【山西蓝天郎凤娥专栏】垃圾焚烧发电变废为宝 创建无废新城市

山西郎凤娥专栏】垃圾焚烧发电变废为宝 创建无废新城市

—忻州洁晋发电有限公司总经理郎鹏德专访

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。【山西蓝天郎凤娥专栏】

这个特殊的企业,就是忻州市洁晋发电有限公司。而这条特殊的生产线,就是忻州市的“静脉产业园”。2021年3月11日,在位于忻州市豆罗镇的产业园区办公室,忻州市洁晋发电有限公司总经理郎鹏德,接受了山西新闻网住建频道的专访。

主持人:郎总,您好!请您先给我们介绍一下咱们忻州市洁晋发电有限公司的具体情况吧。

郎鹏德: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,也成为咱们忻州市“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。

主持人:现在基本情况都已经了解了,我们也经常看到一个词“静脉产业园”,它包括什么内容呢?

郎鹏德:这个“静脉产业园”,其实就是变废为宝循环利用的概念,就好像是把含有较多二氧化碳的血液送回心脏的一个静脉。所以,专家们把废弃物转化为再生资源的这个行业,也形象地称为“静脉产业”,又叫“静脉经济”。“静脉产业”就是用先进的技术,把生产和消费过程中产生的废弃物,转换成可重新利用的资源和产品,实现各种废弃物资源化可再生利用的一个产业。而“静脉产业园”,就是指建设以“静脉产业”为主导的生态工业园。它是用生态的原理和新型的技术,对生产消费过程中产生的废弃物实现再资源化利用的一个过程。比如说通过园区的建设,我们可以实现这个节约资源,减少废物排放的一个目的。目前,我们这个静脉产业园整体的建设理念有这么几点:(1)是实现物质能源和水的循环利用;(2)是采用国际领先的处理技术;(3)是采用国际领先的污染排放控制指标;(4)是实现园区产生的废水、废渣、废气净零和达标排放;(5)我们要建设成森林式,园林式的一个园区。

主持人:看来“静脉产业”真是一个变废为宝的一个行业,现在咱们的“静脉产业园”,建设到什么程度了呢?

郎鹏德:从2020年以来,忻州市政府先后出台了三个文件,确定了忻州市按东、西部集中处置城乡生活垃圾的一个思路。要求2020年底前,要实现东部忻府区、定襄、原平、代县四个县区的垃圾集中处置,要依托忻州市生活垃圾焚烧发电厂,对城乡生活垃圾进行集中焚烧处置。目前,洁晋公司已经和定襄县和忻府区,签订了农村生活垃圾处置的特许经营协议。原平、代县、繁峙,也签订了城乡生活垃圾的特许经营协议,新增城乡生活垃圾日处理量1050吨。同时,为了满足静脉产业园的集中处理需要,我们积极推进了忻州市的一个生活垃圾二期的项目建设。2020年公司完成了以下四个方面的建设:一是完成了生活垃圾焚烧发电提升改造项目建设;二是完成了固废安全处理厂的非灰填埋区建设,可以满足生活垃圾非灰填埋的三年需要;三是完成了这个餐厨垃圾的一期项目建设,可以实现每天处理100吨的餐厨废弃物;四是完成了面向社会开放的环保教育基地。

主持人:忻州市在去年创建国家文明城市获得了成功,您能不能从个人的角度谈一谈,创建文明城市成功和产业园之间,有没有什么关系?

郎鹏德:好的。其实不单是创建文明城市,就像国家卫生城市、园林城市等等,每次的“创建”工作,我们静脉产业园这块的建设,都是必考的项目,也是迎接国家考核组的重要的一环,可以说是一票否决项目。总的来说,我们洁晋公司都顺利完成了各项考核任务,也算是为忻州市的“创城”成功,贡献了一份自己的力量。

主持人:今年是国家“十四五”规划的开局之年,在忻州市规划和部署的重点工程当中,涉及到咱们洁晋公司的有哪几项呢?

郎鹏德:2021年我们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。整个项目利用我们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。我们公司会以“十四五”的规划为契机,在未来的两到三年内,力争把这个“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。

主持人:目前,咱们“静脉产业园”的实际处置能力如何?建成后又会达到怎样的效果?

郎鹏德:目前,园区的生活垃圾处理能力是每天1000吨,一年生活垃圾大约可以处理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,我们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。【山西郎凤娥专栏】

主持人:您对全省从事和关心这些行业的人士们,有什么话要说吗?

郎鹏德:首先,感谢山西新闻网这个平台,能让洁晋公司受到关注,我是忻州市洁晋公司的总经理郎鹏德。在这里我向广大观众朋友们问好,欢迎大家来我们洁晋公司参观考察,洽谈交流。“让城市变得更加美丽, 让我们的环境更加洁净”,应该是我们每个人共同追求的目标,让我们一起携起手来,共同为建设我们美好的家园,不忘初心砥砺前行。相信有大家的努力,一定成功在望,胜利可期。谢谢大家。

主持人:忻州市洁晋发电有限公司郎鹏德总裁的采访,到这里就要结束了。如果您关心住建行业,请持续关注山西新闻网住建频道,以上就是今天访谈的全部内容。谢谢大家!【山西郎凤娥专栏】

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。

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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】

山西蓝天郎凤娥演示锅炉自动化控制技术

山西郎凤娥解析环保技术:工业锅炉直排式烟塔合一烟气脱硫系统

山西蓝天郎凤娥专访:谈工业锅炉网络化智能监测技术方案

2020年郎凤娥 环保厅最新政策/新闻专栏文章回顾

郎凤娥环保专栏http://langfenge06.sxltjt.com

郎凤娥项目总结http://langfenge07.sxltjt.com

蓝天郎凤娥余热锅炉节能减排的关键设备

蓝天郎凤娥余热锅炉节能减排的关键设备

蓝天郎凤娥近日发布专栏文章为广大读者介绍余热锅炉的基本知识,包括余热锅炉的概念,余热锅炉的重要作用以及应用范围等内容。

蓝天郎凤娥讲解到:余热锅炉作为回收工业生产过程中的余热、废热的重要组成部分,是节能减排的关键设备。余热锅炉的热源来自于工业生产过程中所产生的气体、液体及固 体物料的高温余热,以及工艺流程中所发生的高温废热等。通过余热(废热)的 回收过程,余热锅炉可以对烟气排放和废气中污染物进行减排处理,达到保护环境的目的。根据余热锅炉的用途不同,一般将余热锅炉分为电站余热锅炉和工业余热锅炉两类。

电站余热锅炉通常指与燃气轮机发电机组配套的专用余热锅炉,其热源来自 于燃气轮机的尾气,通过电站余热锅炉产生蒸汽,驱动蒸汽轮机发电机组,从而 提高燃机电厂的发电效率。由于电站余热锅炉参数与对应的燃气轮机发电机组参 数相匹配,已形成系列产品,有额定的技术参数供用户选用。

工业余热锅炉是最常用的余热锅炉,其应用范围覆盖了大部分工业领域(钢 铁、有色金属、焦化、建材、化工、纺织、印染、造纸等行业)。工业余热锅炉技术参数根据工业余热(废热)的工况参数以及所产生蒸汽应用目的而定,所以在锅炉行业中很难形成产品系列目录,通常在锅炉行业中把工业余热锅炉视为非 标产品。相对电站余热锅炉以及常规锅炉来说,工业余热锅炉运行环境相对恶劣,因而其设计、制造工艺也较为复杂。因此,工业余热锅炉的技术附加值要比常规锅炉高,蓝天郎凤娥介绍说。

蓝天郎凤娥个人简介,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,现任山西蓝天环保设备有限公司董事长。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。

蓝天郎凤娥转环境部《指南》出台背景、主要内容、实施重点等问题|环保厅资讯

山西郎凤娥带你认识工业锅炉的网络化智能监测系统

生态环境部解答《经济、技术政策生态环境影响分析技术指南(试行)》相关问题|郎凤娥 环保厅转

山西蓝天郎凤娥在研讨会上分享“工业锅炉智能云平台”技术

蓝天郎凤娥:“工业锅炉智能云平台”集远程监控及辅助决策为一体

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蓝天郎凤娥:“工业锅炉智能云平台”集远程监控及辅助决策为一体

蓝天郎凤娥:“工业锅炉智能云平台”集远程监控及辅助决策为一体

山西蓝天郎凤娥在研讨会上分享“工业锅炉智能云平台”技术

“工业锅炉智能云平台”是利用先进的物联网技术、移动互联技术、云计算技术、大数据技术和智能控制技术与热源、热网、热用户高度集成而形成智能云端管控中心,将现场的数据传送到云端的智能分析中心,中心智能分析平台灵活应用大数据软件和资深专家建议库,向用户反馈实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警等信息的智能远程平台。山西郎凤娥介绍说。

“智能锅炉云平台”可以实现:现场运行状态实时掌握、技术和经济问题预警、行业专家诊断和建议、节能减排技术改造、全生命周期售后、锅炉运行人员绩效考核、核心数据行业对标、年度/月度运行报告等服务。

近日,山西郎凤娥出席了工业锅炉技术研讨会,会上详细的介绍了“工业锅炉智能云平台”的若干问题。

适用范围

带有PLC、DCS等控制系统,支持Modbus协议、具有RS232/485串口的工业锅炉。

基本原理

工业锅炉远程集中监控及智能辅助决策云平台技术国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心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、移动互联技术、云计算技术、大数据技术和智能控制技术与热源、热网、热用户高度集成而形成智能云端管控中心,将现场的数据传送到云端的智能分析中心,中心智能分析平台灵活应用大数据软件和资深专家建议库,向用户反馈实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警等信息,提高资源综合利用效率。

工艺流程

该技术是通过现场数据采集器将现场工业锅炉运行的实时数据收集到数据采集服务器,加密后的数据通过无线/有线网络传输到中心的云端服务器的数据存储数据库,分析数据库灵活应用数学模型和专家经验对数据进行加工、汇总、分析、预测,并提出问题诊断和解决方案,实现可监测、可报警、可建议优化和系统全生命周期管理。具体工艺流程如图1所示:

关键技术或设计特征

  1. 数据采集技术:在自控系统的基础上加装数据采集器,进行数据采集;
  2. 数据远程传输及接收技术:对数据采集器进行配置,将数据通过有线/无线网络将数据传输到中心服务器的数据接收软件。
  3. 数据转储技术:通过数据转储软件,将接收到的数据转储到需要的关系型数据库。
  4. 数据分析技术:结合技术人员的知识、经验,利用实时数据库和关系型数据库,建立数学模型对数据进行加工、汇总、分析、预测;分析采用不同的数学模型对分析结果的影响,结合工业锅炉的运行情况、检测结果、专家分析等条件,确定最适合的数学模型。
  5. 数据展示技术:工业锅炉运行数据通过WEB端和APP端进行展示,进行数据展示平台研发,实现可监测、可报警、可建议优化和系统全生命周期管理。

山西蓝天郎凤娥认为:“智能锅炉云平台”是锅炉行业“工业4.0”时代的产物,是将物联网、云计算、大数据、移动互联等先进技术与传统锅炉行业深度融合。无论是燃油燃气锅炉、链条锅炉、煤粉锅炉、循环流化床锅炉,还是生物质锅炉,都是“智能锅炉云平台”的服务对象。“智能锅炉云平台”让普通锅炉拥有了智慧的大脑,让锅炉更节能、更环保、更安全。

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。郎凤娥曾带领团队研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,用了4年的时间,完成了第一代新型高效节能环保煤粉锅炉的市场化、商业化推广和实践验证,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。

郎凤娥 环保厅资讯报导】山西省生态环境厅正式挂牌,整合山西省环境保护厅等职责

山西郎凤娥解析环保技术:工业锅炉直排式烟塔合一烟气脱硫系统

山西蓝天郎凤娥专访:谈工业锅炉网络化智能监测技术方案

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2020年郎凤娥 环保厅最新政策/新闻专栏文章回顾

2020年郎凤娥 环保厅最新政策/新闻专栏文章回顾

2020年8月郎凤娥转发环保厅最新政策/新闻专栏成立至今已经为大家提供了近百篇文章,帮助读者获取最新消息资讯。以下是2020年7月至11月的部分文章列表:

环保厅资讯丨山西省生态环境系统开展生态环境领域风险隐患大排查【蓝天郎凤娥转发】

郎凤娥 环保厅资讯专栏 |生态环境部公布2月和1-2月全国环境空气质量状况

生态环境部:将落实环保企业优惠扶持政策【郎凤娥转发环保厅资讯】

从环保厅到生态厅改革历程【郎凤娥 环保厅专栏】

大气治理显成效 优良天数超过80%【郎凤娥 环保厅播报专区】

2020年长三角秋冬大气治理(含燃煤锅炉治理)|郎凤娥环保厅

环保厅新闻丨郎凤娥:京津冀及周边秋冬季大气重度污染的原因,历时三年终究查清

【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:环保部 环保厅 环保局称谓成过去,“环境保护”已改名“生态环境”

生态环境部:优化小微企业项目环评工作“十五条”意见,可直接引用公开的监测数据【郎凤娥 环保厅转发】

环保部、环保厅、环保局的区分,“环境保护”已更名为“生态环境”【郎凤娥编辑】

生态环境部:优化小微企业项目环评工作“十五条”意见,可直接引用公开的监测数据【郎凤娥 环保厅转发】

郎凤娥 环保厅专栏转河北省生态环境厅、公安厅最新通告

生态环境部:将落实环保企业优惠扶持政策【山西郎凤娥转发环保厅资讯】

​从环保厅到生态厅改革历程【郎凤娥 环保厅专栏】

【郎凤娥 环保厅 | 资讯】河北省生态环境厅、公安厅最新通告来了!

2020年 郎凤娥 环保厅 专栏目录列表

郎凤娥 环保厅资讯转发省生态环境新闻

郎凤娥 环保厅科普专栏|VOCs污染防治综合治理知识问答

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】

关于优化生态环境保护执法方式提高执法效能的指导意见【郎凤娥 环保厅动态】

环保部:环保运营资质全面废止【郎凤娥 环保厅转发】

郎凤娥转陕西省环保厅提升环评管理效能的通知

今后,除了“郎凤娥 环保厅专栏”以外,“山西郎凤娥环保技术专栏”将同时为读者提供最新的环保技术资讯。

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。

郎凤娥谈锅炉改造http://langfenge11.sxltjt.com

郎凤娥谈锅炉节能http://langfenge12.sxltjt.com

山西郎凤娥推荐环保技术:工业锅炉直排式烟塔合一烟气脱硫系统

山西郎凤娥推荐环保技术:工业锅炉直排式烟塔合一烟气脱硫系统

工业锅炉大气污染物超低排放控制技术对于提高我国环境质量、生活质量起到至关重要的作用,是推动节能减排的有效措施对于实现我国经济社会的可持续发展具有十分重要的推动作用。近日,山西环保人蓝天郎凤娥在直播中详细介绍直排式烟塔合一烟气脱硫系统技术。

打开山西环保郎凤娥直播平台,可以看到具体课件。直排式烟塔合一烟气脱硫系统主要包括以下几个子系统:烟气系统、吸收系统、脱硫剂制备存储系统、脱硫产物处置系统、工艺水系统、电气系统、仪表及自动化控制系统。

1.烟气系统

烟气系统是指从吸收塔进口烟道至脱硫塔出口烟道范围内的所有构筑物及设备,本系统主要设备包括:烟道、挡板门、膨胀节。

所有没有接触到低温饱和烟气冷凝液的烟道或没有接触从吸收塔循环喷淋夹带雾滴的烟道,用普通碳钢或相当材料制作,接触腐蚀环境的净烟气烟道和部分原烟气烟道将采用防腐措施。靠近吸收塔一侧的局部进口烟道及所有出口烟道将进行内部防腐处理,所有烟道均进行外部油漆防腐。

2.SO2吸收系统

SO2吸收系统是指洗涤烟气,将烟气中SO2进行捕集下来的主要构筑物及相关设备,是整套脱硫装置内的核心设备,在整个系统中起到至关重要的作用,主要设备包括:吸收塔主体、雾化喷淋层、除雾层、氧化层。

A.吸收塔主体

吸收塔主体采用空塔结构,吸收塔主体采用碳钢材料制作,内表面采用玻璃鳞片防腐设计,防腐厚度在2~4mm范围之内,吸收塔外壁进行油漆防腐。脱硫塔将根据其运行负荷进行结构设计,吸收塔设计成气密性结构,以防止液体泄漏。塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护,吸收塔内部喷淋系统和支撑等应尽可能不堆积污物和结垢,并且应设有通道以便于清洁。

吸收塔系统还包括必需的就地和远方测量装置,提供吸收塔温度、除雾器压差测点。

B.雾化喷淋层

脱硫塔中部设置浆液雾化喷淋层,该装置由玻璃钢材质分配管网和碳化硅喷嘴组成。

喷淋层的数量为3层,每层喷淋层根据工艺要求在塔体断面的不同位置安装空心和实心喷嘴,并保证吸收塔每个喷淋截面的脱硫液覆盖面积超过200%。

所有喷嘴均采用耐腐耐磨SiC材料制作,并尽可能避免快速磨损、结垢和堵塞。喷嘴与管道采用缠绕方式连接。

C.除雾层

除雾器系统由PP材质制作而成的除雾器本体及冲洗管路组成,除雾器本体由除雾器单元块组成,方便安装、拆卸和更换,除雾器冲洗管路有管道及喷嘴组成,也能够单独拆卸,方便检修维护,除雾器前后设置压差监测仪表,能够对除雾器运行情况进行实时监测,并为冲洗系统设置冲洗电动阀门,与压差变送器实现自动连锁,可以自动运行也可手动操作。

D.氧化层

烟气中的SO2与Ca(OH)2反应后生成CaSO4中间产物,通过氧化风机提供的氧化空气对其进行强制氧化生成CaSO4。本系统包括氧化曝气管和氧化风机。与反应浆液接触的管道采用防腐耐磨材质管道。

3.脱硫剂制备系统

工程脱硫剂采用生石灰粉,外购合格的生石灰粉,由罐车运至厂内,并利用罐车自带气力输送泵输送至生石灰粉仓。使用时,生石灰粉通过星型给料机和螺旋给料机输送到稀释熟成罐内与罐内加入的工艺水进行强制搅拌充分混合为一定浓度的浆液,并加热,以提高脱硫剂活性,再经过稀释熟成罐的输送泵输送到储存罐内存储。使用时,由供给泵将熟化后的脱硫剂浆液输送到脱硫塔内。

脱硫剂制备系统内罐体全部采用碳钢制作,外部进行油漆防腐,系统内管道和阀门选用普通碳钢材质,有特殊要求另附说明及要求,室外管路根据实际情况需要,进行保温处理。

4.脱硫产物处置系统

吸收塔塔底部脱硫浆液在吸收氧化反应后生成CaSO4,并在脱硫塔底部循环浆液内停留,其浆液浓度及PH值达到一度数值后经塔底部排出管道排出到厂区污水管网。

如果脱硫产物不能直接外排,则塔底部循环浆液通过脱硫塔抽出泵输送到压滤机内进行脱水处理,脱水后产生的脱硫产物落入脱硫渣车间进行暂时储存,然后通过车辆外运处置,压滤机过滤液通过滤液收集槽收集,并通过管道回流到脱硫塔循环使用。

所有与浆液接触的管道均采用防腐耐磨材料制作,所有管路系统均进行保温处理。

5.工艺水系统

工艺水系统由工艺水箱、工艺水泵以及相应的管路系统组成。工艺水泵为系统内脱硫剂制备、管道冲洗、设备冲洗、以及脱硫塔除雾器冲洗提供用水。

工艺水箱为碳钢结构,工艺水泵采用铸铁材质的离心泵。

工艺水箱设液位监控仪表。

该系统内管道采用碳钢无缝钢管,外壁进行油漆防腐,室外管道进行保温处理。

6.杂用气和仪用压缩空气系统

FGD区域的压缩空气(含仪用、杂用)由锅炉房空压机提供。

7.管道和阀门

脱硫系统内由我方提供的设备、阀门、管件与业主接口的管道、设备接口处的法兰、紧固件(垫片、螺栓、螺母、垫圈)的设计尺寸采用公制并按国标执行。

脱硫浆液和含氯液体:衬胶钢管/玻璃钢管/PE。

吸收塔循环管:衬胶钢管/玻璃钢管/PE。

脱硫剂浆液管:碳钢管。

8.箱罐、容器、坑和沟道

所有箱罐和容器的设计包括必需的连接件、人孔门、排水/排空措施,以及运行和维护必需的通道楼梯和栏杆。箱罐、容器、坑和沟道的设计应适合于介质特性和使用条件。

9.保温、油漆

具有下列情况之一的设备、管道及附件按相应的要求进行保温或油漆:

外表温度高于50℃,且需要减少热损失者;

要求防冻、防凝露或延迟介质凝结者;

工艺生产不需要保温的,其外表面温度超过50℃,而又无法采取其他措施防止烫伤人员的地方;

对于防烫伤保温,保温结构外表面温度不应超过50℃。

对不保温和介质温度低于120℃保温的设备、管道及其附件、支吊架、平台扶梯进行涂漆。

烟道保温采用预制保温板保温。保温层主材采用岩棉。

对露天设备的保温层外装板采用能防止雨水入侵的保温层。

机械、电气设备及部件的油漆工作应在制造厂内完成,钢结构部分在现场完成。以上是山西蓝天郎凤娥在近日的直播中的分享内容。

生态环境部:优化小微企业项目环评工作“十五条”意见,可直接引用公开的监测数据【郎凤娥 环保厅转发】

郎凤娥 环保厅专栏转河北省生态环境厅、公安厅最新通告

山西蓝天郎凤娥公开山西蓝天集团项目研发六大项目

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山西蓝天郎凤娥专访:谈工业锅炉网络化智能监测技术方案

山西蓝天郎凤娥专访:谈工业锅炉网络化智能监测技术方案

山西郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师。郎凤娥曾带领团队研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,用了4年的时间,完成了第一代新型高效节能环保煤粉锅炉的市场化、商业化推广和实践验证,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。

近日,山西蓝天郎凤娥在采访中谈到了工业锅炉网络化智能监测技术方案。

(一)数据采集层构架及技术方案

本方案主要目的是阐述锅炉数据采集过程的功能性说明,主要实现目的为将客户现场锅炉的实时信息通过数据接口采集,采集之后将数据发送至位于网络化智能监测系统的应用数据库,数据库为SQLSERVER。

现场端锅炉种类多样,数据接口形式多样,主要存在三种方式,一种为通过OPC协议方式发送锅炉数据,一种通过DTU设备以MODBUS RTU协议串口或TCP方式发送数据,一种为现场配置工控机,通过工控机连接多台锅炉采用MODBUS RTU或TCP方式发送数据。所有方式均支持数据缓存和断点续传功能,确保数据传输不会出现丢失,保证数据传输的准确性。

数据采集之后,通过现场配置的数据发送程序通过TCP协议发送至位于网络化智能监测系统的数据接收服务器,数据接收服务器中配置接收程序接收来自子站的数据并解析后存储进现有数据库中。数据存储可进行初始化配置和存储点的数据调整,以补充在接口中不存在的点的关系数据库中的数据。

数据采集构架及方案原理图

(二)数据存储及转储层构架及设计方案

  1. 分布式文件系统

大数据平台存储系统使用分布式文件系统(HDFS)对海量数据进行存储。

HDFS采用master/slave架构。一个HDFS集群是由多个Namenode和一定数量的Datanodes 组成。Namenode是一个中心服务器,负责管理文件系统的名字空间(namespace)以及客户端对文件的访问。Namenode执行文件系统的名字空间操作,比如打开、关闭、重命名文件或目录。它也负责确定数据块到具体Datanode节点的映射。StandbyNameNode用于辅助NameNode工作。

大数据平台存储系统架构示意图

此大数据平台能够自动化的对数据进行备份、管理、维护。部分节点宕机失效时不会影响集群的正常使用,不会影响业务需求。

  1. 分布式数据库

HDFS能够存储结构化数据、半结构化数据、非结构化数据。但是HDFS对于结构化数据的管理维护不是很友好。Hbase为面向列的分布式数据库,以表格的形式维护数据,能够存储数亿条数据。其特点是行可以数亿行,列可达数亿列。主要应用场景为对于实时性要求高的精确查询业务需求。

分布式数据库关系维护示意图

Hbase同样使用master/slave架构,master为HMaster主要负责各个数据区与对应的服务器之间的关系维护以及启动关闭Hbase集群等。Slave为Region server主要负责本节点的数据与切分区域,并接受HMaster的指令。

Hbase对于海量数据的存储依赖于HDFS,将数据存储到HDFS中。Hbase内部数据的维护使用分区管理(HRegion)的机制。

数据使用分区管理机制示意图

当分区达到一定数目时,进行分布式管理维护。

  1. 数据仓库

Hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供完整的sql查询功能,可以将sql语句转化为MapReduce任务进行运行。其优点是学习成本低,可以通过类SQL语句快速实现简单的MapReduce统计,不必开发专门的MapReduce应用,十分适合数据仓库的统计分析。

Hive对于数据的存储依赖于HDFS,对于数据的计算依赖于MapReduce。Hive适用于实时性要求不高的,对局部数据的简单运算等业务需求。

数据仓库映射示意图

Hive的运行机制,前端接收到SQL语句后,经由驱动传递给编译器将SQL转换成MapReduce程序,再由驱动器将程序传递给执行器,执行器将任务发送给MapReduce编程框架。最终运行完的结果经驱动器返回给用户。

(三)数据转储架构及设计方案

SQLServer是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统,实现了与WindowsNT的有机结合,提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。

由于现有锅炉系统APP使用SELSERVER关系型数据库,故在网络化智能监测系统上需将存储服务器数据库中的数据通过数据转储软件实时转储到SELSERVER关系型数据库中。

SELSERVER数据库数据存储方式:

  1. 每台锅炉新增一张数据表,表名按照固定格式生成,表中字段按照固定格式生成;
  2. 表中部分字段无法从接口中获取数据,需要定义模拟数据写入程序;
  3. 数据转储过程中,每隔固定时间,对锅炉运行停炉情况进行判定,当判定结果为,锅炉停炉时,不进行数据转储;

(四)智能分析层构架及设计方案

智能分析层即数据处理层,该部分的核心是专家知识库及其扩展组件。智能分析层首先是将各类设备数据汇总到数据库进行存储,然后通过上层分析组件进行分析计算,实现模型对象组建、逻辑关系运算、报警事件检测等,对现场故障原因进行判断,对问题进行总结,对设备效率和故障率进行统计等,使得系统具有高效的实时数据处理功能和分析结果的功能,同时数据库库支持高效的数据并发存储和检索功能,并对分析结果提供相应的决策建议。

生态环境部:优化小微企业项目环评工作“十五条”意见,可直接引用公开的监测数据【郎凤娥 环保厅转发】

郎凤娥 环保厅专栏转河北省生态环境厅、公安厅最新通告

山西蓝天郎凤娥公开山西蓝天集团项目研发六大项目

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