1.膜法富氧在拋煤機(jī)鍋爐的應(yīng)用實(shí)例
1.1拋煤機(jī)鍋爐
拋煤機(jī)鍋爐是除了鏈條鍋爐之外的第二大類工業(yè)鍋爐，最小的10噸/時(shí)，最大的可達(dá)75噸/時(shí)，由于著火條件好、燃燒強(qiáng)度高、煤種適應(yīng)性廣、起爐產(chǎn)汽快、負(fù)荷調(diào)整迅速和反應(yīng)快等特點(diǎn)，上世紀(jì)九十年代前上的比較多。但它燃燒效率低、煤耗高、煙塵濃度高、特別是黑煙嚴(yán)重，林格曼黑度一般在2-4級(jí)，嚴(yán)重地污染環(huán)境。在人們對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視的今天，排煙黑度超標(biāo)就成為拋煤機(jī)鍋爐最大的缺點(diǎn)，是亟待解決的核心問題，而黑煙是由未燃盡的飛灰中的殘?zhí)己蛽]發(fā)分在缺氧氣氛下生成的游離碳造成的。
造成鍋爐冒黑煙、熱效率偏低等原因主要有以下幾個(gè)方面：
（1） 拋煤機(jī)爐為開式爐膛，由于懸浮燃燒的需要，爐膛結(jié)構(gòu)比較高大，燃煤主要依靠爐膛輻射加熱和引燃，爐膛后半部主燃區(qū)的熱量不能通過(guò)對(duì)流傳到前部，爐膛水冷度相對(duì)較大，造成燃燒熱強(qiáng)度和爐膛溫度偏低，火焰中心溫度一般只有1000 - 1100 ℃。
（2） 二次風(fēng)布置不當(dāng)，煙氣仍有“短路”。二次風(fēng)量前后分配不盡合理（前大后�。�，主燃區(qū)二次風(fēng)量偏��；二次風(fēng)（前、后）流速及擴(kuò)散角不合理，難以覆蓋和鎖住煙氣，揮發(fā)分和飛灰在爐內(nèi)不能充分二次燃燒。
（3） 細(xì)煤屑在爐膛內(nèi)懸浮燃燒的效果不好。爐膛內(nèi)很少產(chǎn)生氣流旋渦，擾動(dòng)混合情況較差，煙氣中未燃物在爐內(nèi)停留時(shí)間短，懸浮燃燒條件不足，因此造成大量細(xì)煤屑及揮發(fā)分來(lái)不及燃燒就飛出爐膛。
（4） 爐排層燃燃燒狀況不佳，燃盡段過(guò)短，爐渣含碳量高。
除了鍋爐自身的原因以外，也有運(yùn)行管理方面和煤質(zhì)方面的原因，如煤質(zhì)不好、顆粒度不合適、鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)、當(dāng)煤種變化時(shí)相應(yīng)控制調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)�。總之，冒黑煙的主要原因是燃燒不充分�?dǎo)致未燃物逸出爐外，所以要根治污染，必須從燃燒方面下功夫，如果燃燒充分了，自然就不冒黑煙，鍋爐效率也隨之提高。
 
1.2膜富氧用于45t/h拋煤機(jī)爐的運(yùn)行情況
對(duì)于拋煤機(jī)鍋爐采用局部增氧助燃技術(shù)是比較理想的。大連普瑞科爾制造有限公司膜法富氧技術(shù)及裝置居國(guó)內(nèi)乃至世界領(lǐng)先水平，2005年濟(jì)南鋼鐵股份有限公司第一煉鐵廠采用我公司的膜分離產(chǎn)品和膜分離工藝，建成了世界上目前最大規(guī)模的膜法富氧助燃裝置。我公司膜法富氧技術(shù)及裝置應(yīng)用于黑龍江華潤(rùn)酒精工藝有限公司1\#~3\#45t/h拋煤機(jī)爐后，運(yùn)行穩(wěn)定，其運(yùn)行期間部分測(cè)試數(shù)據(jù)如下表1。
 
表1：測(cè)試數(shù)據(jù)
時(shí)間 發(fā)熱量 噸煤產(chǎn)汽 標(biāo)煤產(chǎn)汽
富氧前 18.830 4.270 4.939
富氧后 19.76 4.937 5.440
節(jié)煤率   15.63 10.14

1.3膜富氧用于45t/h拋煤機(jī)爐的綜合效益分析
1.3.1環(huán)保效益
2004年黑龍江華潤(rùn)酒精工藝有限公司采用我公司膜法富氧技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行“增氧助燃”節(jié)能消煙項(xiàng)目改造工程，該技術(shù)用于1\#~3\#45t/h拋煤機(jī)爐，運(yùn)行至今，在鍋爐負(fù)荷45t/h狀態(tài)下，林格曼黑度可從平均2級(jí)多降到1級(jí)以下，煙塵量可降低三分之一左右，原來(lái)的黑煙變成了符合環(huán)保要求的白色輕煙，取得了理想的環(huán)保效果。

1.3.2經(jīng)濟(jì)效益
1.      增加成本
（1）    富氧裝置耗電能費(fèi)用
電機(jī)總功率（KW） 負(fù)載率
（%） 小時(shí)耗電量（度） 電價(jià)
（元/度） 費(fèi)用增加
（元/小時(shí)）
167.7 80 131.16 0.50 67.08

 裝置年電耗：67.08×24×30×11=531,273.6元
（2）    設(shè)備折舊費(fèi)用（設(shè)備折舊按10年）
年折舊：2,100,000.00×10%=210,000.00元
（3）    人員工資、日常維修費(fèi)
年人員工資：4人×12×500.00=24,000.00元
年日常維護(hù)：12×1000=12,000.00元
2.      節(jié)煤效益
（1）    節(jié)煤率（標(biāo)煤）=10.14%
（2）    三臺(tái)爐一年投富氧后鍋爐節(jié)煤費(fèi)用
按照全年三臺(tái)爐消耗原煤191712噸，煤?jiǎn)蝺r(jià)260元/噸。
節(jié)煤費(fèi)用：191712×10.14%×260元=5,054,295.168元
3.      改造效益測(cè)算
三臺(tái)爐一年投富氧后鍋爐節(jié)約費(fèi)用：
5,054,295.168-531,273.6-210,000.00-24,000.00-12,000.00=4,277,021.568元
投資回收期為：
2,100,000.00（設(shè)備）+77,000.00（設(shè)備、電氣安裝及耗材）+8,200.00（土建）/4,277,021.568=0.51年（186天）
 
2. 總結(jié)
經(jīng)過(guò)一年的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，大連普瑞科爾制造有限公司的膜法富氧技術(shù)充分顯示出在拋煤機(jī)爐富氧助燃的先進(jìn)性和運(yùn)行穩(wěn)定性，并取得了顯著的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。