项目背景与概况
项目由浙江安吉天子湖热电有限公司建设，设计单位为浙江城建煤气热电设计院，在原有厂区内进行技改。现有2×90t/h高温高压循环流化床锅炉+1×130t/h高温高压循环流化床锅炉（2用1备），配备2×12MW抽汽背压式汽轮发电机组。技改内容为将现有3台锅炉改为燃煤耦合一般工业固废锅炉，配套辅助设施，年处理固废约6万吨，在不增加燃煤情况下增加75吨小时供热能力，固废掺烧比例约23%。
改造案例及关键技术
目标：将现有3台锅炉技改为燃煤耦合一般工业固废锅炉，年处理固废约6万吨，在不增加燃煤情况下增加75吨小时供热能力，固废掺烧比例约23%。
固废输送系统改造关键技术：
- 皮带输送：适用于含水率较高的物料（压块、纸渣、木片、塑料、污泥），采用皮带输送至锅炉，利用无轴螺旋给料机入炉，采用密封风机进行密封输送。技术成熟，但输送过程中烟尘大、臭味重。
- 气力输送：适用于含水率较低的物料（皮革、边角料、布条、橡胶），经破碎后采用气力输送至锅炉。具有耗能大、干净、清爽、无臭味、改造量小等特点，比较适合掺烧改造。
- 气力输送系统防烟气反窜措施：进料管尾部加设助燃风管，配合给料口密封风和文丘里喷射器技术，形成负压区，防止烟气反窜。
燃煤耦合固废改造存在的问题及解决方案：
- 锅炉燃烧烟气排放指标易超标：固废成分易变动，导致二噁英、重金属及CO排放大幅提高。解决方案：增加SNCR+SCR脱硝，目前能达到国标的70%。
- 固废输送系统改造难度大：预留空间狭小，固废物料比重较小，易造成炉膛正压烟气反窜。解决方案：优化给料入炉装置，保证空隙率的同时防止烟气反窜。
- 尾部受热面积灰以及烟道堵灰严重：固废灰具有粘性，易积灰，影响吸热效果和供热稳定性。解决方案：
- 空预器改造：拉大节距，设置扰流片，增加空预器总体高度。
- 吹灰器系统优化：采用排式喷嘴吹灰器，对重点位置进行吹灰。
- 空预器灰斗下方增设气力输灰系统：采用仓泵将飞灰输送至灰库。
- 灰斗四周设置气化板：增强积灰流化作用，使飞灰顺畅进入输灰系统。
- 锅炉本体防腐：固废燃料中的碱金属氯化物和硫化物会导致高温过热器腐蚀。解决方案：
- 提高旋风分离器分离效率，确保燃料在炉膛内燃尽。
- 利用合理的吹灰布置减少浮灰集聚，采用耐腐蚀的外镀搪瓷管保证空预器使用寿命。
- 锅炉排渣不畅：固废成分复杂，包含大量不可燃杂质，易造成排渣管堵塞和局部结焦。解决方案：
- 将排渣管位置移往两侧，延长煤粒燃烧时间。
- 对落渣管进行改造，采用固废炉专用落渣管技术，加强排渣顺畅性。
智能燃烧诊断及控制：
- 建立工业固废关键理化特性数据库。
- 开发智能燃烧监测系统，实现燃烧状态智能诊断与动态优化。
腐蚀与结焦的智能防控：
- 开发近壁面原位检测设备，实时监测腐蚀性气体浓度，建立主动防控策略。
- 开发基于图像处理的结焦智能检测仪，实现结焦智能预警。
碳减排的智能精确评估：
- 开发高精度温室气体监测仪，连续监测CO2、CH4、N2O排放，构建实测法核算模型，量化碳减排效益。
改造效果
- #1、#2锅炉最大连续蒸发量≥85t/h，#3锅炉≥125t/h，且各自具有10%的短时超发能力。
- 每台锅炉热效率均≥90%。
- 每台锅炉排烟温度均不高于140℃。
- 每台锅炉年运行时间均不小于8000h，连续运行时间不小于4000h。
- 炉膛温度保证在880~920℃，锅炉初始CO浓度、NOX排放浓度、二噁英浓度均达标排放。
- 实现皮带输送和固废气力输送双系统输送固废，每套气力输送系统最大可以输送固废约6t/h，炉膛固废给料管附近无烟气反窜现象。
- 尾部受热面积灰以及烟道堵灰得到有效改善，减少了清灰频率，增加了锅炉连续运行时间。
- 落渣顺畅，几乎无堵渣现象，底渣含碳量≤2%，提高锅炉热效率。
应用前景
- 固体废物热电联产通过绿色节能，可以实现能源减量替代，促进经济绿色发展。
- 固体废物热电联产行业是近年来我国鼓励发展的行业，在具备竞争优势的中小工业园区热力市场，以及缺乏大型化石能源热电联产项目的县城及农村，加快普及应用。
- 固废综合利用热电联产项目实际投资建设正处于持续快速推进中，助力固体废物热电联产行业的发展。
- 助力“无废城市”的建设，成为固废资源化、无害化、减容化的重要途径。
- “3060双碳目标”倒逼固废替代燃料与燃煤（生物质）耦合发电，成为电力转型升级、成本把控、煤电低碳发展的重要途径之一。
- 一般工业固废RDF替代燃料的热值在4500大卡左右，相当于煤炭的四分之三，使用后还降低了SO2、NOx、颗粒物、灰渣的产生量，对于燃煤热电企业来说在促进节能减排、实现绿色发展方面有着重要的战略意义。
