忻州郎凤娥讲如何让工业锅炉拥有智慧大脑

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到2012年底,我国工业锅炉保有量62.4万台,容量近290万蒸吨,约占锅炉总台数的98%,年能源消费量占全国能源消费总量的18%。我国工业锅炉中80%以上为燃煤锅炉,约230万蒸吨。工业燃煤锅炉是仅次于燃煤发电锅炉的第二大煤炭消耗设备,是造成我国雾霾的主要因素之一。

环保企业家郎凤娥近日在采访中介绍道:当前我国工业锅炉节能、减排最突出的问题之一是占总量65%的链条锅炉容量小、效率低、排放高。随着锅炉向大型化、高效室燃、洁净化发展,原有的燃烧和环保技术、成套装备、燃烧设备设计等都不能满足要求。因此,首先要了解原有锅炉的运行情况才能因地制宜的制定锅炉改造方案,从而实现“节能减排”和推动传统的工业锅炉装备产业升级。

郎凤娥接受记者采访表明:在世界范围内,工业的转型升级正成为全球经济发展新一轮的竞争焦点。从美国的“工业互联网”、德国的“工业4.0”到中国的“中国制造2025”和“互联网+”行动计划,都异曲同工地表达了同样的内容:用云计算、大数据、物联网、人工智能等技术引领工业生产方式的变革,拉动工业经济的创新发展,正在成为不可逆转的潮流趋势。

基于国家对信息产业的大力扶持和顺应制造业信息化的大趋势,以及信息化对各行业带来的便于企业管理、降低能耗成本、提高企业效率等良好效益,工业锅炉房的集中监测及辅助决策需求应运而生。

郎凤娥介绍说: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作为一个公共平台,积极应对“互联网+”与传统工业融合的挑战,抓住中国制造2025重大机遇,以云计算应用模式为主攻方向,以实现智能制造为目标,开展“智能锅炉”云平台研究,形成了以工业锅炉为核心的中国智能制造综合解决方案。

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利用在工业锅炉和自动控制方面的产品与技术优势,利用现代先进的物联网技术、移动互联技术、云计算技术、大数据技术和智能控制技术等与热源、热网、热用户高度集成而形成智能云端管控中心,“智能锅炉”云平台主要由五大系统组成,分别为:

“智能锅炉”数据采集及管理系统:将中心研发的数据采集服务器采集的现场基于PLC或DCS系统的数据通过网络传输到云端的智能分析中心实时数据库;

“智能锅炉”大数据分析系统:中心智能分析平台利用实时数据库和关系型数据库中的数学模型对数据进行展示、加工、汇总、分析、预测;

“智能锅炉”行业资深专家诊断系统:工程技术中心拥有庞大的工业锅炉专家团队,根据专家多年来的实践经验,建立针对工业锅炉运行的专家建议库;

“智能锅炉”全生命周期售后服务系统:将管理、运营、生产等人员关心的数据展示出来,实现可监测、可报警、可建议优化和锅炉系统全生命周期管理,实现状态检修;

“智慧锅炉”客户端展示系统:通过WEB端和APP端进行展示,使用户方便快捷的掌握锅炉房信息的同时,快速、准确的做出判断与决策,提高综合资源利用效率;帮助客户对锅炉运行及售后情况进行全方位监测,筑造锅炉行业监管平台。郎凤娥对此表示十分期待。

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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蓝天创立者郎凤娥的简介

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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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蓝天郎凤娥余热锅炉节能减排的关键设备

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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。

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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。

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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

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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。

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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。

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山西蓝天郎凤娥直播系列之直排式烟塔合一烟气脱硫技术

山西郎凤娥直播系列之直排式烟塔合一烟气脱硫技术

山西蓝天郎凤娥介绍蓝天研发的直排式烟塔合一烟气脱硫装置可省去混凝土烟道和烟囱及挡板门、膨胀节等具有较高防腐蚀要求的设备,同时保证较高的脱硫效率、脱硫装置运行的安全性与稳定性。

直排式烟塔合一烟气脱硫装置包括脱硫塔、直排烟囱、除雾装置三部分。具体技术方案如下:

(1)脱硫塔顶部连接直排烟囱,使脱硫后净烟气经脱硫塔顶部的直排烟囱直接排放,不再设置挡板门、膨胀节等防腐蚀要求较高的设备,能够减少设备故障率,保证脱硫塔的连续稳定运行,并降低设备投资费用。

(2)净烟气经塔顶直排烟囱直接排放,不再返回易被腐蚀的原有混凝土烟道及烟囱,因此不再设置混凝土烟道及烟囱,消除安全隐患,降低工程投资费用。

(3)脱硫塔内及脱硫塔顶部直排烟囱内均设置多重除雾装置,所述除雾装置为折叶式除雾器,该除雾器通过惯性力及离心力作用,能够有效捕集净烟气中大颗粒水雾,凝结形成水滴掉落在吸收塔内,从而降低水资源浪费。

(4)脱硫塔顶部直排烟囱内设有防腐措施,所述防腐措施为在直排烟囱内壁喷涂玻璃鳞片,具有良好的防腐蚀效果,可使直排烟囱经久耐用。

image.png

烟塔合一烟气脱硫技术结构示意图  传统分体式脱硫塔结构示意图

image.png

直排式烟塔合一烟气脱硫技术系统图

    山西郎凤娥介绍说直排式烟塔合一烟气脱硫技术与现有技术相比具有下述优点创新性:

(1)直排式烟气脱硫装置省去了原有的混凝土烟道及烟囱,挡板门、膨胀节等设备,可降低工程投资费用及设备投资费用;

(2)原有混凝土烟道及烟囱,挡板门、膨胀节等设备防腐蚀要求较高,需要相应的防腐措施,本脱硫装置将不再设置这些设备,因此一方面可节省投资费用,另一方面可减少设备的故障率,消除安全隐患,保证运行的安全稳定性;

(3)本脱硫装置内设置的折叶式除雾器可有效捕集净烟气内含有的水蒸汽,从而降低水资源的浪费;

(4)在净烟气流经脱硫塔顶部的直排烟囱过程当中,净烟气内的水蒸汽在相互碰撞、吸附及冷凝的作用下会形成颗粒较大的水滴而掉落在吸收塔内,提高了水资源的利用效率。

(5)直排烟囱内设置的防腐材料为玻璃鳞片,具有很高的粘结力与抗渗透性、优良的耐腐蚀性与抗老化性,一方面可对直排烟囱起到良好的防腐蚀保护作用,另一方面也可避免水蒸气的扩散。【蓝天郎凤娥环保专栏】

山西蓝天环保郎凤娥捐赠百万防疫资金 援助家乡抗击疫情

【郎凤娥新闻专区】山西蓝天环保设备有限公司防疫物资捐赠仪式在忻府区举行

蓝天郎凤娥讲燃煤锅炉的大气污染管理技术

区委书记崔向松到山西洁晋发电有限公司调研【山西蓝天郎凤娥新闻专栏】

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山西蓝天郎凤娥对比几种工业锅炉污染物脱除技术

山西蓝天郎凤娥对比几种工业锅炉污染物脱除技术

燃油/燃气工业锅炉:因燃料单一,污染物控制简单。燃气工业锅炉污染物排放主要氮氧化物,主要采用低氮燃烧技术可以有效控制氮氧化物的排放,包括分级燃烧、烟气再循环、贫燃预混燃烧、水冷预混以及无焰燃烧等。燃油工业锅炉主要污染物有氮氧化物和二氧化硫,燃油锅炉氮氧化物排放控制在低氮燃烧技术不能满足要求时,需要结合SNCR微端治理技术;在二氧化硫排放控制方面,通过燃用硫分含量低的燃料,在该方法无法满足要求是,采用干法/半干法脱硫技术或湿法脱硫技术。【山西郎凤娥锅炉技术专栏】

燃煤工业锅炉:主要污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物。颗粒物控制是在选用灰分含量低于某限值的基础上,加装电除尘、布袋除尘等技术装备实现颗粒物达标排放;二氧化硫控制是在选用较低硫份煤种的基础上,层燃炉和室燃炉宜采用湿法脱硫技术,循环流化床锅炉宜采用干法/半干法脱硫技术;氮氧化物控制首选低氮燃烧技术,在不满足要求时,采用低氮燃烧+SNCR或SCR等。

生物质工业锅炉:污染物控制比较复杂,主要通过选用专门设备特定工艺条件下加工生物质成型燃料,并在配套的专用燃烧设备上应用,来实现污染物的控制。【山西郎凤娥锅炉技术专栏】

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

【山西郎凤娥锅炉专栏】煤粉工业锅炉的节煤率分析

【蓝天郎凤娥分享文章】疫情下对环保企业发展的五点思考

郎凤娥转新疆环保厅规定通知郎凤娥

《长三角地区秋冬季大气污染治理方案》【郎凤娥 环保厅资讯专栏】

【郎凤娥 环保厅资讯专栏】各省市秋冬季大气污染治理行动方案汇总

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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】

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【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。山西蓝天郎凤娥  转发

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