当前我国环保领域存在的问题及供热锅炉经济运行技术要点.pptx
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1、 2005 2005年我国煤改气的呼声紧了,王雅珍深知煤改气后有年我国煤改气的呼声紧了,王雅珍深知煤改气后有三项问题不好解决:三项问题不好解决:一是气源不足,北方重镇如果依靠外国供气,能源不安一是气源不足,北方重镇如果依靠外国供气,能源不安全;全;二是价格太贵,燃气锅炉的费用是燃煤锅炉的二是价格太贵,燃气锅炉的费用是燃煤锅炉的3 35 5倍;倍;三是带来更为严重的环保难题。虽然解决了灰霾问题,三是带来更为严重的环保难题。虽然解决了灰霾问题,但带来大量致癌物但带来大量致癌物硝和产生雾霾的水。燃煤锅炉排出的硝和产生雾霾的水。燃煤锅炉排出的氮氧化物(即硝)含量为氮氧化物(即硝)含量为20020030
2、0mg/m300mg/m3 3,其中,其中80%80%的硝是溶的硝是溶于水的二氧化氮,脱除费用低。于水的二氧化氮,脱除费用低。燃煤锅炉排出的氮氧化物(即硝)含量为燃煤锅炉排出的氮氧化物(即硝)含量为200200300mg/m300mg/m3 3,其中,其中80%80%的硝是溶于水的二氧化氮,脱除费用低,采用炉的硝是溶于水的二氧化氮,脱除费用低,采用炉渣中的天然碱做脱硫降硝剂,当煤的含硫量渣中的天然碱做脱硫降硝剂,当煤的含硫量0.6%0.6%时,可以时,可以做到脱硫降硝不花钱。做到脱硫降硝不花钱。而燃气锅炉排出的氮氧化物含量为大于而燃气锅炉排出的氮氧化物含量为大于700700800mg/m800
3、mg/m3 3。低氮燃烧会降低硝的总量,但是,产生的硝低氮燃烧会降低硝的总量,但是,产生的硝90%90%以上是不溶以上是不溶于水的一氧化氮,需要用尿素在催化剂的作用下脱除,而催于水的一氧化氮,需要用尿素在催化剂的作用下脱除,而催化剂有毒,存在着剧毒催化剂的复苏、掩埋及氨的逃逸等副化剂有毒,存在着剧毒催化剂的复苏、掩埋及氨的逃逸等副作用问题和巨大费用问题。作用问题和巨大费用问题。1616克天然气燃烧后产生克天然气燃烧后产生3636克水,克水,水与硝是相伴生成的,如不严格脱水,硝与水必然产生严重水与硝是相伴生成的,如不严格脱水,硝与水必然产生严重雾霾。为了供暖,北京市雾霾。为了供暖,北京市8000
4、8000多个燃气锅炉房每日平均燃烧多个燃气锅炉房每日平均燃烧1 1亿立方米天然气,平均每日产生亿立方米天然气,平均每日产生16.0716.07万吨水。万吨水。目前,北京市加大燃气锅炉烟气脱水的工作,减少了雾目前,北京市加大燃气锅炉烟气脱水的工作,减少了雾霾,但脱下来的酸性水都排到地下和地表,会导致饮用水含霾,但脱下来的酸性水都排到地下和地表,会导致饮用水含硫增加,导致人类患肾结石、胆结石。脱硝比脱硫要难,设硫增加,导致人类患肾结石、胆结石。脱硝比脱硫要难,设备和运行费用都极高,还存在二次污染问题。硝是致癌物之备和运行费用都极高,还存在二次污染问题。硝是致癌物之一,对人类健康有着一定危害。一,对
5、人类健康有着一定危害。以供热为例,脱硝每平方以供热为例,脱硝每平方米费用米费用3030元,与百姓的供热费持平。煤改气严重加重政府的元,与百姓的供热费持平。煤改气严重加重政府的经济负担!经济负担!因此,王雅珍认为,清洁供暖需因地制宜,宜电则电,因此,王雅珍认为,清洁供暖需因地制宜,宜电则电,宜气则气,宜煤则煤,充分利用技术手段,让供热更加环保。宜气则气,宜煤则煤,充分利用技术手段,让供热更加环保。目前我国普遍使用的目前我国普遍使用的 双碱法脱硫和氧化镁法脱硫会产双碱法脱硫和氧化镁法脱硫会产生硫酸钠和硫酸镁,硫酸钠和硫酸镁是可溶性的,当硫酸钠生硫酸钠和硫酸镁,硫酸钠和硫酸镁是可溶性的,当硫酸钠和硫
6、酸镁浓缩到一定浓度,各供热企业不得不排污,以便维和硫酸镁浓缩到一定浓度,各供热企业不得不排污,以便维持运行,结果是导致二次污染地下水和地表水,不是真环保。持运行,结果是导致二次污染地下水和地表水,不是真环保。后果是导致地下水和地表水体中的钠离子和硫酸根逐年升高,后果是导致地下水和地表水体中的钠离子和硫酸根逐年升高,使居民逐渐患高血压、心脏病、肾结石、胆结石及诱发癌症!使居民逐渐患高血压、心脏病、肾结石、胆结石及诱发癌症!应该淘汰双碱法脱硫和氧化镁法脱硫!应该淘汰双碱法脱硫和氧化镁法脱硫!我研发的我研发的YZYZ型旋流混合式脱硫除尘降硝脱水塔在煤含硫型旋流混合式脱硫除尘降硝脱水塔在煤含硫0.6%
7、0.6%时不需要购买脱硫剂和降硝剂,煤中含有的钙、镁离时不需要购买脱硫剂和降硝剂,煤中含有的钙、镁离子经过燃烧后形成比表面积很大的天然脱硫剂和降硝剂,可子经过燃烧后形成比表面积很大的天然脱硫剂和降硝剂,可以完成脱硫、降硝近零运行费用。全部脱硫除尘降硝废水排以完成脱硫、降硝近零运行费用。全部脱硫除尘降硝废水排入渣槽(做到一水两用),在渣槽中浓缩析出固体,固体随入渣槽(做到一水两用),在渣槽中浓缩析出固体,固体随炉渣去烧砖,没有废水和废物排放。炉渣去烧砖,没有废水和废物排放。目前我国环保部门大力推广的布袋除尘目前我国环保部门大力推广的布袋除尘布袋除尘如果安装在链条布袋除尘如果安装在链条炉、往复炉排
8、锅炉和流化床锅炉,会导致形成硫酸泥污堵布袋、炉、往复炉排锅炉和流化床锅炉,会导致形成硫酸泥污堵布袋、降低布袋使用寿命(寿命降低布袋使用寿命(寿命22年)、增加系统阻力、加大引风年)、增加系统阻力、加大引风机动能消耗、增加设备事故率等。为防止布袋结硫酸泥,必须机动能消耗、增加设备事故率等。为防止布袋结硫酸泥,必须保证锅炉排烟温度保证锅炉排烟温度150150,浪费能源!,浪费能源!对于要求烟气超净排放的地区,建议采用布袋除尘。其余对于要求烟气超净排放的地区,建议采用布袋除尘。其余地区应该因地制宜选择环保达标的除尘方法,不能强制推广布地区应该因地制宜选择环保达标的除尘方法,不能强制推广布袋除尘设备!
9、袋除尘设备!近年来,多个省市要求企业拆除蒸发量近年来,多个省市要求企业拆除蒸发量20t/h20t/h的蒸汽锅炉的蒸汽锅炉和和14MW14MW的热水锅炉,例如黑龙江省不允许上马的热水锅炉,例如黑龙江省不允许上马30t/h30t/h的蒸的蒸汽锅炉和汽锅炉和21MW21MW的热水锅炉。这种做法严重制约了生产力的发的热水锅炉。这种做法严重制约了生产力的发展和严重浪费能源展和严重浪费能源 无论烧多大吨位的锅炉,只要排放符合环保要求就应该放行。无论烧多大吨位的锅炉,只要排放符合环保要求就应该放行。我国大部分中小企业的生产锅炉都是燃煤中小型锅炉,一般蒸我国大部分中小企业的生产锅炉都是燃煤中小型锅炉,一般蒸发
10、量都在发量都在2 62 6吨吨/时,安装时,安装30t/h30t/h的锅炉让企业如何运行?有的的锅炉让企业如何运行?有的乡镇供热面积只有几万至乡镇供热面积只有几万至2020几万平方米,安装几万平方米,安装714MW714MW燃煤热水燃煤热水锅炉足矣!只要烟气排放达标足矣!锅炉足矣!只要烟气排放达标足矣!19821982年底我调入清华分校,负责创建由联合国科教文组织投年底我调入清华分校,负责创建由联合国科教文组织投资的资的“锅炉安全与检测锅炉安全与检测”专业、专业、“塑料模具塑料模具”专业和四个实验专业和四个实验室,主讲室,主讲“工业锅炉水处理工业锅炉水处理”等课程。等课程。19851985年我
11、发现钠离子交年我发现钠离子交换再生废液对地下水造成永久性污染,地下水体逐年变坏,地换再生废液对地下水造成永久性污染,地下水体逐年变坏,地下水中迅速增加的钠离子导致人类患高血压病、心脏病和患癌下水中迅速增加的钠离子导致人类患高血压病、心脏病和患癌症的机率增加。症的机率增加。我经过认真调研,发现基础国标我经过认真调研,发现基础国标GB1576-85GB1576-85低压锅炉水质标低压锅炉水质标准存在五大误区,这五大误区导致能源浪费、水资源浪费和准存在五大误区,这五大误区导致能源浪费、水资源浪费和污染、设备维修量大、设备使用寿命缩短。污染、设备维修量大、设备使用寿命缩短。19871987年我预测到不
12、久的将来中国人将没有合格的饮用水喝。年我预测到不久的将来中国人将没有合格的饮用水喝。为此,我毅然辞掉教研室主任的职务,全力投入工业给水处理为此,我毅然辞掉教研室主任的职务,全力投入工业给水处理的研究和的研究和“工业锅炉水处理工业锅炉水处理”的教学与科研工作。经过艰辛的的教学与科研工作。经过艰辛的科研和大量实践,我在工业给水的防垢、防腐、防失水、防菌、科研和大量实践,我在工业给水的防垢、防腐、防失水、防菌、防藻、防生物粘泥领域发明了一整套全新的防藻、防生物粘泥领域发明了一整套全新的“六防六防”理念,在理念,在这个理念指导下,我大力普及水处理知识并成功研制出这个理念指导下,我大力普及水处理知识并成
13、功研制出内含内含“三道防腐线三道防腐线”和和”四道节能线四道节能线“的的“YZ“YZ型系列防腐阻垢剂型系列防腐阻垢剂”采用这些创新理念在供热采暖领域节能采用这些创新理念在供热采暖领域节能20%50%20%50%,节水,节水1 1倍倍至几倍,节电至几倍,节电30%30%,大幅度降低设备维修量及减少环境污染。,大幅度降低设备维修量及减少环境污染。1 1、颗粒物排放、颗粒物排放30mg/m30mg/m3 3,如果规定,如果规定颗粒物排放颗粒物排放10mg/m10mg/m3 3,则一定会采用布袋除尘,带来系列浪费、维护成本高等;则一定会采用布袋除尘,带来系列浪费、维护成本高等;2 2、SOSO2 25
14、0mg/m50mg/m3 3;3 3、NONOX X100mg/m100mg/m3 3;如果规定;如果规定NONOX X50mg/m50mg/m3 3,则必须采用尿,则必须采用尿素法脱硝,导致燃煤锅炉必须天价脱硝。如果规定素法脱硝,导致燃煤锅炉必须天价脱硝。如果规定NONOX X100mg/m100mg/m3 3,则燃煤锅炉可以做到脱硝基本不花钱。,则燃煤锅炉可以做到脱硝基本不花钱。4 4、取消钠离子交换,采用设备内与设备外相结合的水处理方、取消钠离子交换,采用设备内与设备外相结合的水处理方法:法:YZYZ型软化沉淀器。它可以代替钠离子交换器、除氧器和水型软化沉淀器。它可以代替钠离子交换器、除
15、氧器和水箱,做到一器三用。箱,做到一器三用。2021-06-18 14:442021-06-18 14:44生活和资讯:生活和资讯:目前中国目前中国7070以上的能源仍然是煤,当务之急是做好燃煤以上的能源仍然是煤,当务之急是做好燃煤锅炉的清洁排放,也为了证明烧煤可以做到比烧天然气还环保。锅炉的清洁排放,也为了证明烧煤可以做到比烧天然气还环保。王雅珍教授从王雅珍教授从20052005年至年至20082008年研发出年研发出YZYZ型旋流混合式脱硫除尘型旋流混合式脱硫除尘降硝脱水四位一体塔,该设备可以在近零电耗、近零水耗、近降硝脱水四位一体塔,该设备可以在近零电耗、近零水耗、近零运行费用和零排污的
16、前提下完成燃煤锅炉烟气排放达标。王零运行费用和零排污的前提下完成燃煤锅炉烟气排放达标。王雅珍从雅珍从20082008年开始寻找实验基地。年开始寻找实验基地。20132013年王雅珍在哈尔滨东北年王雅珍在哈尔滨东北240240公里的清河林业局灭掉公里的清河林业局灭掉6 6个不达标的小锅炉房,应用王雅珍个不达标的小锅炉房,应用王雅珍自主研发的十几项科研技术创建集中供热,实践建设自主研发的十几项科研技术创建集中供热,实践建设“碧水蓝碧水蓝天美丽城镇天美丽城镇”,并取得了系列节能减排亮点:,并取得了系列节能减排亮点:清河林业局拥有清河林业局拥有9595万平方米供热面积,一次网供热半径万平方米供热面积,
17、一次网供热半径2.52.5公里,采用王雅珍自主研发的五项技术进行设计;公里,采用王雅珍自主研发的五项技术进行设计;7 7个大换热个大换热站,内含站,内含1212套独立水系统是王雅珍教授采用套独立水系统是王雅珍教授采用“四件套四件套”设计;设计;为了把地暖和挂暖分开,新增加了五套二次管网,由王雅珍设为了把地暖和挂暖分开,新增加了五套二次管网,由王雅珍设计;改造了计;改造了6 6个小换热站;改造了几十栋楼前管线。个小换热站;改造了几十栋楼前管线。对二台新安装的对二台新安装的46MW46MW热水锅炉进行了热水锅炉进行了6060多处改造,对整个多处改造,对整个锅炉房进行了锅炉房进行了166166处改造
18、。处改造。综上所述,在供热领域创造了综上所述,在供热领域创造了1010多项国内外奇迹!多项国内外奇迹!A A、一次网在大流量、大温差、单台循环泵运行的前提下创造、一次网在大流量、大温差、单台循环泵运行的前提下创造全国最低电耗、最低水泵扬程、最低运行阻力。全国最低电耗、最低水泵扬程、最低运行阻力。9595万平方米供万平方米供热面积。一次网保有水量热面积。一次网保有水量13001300吨,每平方米保有水量吨,每平方米保有水量1.31.3公斤。公斤。采用昱真自主研发的五项技术做到锅炉运行阻力采用昱真自主研发的五项技术做到锅炉运行阻力2 244m44m水柱,水柱,一次网运行阻力一次网运行阻力02m02
19、m水柱。做到水柱。做到185185天一次网天一次网1 1平方米供热面平方米供热面积循环水泵能耗积循环水泵能耗0 01501501616度电的国内外最低。度电的国内外最低。B B、王雅珍教授对、王雅珍教授对2 2台台46MW46MW往复炉排热水锅炉进行了往复炉排热水锅炉进行了6060多处减阻多处减阻节能改造,创造出节能改造,创造出46MW46MW锅炉在室外零下锅炉在室外零下1515时出力时出力494953MW53MW,零下零下2525以下时出力以下时出力707074MW74MW(锅炉流量控制在(锅炉流量控制在12501250吨时,吨时,供水温度上限供水温度上限9090,回水温度,回水温度3535
20、4545),锅炉热效率),锅炉热效率9090。相当于做到了一台相当于做到了一台6565吨时的锅炉实际出力吨时的锅炉实际出力130130吨时,而锅吨时,而锅炉内部最大阻力才炉内部最大阻力才4 4米水柱。米水柱。B B、王雅珍教授对、王雅珍教授对2 2台台46MW46MW往复炉排热水锅炉进行了往复炉排热水锅炉进行了6060多处减阻多处减阻节能改造,创造出节能改造,创造出46MW46MW锅炉在室外零下锅炉在室外零下1515时出力时出力494953MW53MW,零下零下2525以下时出力以下时出力707074MW74MW(锅炉流量控制在(锅炉流量控制在12501250吨时,吨时,供水温度上限供水温度上
21、限9090,回水温度,回水温度35354545),锅炉热效率),锅炉热效率9090。相当于做到了一台相当于做到了一台6565吨时的锅炉实际出力吨时的锅炉实际出力130130吨时,而锅吨时,而锅炉内部最大阻力才炉内部最大阻力才4 4米水柱。米水柱。C C、控制锅炉尾部排烟温度、控制锅炉尾部排烟温度8080,一般控制在,一般控制在50507070(全(全国最低),在保证锅炉尾部设备不结露的前提下节能国最低),在保证锅炉尾部设备不结露的前提下节能5 51010。D D、在低电耗的前提下,大流量运行(超锅炉上限流量、在低电耗的前提下,大流量运行(超锅炉上限流量100100300300吨),控制炉膛温度
22、在吨),控制炉膛温度在650650750750温度下煤充分燃烧,从温度下煤充分燃烧,从而使致癌物氮氧化物的产生量而使致癌物氮氧化物的产生量150150毫克米毫克米3 3,大幅度降低脱,大幅度降低脱硝成本。采用渣槽中的天然碱做脱硝剂,当煤的含硫量硝成本。采用渣槽中的天然碱做脱硝剂,当煤的含硫量006 6时,脱硝费用为零。时,脱硝费用为零。E、酸性脱硫降硝废水排入碱性渣槽水中,做到一水两用,好水去脱硫降硝除尘,废水做渣槽补水。渣槽水是不花钱的天然碱,在渣槽内酸碱中和,既节约大量脱硫剂、降硝剂,又不必建庞大的室外循环水池。达到全国脱硫除尘降硝运行费用最低!实现废水真正的零排放和废弃物全部利用。采用采
23、用此项技术的关键是用锅炉排污水中残留的此项技术的关键是用锅炉排污水中残留的YZ101防腐阻垢防腐阻垢剂(王雅珍教授研发的)中的预膜剂解决了渣槽、链条的腐剂(王雅珍教授研发的)中的预膜剂解决了渣槽、链条的腐蚀问题。脱硫降硝废水产生的沉淀是死板泥,蚀问题。脱硫降硝废水产生的沉淀是死板泥,所以一般为了脱硫除尘降硝都设置室外循环水池,架设龙门吊,用渣斗去挖死板泥。YZ101防腐阻垢剂与钙镁离子产生的沉淀是絮防腐阻垢剂与钙镁离子产生的沉淀是絮状泥,絮状泥混在死板泥中,世界难题迎刃而解。状泥,絮状泥混在死板泥中,世界难题迎刃而解。F、换热站采用“4件套”设计,设备最简单、阻力小、换热效率高。昱真供热公司建
24、立的五套二次网水系统,全部运行阻力仅23、25、28m水柱。而七套旧的二次管网最小阻力是15m水柱。G G、20152015年黑龙江省唯一的五星级职业病防治评估单年黑龙江省唯一的五星级职业病防治评估单位到通河昱真供热公司进行验收,五个人测试了五天,位到通河昱真供热公司进行验收,五个人测试了五天,给出黑龙江省职业病防治最高的给出黑龙江省职业病防治最高的9191分,黑龙江省第二分,黑龙江省第二名是名是7070分。分。昱真公司自主研发的昱真公司自主研发的YZYZ型旋流混合式脱硫除尘降型旋流混合式脱硫除尘降硝脱水四位一体塔在近零电耗、近零水耗、近零运行硝脱水四位一体塔在近零电耗、近零水耗、近零运行费用
25、、零排污前提下完成烟气排放达标,是费用、零排污前提下完成烟气排放达标,是20162016年科年科技部技部2 2号公告中由科技部、环保部、工信部三部委联号公告中由科技部、环保部、工信部三部委联合推荐的合推荐的4747项重点节能减排技术中的第项重点节能减排技术中的第1010项。项。目前在全国目前在全国9 9个锅炉房投建了个锅炉房投建了1414台台YZYZ型旋流混合式型旋流混合式脱硫除尘降硝脱水四位一体塔。脱硫除尘降硝脱水四位一体塔。对新建单位:对新建单位:从锅炉或换热设备选型、辅机设备选型、换热方式选择、从锅炉或换热设备选型、辅机设备选型、换热方式选择、脱硫除尘设备选型、自动控制选择、分户计量方式
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