
沈阳圣工燚科技有限公司成立于2017年9月,是一家从事生物质能源化利用的高新技术企业,公司历时6年自主研发、生产、销售的生物质全气化设备,在“生物质全气化直接燃烧熔铝技术”领域,到“生物质全气化不换向蓄热燃烧技术”领域均实现了多项技术突破,目前技术成熟稳定,可为传统锅炉(熔炼炉窑、蒸汽炉、烘干炉、锻造炉、导热油锅炉等)提供托管式技术升级和改造,提高原有锅炉的使用效率,使用生物质代替传统能源,大幅降低企业生产成本。
一、技术介绍
1、生物质全气化技术介绍(圣工燚燃气发生器)
该设备的生物质燃气发生器由我公司自主研发并制造,设备针对生物质碳氢化合物的特性和可挥发性进行研发。以空气为介质将生物质颗粒通过高温低氧的方式加温到600℃以上,生物质即可氧化及还原成小分子的气体,主要成份为CO、CH4、H2、CnHm等。经过除尘后,热燃气即可代替天然气直接使用,火焰温度约1400℃(可根据用户需求自主调节)。
2、圣工燚技术与国外技术对比
国外技术:
蓄热式高温空气燃烧技术在日、美等国家简称为HTAC技术,在西欧一些国家简称为HPAC(Highly Preheated Air Combustion)技术,亦称为无焰燃烧技术(Flameless combustion)。其基本思想是让燃料在高温低氧浓度气氛中燃烧。它包含两项基本技术措施:一项是采用温度效率高达95%、热回收率达80%以上的蓄热式换热装置,极大限度回收燃烧产物中的显热,用于预热助燃空气,获得温度为800~1000℃(比炉温低80~150℃)的助燃空气;另一项是采取燃料分级燃烧和高速气流卷吸炉内燃烧产物,稀释反应区的含氧体积浓度,获得浓度为3~15%(体积)的低氧气氛。燃料在这种高温低氧气氛中,首先进行诸如裂解等重组过程,造成与传统燃烧过程完全不同的热力学条件,在与贫氧气体作延缓状燃烧下释出热能,不再存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区。这种燃烧是一种动态反应,不具有静态火焰。它具有高效节能和超低NOX排放等多种优点。蓄热式高温空气燃烧技术自问世起,立刻受到了日本、美国、瑞典、荷兰、英国、德国、意大利等发达国家的高度重视,其在加热工业中的应用得到迅速推广,取得了举世瞩目的节能环保效益。
圣工燚技术:
由公司自主研发的“燃料不换向蓄热式燃烧技术”,是专门针对有色金属加工行业的工业窑炉工艺来改进研发的,在吸取并保留传统蓄热式燃烧技术优势的基础上,公司研发推出了“燃料不换向蓄热燃烧技术”。技术最大的特点,在于解决了“传统蓄热式燃烧技术”在生产过程中,燃料间歇燃烧导致的炉内炉压持续增加的缺点。
传统设备为了保障炉内安全,系统中必须设置辅助烟道来释放炉内压力,而辅助烟道在释放炉压的同时也同样造成了大量热量损失,企业生产成本不断增加。而“燃料不换向蓄热式燃烧技术”的燃烧方式为火焰连续燃烧,避免了锅炉泄压导致的能源流失,既节省了生产成本,又提高了生产效率,真正做到增加企业的核心竞争力。
该技术适用于高温下的生物质燃料燃烧。具体工艺细节如下:
① 设备采用单火嘴连续供气、双蓄热箱交替换热、提供高温空气的助燃方式。燃烧火嘴不间断喷火;用户可按需调节燃烧机功率,自主调节熔铝速度,具备节能环保效果;
② 采用三级弥散式燃烧方式:一级点燃,二级缺氧,三级足氧,设备通过在物料表面弥散式燃烧形成火膜的方式,阻断氧气和物料接触,达到降低物料氧化烧损的效果,排烟温度为120度以下。
天然气与生物质燃气成本对比表 |
|||||
名称 |
燃气热值 |
燃气单价 |
熔铝每吨 |
小时成本 |
年成本 |
天然气 |
8600kcal |
4元/m³ |
75m³ |
300元 |
240万元 |
生物质燃气 |
1350kcal |
0.32元/m³ |
477.8m³ |
152.9元 |
122.3万元 |
备注:以设备用料量960kg/h,单价为0.9元/kg;颗粒燃尽率95%以上。 |
“生物质全气化不换向蓄热燃烧技术”首先将生物质颗料由自动送料系统送入气化装置并产生混合高温燃气,再经过料气分离室进行初级过滤,通过管线旋风除尘系统输出;可燃气通过专用燃烧机与空气混合后进入冶炼炉窑燃烧(或蒸汽锅炉、热载体锅炉、热风炉等)。通过不换向蓄热设备排烟,换热,助燃。详见下图:
二、
市场前景分析
随着传统能源成本逐渐上升,我国更加重视环保产业的快速发展,生物质制气项目在新能源应用领域更是意义重大。目前国内再生铝行业普遍采用天然气、LNG或重油进行熔炼,普遍存在生产成本较为高昂或生产工艺不符合环保要求等问题。“生物质全气化熔铝技术”将大幅降低对再生铝行业天然气的依赖,国内市场前景广阔,后续将大面积推广并扩大建设规模。
三、
案例介绍
2、设备配置
① SGY-600WDK生物质天然气发生器
② 不换向式蓄热燃烧系统
“生物质天然气蓄热式燃烧技术”是将“燃料不换向蓄热式燃烧技术”与“生物质天然气直燃技术”有效地结合起来。利用生物质天然气的高效、洁净、低价的特点,依托“燃料不换向蓄热式燃烧技术”高效的热能回收、低NOX和多层级燃烧等特点相结合,为用户提供最优质、高效的环保节能技术。
3、现场实测数据
① 每吨4000kcal热值的生物质颗粒可熔废铝7吨以上(连续运行);
② 烟气排放温度110—120℃;
③ 炉门关闭熔铝时烟气含氧量≤8%;
④ 烟气含氧量<8%时,氮氧化物、二氧化硫均可达到地方工业锅炉烟气排放标准。
现场照片
1、生物质燃气发生器(天时铜业)
2、不换向式蓄热燃烧系统(天时铜业)
熔炼过程中炉门关闭没有任何烟尘溢出且无需留泄压孔
3、生物质天然气直燃熔铝业绩(禹州第一电缆厂)
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