高效环保炉

高效环保炉（精选3篇）

高效环保炉 篇1

摘要：目前国内密集烤房供热设备存在耗煤高、热能利用率低、污染重、烘烤成本高等问题。第一代密集烤房生物质高效环保炉属于一种气化炉, 以煤炭、生物质等为燃料, 重点解决生物质燃料产生焦油问题, 具有节能、环保的特点, 满足烘烤工艺要求。试验结果表明:第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备相比较, 烤后烟叶在烟叶烘烤外观质量、内在化学成分、经济效益无明显差异, 中部烟叶烘烤成本节省0.83元/kg, 降幅达40.9%。

关键词：密集烤房,生物质,气化炉

近年来, 我国密集烤房发展较快, 2004年全国有各类密集烤房逾1.3万座, 2006年已达12.59万座。就目前全国的烤烟生产状况来看, 烤房热效率依然很低, 烤烟节能潜力接近10亿元/年, 十分浪费。山东、贵州、云南等省积极研发生物质替代煤炭烘烤烟叶设备及技术, 但在气化炉研发方面无法突破高焦油难题。2011—2012年, 山东临沂烟草有限公司研发的第一、二、三代密集烤房生物质高效环保炉, 应用于烟叶烘烤, 以煤炭、生物质等为燃料, 重点解决生物质燃料产生焦油问题, 实现了节能、低排放、低污染、低消耗、降本增效、秸秆新型能源综合利用和提高烟叶烘烤质量等目标[1,2,3]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

第一代密集烤房生物质高效环保炉由山东临沂烟草有限公司组织设计, 山东百特机械设备有限公司生产。炉体高度为1 400 mm, 直径1 000 mm, 容量为0.73 m3, 重量1.2 t左右, 炉膛燃烧室分为上、下2室, 上室为二次燃烧室, 下室为热分解室。二次燃烧室进风管为含镍耐高温不锈钢, 在上、下室连接位置横穿炉体。

第一代密集烤房生物质高效环保炉工作原理:燃料在热解室内热解气化, 热量和未燃尽烟气进入二次燃烧室, 二次进风对二次燃烧室起助燃作用, 提高二次燃烧室温度, 未燃尽烟气和焦油在二次燃烧室高温下能够充分燃烧, 达到节能、高效、低污染、低排放的目的[4,5,6]。

1.2 试验方法

2011年6月17日、8月10日在山东省蒙阴县联城镇塘子村分别进行了空炉燃烧试验和中部烟叶烘烤试验。

1.2.1 空炉燃烧试验。

在密集烤房条件相同的前提下, 隧道式加热设备以煤球为燃料, 第一代密集烤房生物质高效环保炉以烟草秸秆为燃料进行空炉试验, 烤房内起始温度是18℃, 电机2.2 k W高速运转, 风机5.88 k W, 将密集烤房进风门和排湿窗全部关闭, 仅保持内循环。

1.2.2 中部烟叶烘烤试验。

在密集烤房相同条件下, 分别使用第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备2种烘烤设备, 对鲜烟素质相同的NC89中部烟叶, 在每竿绑烟量、装烟量相同的情况下, 起始温、湿度相同, 温、湿度变化同步进行, 烘烤时间一致情况下, 按照8点式烘烤工艺进行。烟叶外观质量和内在化学成分分析烟样采集选用烤后有代表性的烟叶[7]。

2 结果与分析

2.1 空炉燃烧试验

从表1可以看出, 第一代密集烤房生物质高效环保炉炉膛最高温度比隧道式加热设备最高温度高出198℃ (煤球热值为20.9 MJ/kg) , 空炉试验2种烘烤设备温度同步进行, 燃烧到80℃, 生物质高效环保炉燃料成本比隧道式加热设备成本节省207.66元, 降低成本可达44.7%。

注:煤球价格0.46元/块, 烟草秸秆按照0.45元/kg。

2.2 中部烟叶烘烤试验

2.2.1 烘烤烘烤成本分析。

从表2可以看出, 第一代密集烤房生物质高效环保炉烘烤成本比密集烤房隧道式加热设备节省0.83元/kg, 降幅达40.9%。

注:煤球价格0.46元/块, 烟草秸秆按照0.45元/kg, 烤后烟叶成本为燃料和用电, 不含人工。

2.2.2 外观质量分析。

从表3可以看出, 以烟草秸秆为燃料的第一代密集烤房生物质高效环保炉与以煤球为燃料的隧道式加热设备相比较, 烤后烟叶外观质量无明显差异。

2.2.3 化学成分分析。

从表4可以看出, 2种烘烤设备烤后烟叶C3F烟叶化学成分无明显差异。

(%)

2.2.4 经济效益分析。

从表5可以看出, 第一代密集烤房生物质高效环保炉烤后烟叶在上等烟比例和均价方面略高于密集烤房隧道式加热设备。

3 结论

试验结果表明:第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备相比较, 烤后烟叶在烟叶烘烤外观质量、内在化学成分、经济效益无明显差异, 中部烟叶烘烤成本节省0.83元/kg, 降幅达40.9%。

参考文献

[1]余金龙, 肖冬芳, 文新忠.气化炉在自控组合式密集烤房中的应用研究[J].现代农业科技, 2011 (20) :246-247, 249.

[2]宫长荣, 潘建斌, 宋朝鹏.我国烟叶烘烤设备的演变与研究进展[J].烟草科技, 2005 (11) :35-38.

[3]崔志军, 孟庆洪, 刘敏, 等.烟草秸梗气化替代煤炭烘烤烟叶研究初报[J].中国烟草科学, 2010, 31 (3) :70-72, 77.

[4]李志民, 罗会龙, 钟浩, 等.烟叶密集烤房供热设备分析比较及发展方向[J].煤气与热力, 2011, 31 (7) :12-14.

[5]徐秀红, 孙福山, 王永, 等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学, 2008 (29) :54-56, 61.

[6]杨世关, 张百良, 杨群发, 等.生物质气化烤烟系统设计及节能与品质改善效果分析[J].农业工程学报, 2003, 19 (2) :207-209.

[7]王卫峰, 陈江华, 宋朝鹏, 等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学, 2005 (3) :12-14.

高效环保炉 篇2

金峰炉炉体结构独特, 易于操作, 造价低, 汲取了国内外先进炉型的优点, 金峰炉及配套设施造价为2亿元, 比引进的国际先进炉型节省2~3亿元。在科技人员的努力下, 自主研发出生产控制软件, 提高了自动化程度。创新地采取双侧吹技术, 向渣层熔体喷吹高浓度富氧, 熔体温度高, 床能率大;该炉熔池较深, 渣和冰铜的分离在风口下熔池里完成, 冰铜从虹吸口放出, 熔炼渣从溢流口放出;贫化电炉为可回转式电炉, 有利于熔炼渣里的铜和渣进一步分离, 降低渣含铜;熔炼炉风咀采用不锈钢、紫铜复合而成, 能耐2000摄氏度高温, 不烧损, 不更换;炉体为多块水套组合而成, 检修时可单块更换;烟道为不粘结烟道。经查新, 未见与其相同熔炼设备制造技术的研究报道。

金峰炉熔炼法对熔炼炉烟气、贫化炉烟气、吹炼炉烟气经余热锅炉降温降尘、电除尘器除尘后进入双转双吸制酸系统回收二氧化硫制取硫酸, 硫酸污水全部回用。

金峰炉熔炼法吨铜 (阳极铜) 综合能耗由原来的850公斤下降到266.3公斤标准煤, 大大优于国家规定的550公斤标准, 铜熔炼直收率达97.5%。专家们认为, 金峰炉熔炼法整体技术处于国际先进水平, 部分指标达到国际领先水平, 具有很好的应用前景。 (科技日报)

上, 实现了传统的实验室和保护修复室前置到考古发掘现场。

北京大学教授严文明说:“这项研究为最大限度地获取信息和及时保护出土文物提供了技术可能, 将大大提高我国考古探测和出土文物现场保护的能力。”

课题承担单位敦煌研究院研究员苏伯明说, “移动实验室”不仅配备有智能控制、传感器、计算机、传输、数据处理和空间技术等多学科技术和装备, 还可以通过现场视频、温度、湿度监测和无线数据传输系统等, 精确掌握文物埋藏的环境, 实现对出土文物在第一时间检测分析和文物出土环境数据采集。

4日上午, 在西安咸阳国际机场二期扩建工程考古发掘现场, 来自国家文物局、中国社科院考古研究所等的10位专家对“移动实验室”进行了现场验收。

在唐代围沟墓考古现场, 科研人员利用实验车上搭载的考古机器人, 预先进入古墓内部查看, 并将数据传回地面分析, 对遗迹、遗址、发掘现场的图像进行现场数据测量和处理, 再制订更加科学的发掘预案。

国家文物局副局长童明康认为, “移动实验室”为文物工作者提供了一个很好的工作平台, 将推动现代科学技术在考古发掘和出土文物应急保护等方面的应用体系建设, 提高考古发掘现场的多学科合作和综合研究能力。 (科技日报)

我国科学家研制出首个沙星类抗菌新药

高效环保炉 篇3

我国是世界上煤炭资源较为丰富的国家之一, 煤炭在我国能源构中占有举足轻重的地位, 大力发展洁净煤应用技术符合我国能源安全战略, 而且随着国际能源形势的日趋紧张, 石油及天然气等能源价格不断飙升, 以煤炭为原料制取的人工煤气, 开始成为许多中国企业的首选燃料, 其中发生炉煤气的应用最为广泛。

煤气发生炉的造气过程, 是煤炭与空气中的氧气和水蒸气发生氧化还原反应的过程, 最终生成以CO和H为2主要可燃成分的发生炉煤气, 为燃气用户提供燃料。发生炉煤气生产过程中, 能源与资源的消耗较大, 除了气化煤炭和动力电的消耗外, 还包括水资源的消耗, 我国总体来讲是一个缺水的国家, 特别是北方某些地区缺水严重, 就发生炉煤气的可持续发展而言, 煤气生产过程中水资源的控制至关重要。

两段式煤气发生炉作为气化烟煤的主要炉型, 在陶瓷、机械、冶金和化工等行业应用较为广泛, 目前, 就煤气净化、冷却工艺而言, 两段式发生炉煤气站一般分为水冷型、风冷型和环保节能型三种工艺, 其中环保节能型工艺煤气站在水资源的节约控制方面, 效果尤为显著。

2 环保节能型两段炉煤气站工艺介绍【1】

两段式煤气发生炉的炉出煤气温度较高, 杂质含量较多, 需要经过净化、冷却后, 输送至用气点燃用, 图1为两段炉煤气站环保节能型工艺, 上段煤气离开煤气炉经过预除焦器和静电除焦器, 除去煤气携带的焦油和粉尘, 下段煤气经旋风除尘器、余热换热器和风冷器等设备, 除尘、降温后与上段煤气混合, 混合后的煤气通过静电除尘器和间冷器等进行深度处理, 除去煤气中的细小粉尘和部分焦油, 并冷凝出含酚废水和少量轻油, 最后经煤气增压系统送至脱硫站脱除煤气中的H 2S, 最后输送至用气点。该煤气站的特点在于充分利用下段煤气的显热, 降低煤气终冷的动力消耗, 并降低系统水资源的消耗, 达到系统节能降耗的目的。

3 煤气站的水平衡及水资源的节约控制

3.1 煤气站的水平衡

某环保节能型两段炉煤气站, 当地大气压为1013kPa, 气化用煤热值为23MJ/kg, 煤炭含水量为15%, 煤气最终冷却温度为35℃, 煤气出站压力为10kPa, 该站煤气化一吨煤的水平衡图参见图2 (图中数据的单位为kg) , 可以看出, 在水资源节约控制方面的特点, 首先体现在充分结合了煤气含酚废水的特性及煤气发生炉造气工艺特点, 将含酚废水资源化利用, 从而达到煤气发生站环保节能的目的;其次是对生产用水进行有效回收并分类循环应用, 减少其不必要的浪费。

3.2 含酚废水的治理及综合利用【2】

煤气经过净化、冷却、加压、输送过程, 煤焦油中携出的水、煤气间冷器处冷凝水、煤气加压机排水、煤气输送管道冷凝水组成了煤气站含酚废水, 煤气站的含酚废水由酚类、油类、悬浮物及水等组成, 其中酚类以一元酚为主, 以苯酚含量最高, 其次还有间对甲苯酚, 其特点是酚类物质含量少、不宜回收, 多数煤气站都将含酚废水作为负担废物进行治理, 不但治理成本高, 而且治理效果不理想。环保节能型两段炉含酚废水治理及综合利用的步骤:首先对含酚废水进行预处理, 然后利用部分煤气显热对其进行蒸发浓缩, 该过程产生的含酚水蒸气作为发生炉炉底气化剂进行综合利用, 最后少量高浓度含酚残液集中处理。

含酚废水的预处理, 采用自然沉降分离法、多级机械过滤法和注水稀释法相结合的方法, 其工艺流程参见图2, 注水稀释的注水量以维持系统蒸发量平衡为原则。

将经过预处理后的含酚废水泵入煤气发生炉的酚水蒸发器中, 依靠部分煤气显热将废水汽化, 含酚废水中部分低沸点苯、酚类物质也随之汽化, 将汽化后含低沸点苯、酚类物质蒸汽的水蒸气通入炉底作为气化剂应用, 发生炉内氧化层温度一般在1100—1200℃左右, 在此温度下苯、酚类物被裂解为水和二氧化碳。大部分沸点较高的苯、酚类物质未被汽化, 随着酚水蒸发器定期排污, 排至焦油池。

高浓度含酚残液被收集于焦油池中, 与煤焦油混合, 煤焦油可作为提炼苯、酚等的化学原料使用, 混入其中的含酚废水残液中的苯、酚类物质提高了焦油的利用价值。焦油也可作为燃料使用, 此时, 混入其中的含酚废水残液中的苯、酚类等有毒物质随着焦油的燃烧, 在1100-1200℃条件下, 裂解为H2O和CO2后排入大气, 其主要反应方程式为C6H5OH+7O2=6CO 2+3H2O。两段炉煤气站含酚废水蒸发浓缩法最终治理工艺流程如图3。

环保节能型两段炉煤气站利用煤气显热蒸发浓缩含酚废水, 使余热回收、废水循环利用与含酚污水处理技术得以有机结合, 将废水及所含酚类资源化利用。例如某环保节能型两段炉煤气站, 当地大气压为1013kPa, 每天气化煤炭145t, 气化煤热值为23MJ/kg, 煤炭含水量为15%, 煤气最终冷却温度为35℃, 煤气出站压力为10kPa, 仅含酚废水综合利用一项, 该煤气站每天可节约水资源约32t。

3.3 生产用水的节约控制【3】

3.3.1 软化水的节约控制

直接消耗软化水的工艺点为水夹套、余热换热器供给水和酚水池补充水, 水夹套和余热换热器将软化水加热生产水蒸气, 供应发生炉探火打钎的汽封, 和设备及焦油管道的保温、伴热, 及焦油池的焦油加热;向酚水池注入的软化水, 主要是对酚水蒸发器蒸发含酚废水的补充。环保节能型两段炉煤气站, 对软化水的节约控制主要体现在以下四方面。

(1) 采用放散蒸汽冷凝器, 对水夹套、余热换热器和酚水蒸发器放散蒸汽进行冷凝后, 回收至相应储水池循环应用。

(2) 各设备及管道的伴热、加热蒸汽管末端集中设置若干疏水器, 并配置放散蒸汽冷凝器对疏水器排出的放散蒸汽进行冷凝后, 回收至软水池。

(3) 采用多层汽封探火孔, 保证汽封严密, 避免探火时汽封蒸汽外溢。该探火孔在气封用蒸气压力较低的情况下, 用第一道狭缝出来的蒸汽阻挡住大部分煤气外漏, 剩余部分外漏煤气由第二道 (第二道和第三道) 狭缝出来的蒸汽阻挡, 在防止煤气泄露的同时, 有效避免了探火时蒸汽外溢。

(4) 采用封闭形式的软水池和酚水池, 避免软化水池或酚水池的水面蒸发所造成的水资源损失。

3.3.2 工艺冷却水的节约控制

工艺冷却水包括间冷器的冷却水和煤气加压机轴承冷却水, 环保节能型两段炉冷煤气站中, 采用余热换热器和风冷器对煤气进行初级冷却, 初级冷却后煤气中的饱和水基本没有增加, 所以煤气在间冷器处进行最终冷却时, 所需要的冷却水量较水冷型煤气站明显减少, 相应间冷水池的面积可以设计的小些, 同时冷却塔选型也较小, 从而有效减少了水池水面蒸发和冷却塔水汽飘逸所造成的水资源损失。煤气加压机轴承冷却水需求量相对较小, 环保节能型两段炉冷煤气站中, 采用与间冷器共用冷却水源和循环水泵的工艺路线, 从而避免了其他煤气站采用自来水不循环冷却所造成的水资源浪费。

4 结语

水资源的节约控制是节能减排、清洁生产的重要组成部分, 环保节能型两段炉煤气站, 结合其水的供应与生产应用以及废水的产生等各工艺环节的特点, 在对生产用软化水和工艺冷却水进行有效回收并分类循环应用的同时, 充分结合了煤气含酚废水的特性及煤气发生炉造气工艺特点, 将使余热回收、废水循环利用与含酚污水处理技术得以有机结合, 有效实现了煤气发生站水资源的节约控制, 具有较为显著的经济与环保效益。

摘要：从环保节能型两段炉冷煤气站的水平衡出发, 介绍了煤气站在含酚废水资源化利用与软化水、工艺冷却水节约控制等方面的相关措施, 指出该工艺煤气站在水资源节约控制方面的特点, 首先体现在充分结合了煤气含酚废水的特性及煤气发生炉造气工艺特点, 将含酚废水资源化利用, 从而达到煤气发生站环保节能的目的;其次是对生产用水进行有效回收并分类循环应用, 减少其不必要的浪费。

关键词：两段炉煤气站,水资源,水平衡,含酚废水,生产用水,节约控制

参考文献

[1]苑卫军等, 环保节能型两段炉煤气站玻璃行业达标应用性分析[J], 玻璃, 2008, (9) :43-47

[2]苑卫军, 余热蒸发工艺治理煤气发生站含酚废水[J], 节能与环保, 2009, (2) :54-56