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產業報告2021丨清潔供熱典型案例:二、典型案例:鑫泓慶能源公司烏蘭察布市集寧區方形蜂窩與配套爐具替代項目

發布者:CHIC | 日期:2022-01-27 | 來源:CHIC | 閱讀:64

第五篇 清潔供熱典型案例

二、典型案例

8.鑫泓慶能源公司烏蘭察布市集寧區方形蜂窩與配套爐具替代項目

關鍵詞:清潔燃煤 橫向氣化燃燒爐 生物質復合成型燃料 高熱效率 低經濟成本

(1)項目概述

烏蘭察布市地處內蒙古自治區中部,其中集寧區全境北高南低,西北多山地,東南多平原,氣候四季分明,年平均氣溫4.4℃,冬季寒冷漫長,平均氣溫在-15℃以下,-20℃以下的嚴寒日數平均在47~75天;春季干燥多風,大風日數可達60天。用戶采暖習慣絕大多數以散煤采暖爐為主,采暖時間一般在10月中旬至次年4月中旬之間。

項目采用橫向氣化燃燒爐、生物質復合成型燃料(潔凈型煤)技術,項目推廣用戶473戶,平均每戶采暖面積8平方米左右,總替代供熱面積約3784平方米,居民房屋多為磚瓦結構平房,住宅墻體沒有使用保溫材料,煙囪多位于房頂,高度較高、抽力較強。未推廣本項目前可視黑煙污染非常嚴重,早晨傍晚期間村街內有明顯異味;當地住戶房屋內隔間較多,房屋多采用2米左右高度窗戶向陽,當地白天日照足,室內溫度自然升高,夜間氣溫下降明顯,對采暖溫度的需求日間與夜間差異明顯(如圖5-18、圖5-19)。

圖5-18 烏蘭察布市集寧區遠景

圖5-19 烏蘭察布市集寧區項目現場

該產品適用于非集中供熱地區的農村居民用戶、養殖用戶與商業用戶,使用專煤配專爐采暖形式,根據爐型不同,供暖面積覆蓋50-1000平方米。

項目推廣采取區域加盟模式開展,分設省、市、縣三級代理,爐具采取集中生產采購模式,型煤方面總公司以技術指導與產品質量監督參與區域公司運營。

(2)技術要點

主要設備為方形蜂窩型煤專用橫向氣化燃燒采暖爐、供暖面積80-120平方米,采暖功率12千瓦,炊事火力強度≥2.0千瓦,燃料最大儲量6×2×2塊,合計24千克,最長封火時長可達24小時。綜合熱效率≥80%,最新檢測數據熱效率高達83.9%。污染物排放企業標準為顆粒物排放濃度≤20毫克/立方米,二氧化硫≤100毫克/立方米,氮氧化物≤150毫克/立方米;最新檢測數據為顆粒物排放濃度≤14毫克/立方米,二氧化硫≤15毫克/立方米,氮氧化物≤52毫克/立方米。

主要設備和技術:將除添加劑外的原料粉碎成粉狀后按比例進行混合,得到初料;將初料與添加劑混合均勻后送入壓力成型機器中,擠壓成型得到生物質復合成型燃料(方形蜂窩型煤),再通過烘干、包裝等工序形成最終產品(如圖5-20)。燃料規格采取100毫米×100 毫米×90毫米(高度);180毫米×180毫米×90毫米(高度)兩種,用以適配不同型號專用爐具(如圖5-21)。

圖5-20 生物質復合成型燃料(方形蜂窩型煤)

圖5-21 配套爐具及爐具結構

燃料通過生物質復合成型技術,解決單一使用生物質作為燃料的諸多弊端,同時適當利用低成本原料煤降低燃料成本,輔助添加固硫劑、粘結劑等與爐具配套使用,形成“1+1>2”的全新清潔采暖技術。

配套爐具的基本結構是根據型煤在爐膛內的燃燒方式為橫向反燒式的燃燒方式。按型煤在爐膛內從入口到出口成為灰渣是連續橫向推移,設計成長方形爐體,爐膛內部為三段式,分為半封閉預熱反燒汽化區、直燃區和出灰區,爐體內襯耐火材料,具有外水套和內部的熱交換結構,配有填煤、送煤、清灰、二次配風、可調進風、炊事等裝置。

本技術中可能引發的二次污染主要是光化學煙霧,因此該技術采取措施降低氮氧化物排放:采用水套式結構降低燃燒溫度,使得煤在較低溫度下進行燃燒降低NOx;通過對爐膛內的合理配風控制燃燒速度與溫度,有效抑制氮氧化物產生。該技術符合低氮燃燒原理。

該技術選用鈣鐵固硫體系,將爐溫控制在900℃以下,保證在爐灰中已經形成的鈣鐵硫化物不會出現復分解釋放出SO2。

成型燃料的燃燒粉塵顆粒物的排放本身就遠遠低于散燒煤,且該爐具具有燃料儲存功能,不用頻繁的加煤,爐內燃燒穩定更加降低了顆粒物排放總量。

燃燒過程穩定有序,前排燃料正常燃燒,后排燃料的揮發煙氣慢慢析出,配合爐具特有的三次配風設計,達到消煙效果。

(3)資源能源和經濟社會效益

固定設施建設費用為100平方米采暖面積爐具投資1500元,水暖安裝(包括管件、散熱器、人工費等)費用3000元,總投資合計4500元。

年能耗情況為燃料日平均消耗量18千克,內蒙古地區采暖季為6個月,合計年消耗量約為3240千克,較散煤采暖年消耗量可降低10%-20%,生物質復合技術可增加年節煤約360千克。

供熱季運行費用為生物質復合成型燃料(潔凈型煤)市場銷售價格以800元/噸計算,每日采暖成本約14.4元,以內蒙古地區計算,供暖季運行費用合計2592元。單位面積供熱成本約為25.92元(采暖周期6個月)。該項目實施費用由政府全額補助。

環保治理項目無法計算項目投資回收期,當地用戶清潔替代前主要使用簡易直排爐具及高污染散煤,且本項目實施由政府直接采購,若政府停止補貼則本項目所提供燃料價格較市場同期散煤定價預期上浮10%-20%,該清潔替代方式節省燃料核算成本,如燃料實現當地量產,該項目無需增加用戶年采暖成本情況下可達到治理污染作用。

采暖溫度滿足居民需求,恒溫供熱時間長,采暖舒適度有明顯改善。

該項目環保效益如表5-3所示:

表5-3 爐具使用用戶排放測試對比


注:委托檢測機構:內蒙古寰宇環境科技有限公司

環保爐具替代前后污染物排放對比如圖5-22所示。

圖5-22 烏蘭察布市集寧區試點項目環保爐具替代前后污染物排放對比

(4)公司簡介

內蒙古鑫泓慶能源科技發展有限公司,致力于居民燃煤供暖領域的高效環保節能技術研究。在居民采暖行業中方形潔凈型煤和配套爐具獨樹一幟。2008年公司研究人員著手開始針對農村及城鄉接合部散戶清潔采暖問題進行研究試驗,歷經十余年的研究,成功開發“鑫泓慶”清潔方形型煤及配套爐具燃燒采暖技術,目前開發應用的系列爐型十余款。民用爐具從用途上分為直燒烤火、熱水采暖兩大類,供暖面積范圍為10~1000平米,可滿足各類采暖用戶需求。經國內多家權威檢測機構監測,“鑫泓慶”采暖爐具配套方形潔凈型煤燃燒可做到全天24小時不冒煙,各項大氣污染物實現超低排放。



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