中心”)于2011年获得国家环境保护部批准建设,致力于燃煤工业锅炉领域技术、产业、管理和咨询等方面的创新与服务,积极推进产学研合作,促进环保产业发展,开展国际环保交流与合作,为国家环境管理提供技术服务和支撑。中心以山西蓝天环保设备有限公司为依托单位。

山西蓝天环保的郎凤娥在采访中介绍说:国家环境保护燃煤工业锅炉工程技术中心将紧紧围绕中心发展目标,根据国内技术发展现状与行业特点,确立“新技术开发与产业化应用、国家环境管理技术支持、产业发展咨询与服务、学术交流与人才培养”四位一体的总体规划布局,形成“产、学、研”相结合多维度科技创新平台。

中心开发的高效节能煤粉锅炉系统技术,在煤粉输送、燃烧、点火及控制等方面取得了重大技术突破,已经成功实现了产业化生产和应用,效果良好。该成果的系列产品具有节能高效、清洁环保、操作简单、占地面积小等特点。其创新技术成果成为国家“十一五”十大重点节能建设工程,2010年,该技术系统被国家环保部评为年度环境保护科学技术三等奖,2011年,被国家发改委列入了《国家重点节能技术推广目录》,山西蓝天郎凤娥介绍说。

中心依托自身在工业锅炉和自动控制方面的产品与技术优势,利用先进的物联网技术、移动互联网技术、云计算技术、大数据技术和智能控制技术自主研发而成了智能锅炉云平台。这是一款集数据采集、分析、诊断、建议、显示为一体的综合性信息化管理系统。这款创新产品利用科技手段,将互联网技术和传统技术合理结合起来,可为锅炉用户提供实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警等信息,从而提高资源利用效率,实现供热产品节能减排最大化,山西蓝天环保的郎凤娥介绍说。

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