本文由 盖德化工论坛 转载自互联网 ，？ x
循环流化床锅炉实施《一炉两用》发明专利技术简介 目 录 第一部分 流化床锅炉实施“一炉两用”发明专利技术简介 一、“一炉两用”发明专利技术简介 1 二、“一炉两用”技术在流化床锅炉的实施效果及原理 2 三、技术实施指标 3 四、产品的用途 4 五、与循环流化床锅炉传统生产方式的对比 5 六、投资效益分析 6 第二部分 永城煤电集团“一炉两用”综合治理工程介绍 一、 永城煤电集团项目成功的意义汇龙水泥有限公司……………1 二、 国家水泥质量监督检验中心《检验报告》 （共6页） 三、 开封市环境保护监测站《监测报告》 （共1页） 第三部分 双鸭山矿业集团矸石热电厂“一炉两用”综合治理工程介绍 一、矸石热电厂粉煤灰渣综合利用现状……………………………1 二、投料试烧过程简述………………………………………………1 三、投料试烧结果及分析……………………………………………3 四、“一炉两用”综合治理生产线工艺简介………………………..4 五、工程建设进度计划安排…………………………………………5 六、投资效益简要分析………………………………………………6 第四部分 双鸭山矿业集团矸石热电厂“一炉两用”综合治理工程投料试烧检测报告 一、国家水泥质量监督检验中心《检验报告》 （共17页） 二、佳木斯市环境保护监测站《监测报告》 （共3页） 三、双鸭山市新时代水泥有限责任公司化验室《水泥质量检验报告单》 （共3页） 第五部分 附件 一、双鸭山矿山集团公司会议纪要 （共3页） 二、“一炉两用”发明专利证书 （共1页） 一．“一炉两用”发明专利技术简介 中国科学院机关服务局持有的《“一炉两用”同时出热和生产速烧水泥熟料的方法、产品、设备及应用》（简称“一炉两用”）发明专利技术（专利号：ZL 96 1 11664.1 国际专利主分类号: C04B 7/48），是在对电厂燃煤锅炉本体不做改动的前提下，于燃煤中添加“AMC”掺烧剂，在保证系统安全运行和正常供热发电的同时，实现煤的净化燃烧，并使煤燃烧产生的灰渣及煤中大部分硫在锅炉中直接转化为高附加值产品。它包含“粉煤灰改性降碳”、“降低锅炉煤耗”、“固结脱硫”、“粉煤灰渣改性成水硬性胶凝材料（水泥熟料）”等多项新技术。实施上述技术既可治理“煤烟型”污染，又能节约并合理利用能源，实现废弃物的资源化利用，从而开创一条生态效益型的经济增长之路，产生可观的社会效益、经济效益和环保效益。 “一炉两用”发明专利技术是我国独创的一项新技术，被列为国家“八五”重点科技攻关项目，得到了国家领导人和国家计委、国家经贸委、国家科技部（原国家科委）、国家电力主管部门的广泛关注和大力支持。 中国科学院已为该技术在世界包括中国在内的19个国家和地区申请了发明专利，国家知识产权局已于1999年10月30日正式授予专利权并颁发了《发明专利证书》，另有6个国家（包括美国，专利号：6,468,345）已授予发明专利证书。该技术于1999年7月26日通过了中国科学院院（部）级科学技术成果鉴定，以师昌绪院士为主任的专家鉴定委员会给予了高度评价，肯定该项成果是国际上独创的新技术，达到同类研究的国际领先水平。 二．“一炉两用”技术在流化床锅炉的实施效果及原理 在工业试验获得圆满成功后，“一炉两用”发明专利技术已取得了丰富的产业化实施经验。其中，国家计委批准的，大庆华能新华电厂“一炉两用”产业化示范工程项目正在实施中。该项目已列入国家高技术产业发展项目计划。 根据“一炉两用”发明专利技术的原理，结合流化床锅炉的工业运行经验，流化床锅炉应用“一炉两用”发明专利技术可取得如下实施效果： 1．粉煤灰降碳改性 目前,在燃煤电厂粉煤灰治理的过程中,残碳含量高、活性低是影响其利用的两大难题，而且在治理方式上仍处于消极治理阶段——即粉煤灰排出后再利用的阶段。基于以上原因，现在各燃煤电厂排出的粉煤灰或因残碳含量高无法利用，或因活性低用量极其有限，必然造成污染环境和占用土地，而且消耗了巨大的储运费用。 应用“一炉两用”发明专利技术，通过于流化床锅炉中添加 “AMC”掺烧剂，一方面能加速煤的燃烬速率，减少机械不完全燃烧热损失，从而提高煤的燃烧效率，有效地降低粉煤灰含碳量；另一方面，在煤燃烧的同时，“AMC”各组分将与煤灰分及煤中大部分硫发生气、固相反应，在煤料混合及循环过程中实现粉煤灰的改性，最终煅烧成水硬性胶凝材料。因而可以从根本上解决其利用问题，使资源能得以充分有效地利用。 2．降低锅炉煤耗 由于掺烧“AMC”有效地降低了粉煤灰含碳量；同时，由于掺烧“AMC”后提高了以辐射传热为主的炉内热交换效率，在给煤量不变等相同条件下，锅炉蒸发量会明显增加；另外，“AMC”掺烧剂与煤灰组份形成矿物的化合反应放热，也给锅炉补充了部分热量。因此，在掺烧“AMC”后，锅炉系统的综合热效率将得到提高，可取得一定的节煤效果。 3．高效固结脱硫 本专利技术采用的“AMC”掺烧剂中含有固结脱硫剂，在煤燃烧的同时实现固结脱硫。“AMC”掺烧剂加入流化床锅炉后，在炉内煤料的充分混合（及循环）过程中，掺烧剂中所含的脱硫剂颗粒直接且迅速地与煤燃烧过程中产生的SO2发生反应，抑制其随烟气排出，脱硫产物形成稳定的矿物赋存于改性产品中，从而达到比采用石灰石更为理想的脱硫效果。 本专利技术不需专设脱硫装置，同时炉内脱硫生成矿物的反应包含于生产改性产品的过程当中，投资及运行成本已分别计算到改性产品当中，所以从脱硫角度看，为零投入、零成本运行。 与现行的湿法脱硫方法相比较，本技术克服了在SO2进入烟气（对锅炉及管道已造成腐蚀）后再进行脱硫的弊病，尤其解决了投资大、运行维护费用高、浪费资源和造成二次污染等难题，并且脱硫产物成为有益矿物全部进入改性产品中，得以充分有效地利用。 三．技术实施指标 流化床锅炉实施“一炉两用”发明专利技术，在一般工况及煤质条件下，可达到如下指标： 1．保持锅炉正常出力和安全正常运行，保证机组正常供热发电。 2．粉煤灰残碳含量降低50%以上。 3．粉煤灰改性成水硬性胶凝材料。 4．锅炉煤耗平均降低5 %以上。 5．固结脱硫效率流化床锅炉60%以上，循环流化床锅炉高于原有添加石灰石方式的脱硫效率。 四．产品的用途 应用“一炉两用”发明专利技术，在保证锅炉系统安全正常运行和供热发电的同时，既能有效降低粉煤灰含碳量，又能实现粉煤灰炉内改性，转变成水硬性胶凝材料，从根本上解决电厂粉煤灰利用的问题。这种水硬性胶凝材料具有广泛的用途；同时，使用该材料进一步生产水泥、混凝土及建材制品的企业，不仅产品成本可大幅度降低，获得极强的市场竞争价格优势，而且其产品可享受国家免征增值税和5年内免征所得税的优惠政策。 1．生产砌筑水泥 采用该水硬性胶凝材料添加少量石膏，即可直接生产国家现行标准175号、275号砌筑水泥，满足一般建筑工程的需要。 2．生产粉煤灰水泥 经低温煅烧而成的该改性产品为优质高活性水硬性胶凝材料，作为生产粉煤灰水泥的组分之一，对比于普通粉煤灰，不仅掺加量可大幅度提高，同时可提高粉煤灰水泥的强度等级。按现行国家标准粉煤灰水泥最大掺加量40%掺配，可生产42.5以上强度等级的粉煤灰水泥。 3．生产与现行国家标准通用水泥强度等级相当的水泥产品 由于该产品具有水硬性，且具有低水化热、抗腐蚀性和后期强度高、耐久性好的特点，掺配30%以内的
硅酸盐水泥熟料及少量石膏，可生产相当于通用水泥32.5强度等级的水泥产品。 4．用作混凝土新型组分材料 该产品既能起减水作用，又能增强混凝土后期强度，还能解决混凝土开裂等问题，提高混凝土的抗渗性、耐蚀性和耐久性。在满足混凝土强度的条件下，可加大其掺量，从而节省水泥用量。该产品可广泛应用于建筑工程和道路工程，特别适用于水利工程。 5．生产建材制品 在普通粉煤灰的所有应用领域，诸如用于粉煤灰砖、建筑砌块、加气混凝土制品、陶粒等建材制品方面，该水硬性胶凝材料在掺加量及制品性能上均具有明显的应用及竞争优势。且一般情况下，使用该产品后不需要再添加水泥等其它水硬性胶凝材料，可大幅度降低建材制品的生产成本。 五．与循环流化床锅炉传统生产方式的对比 循环流化床锅炉实施“一炉两用”发明专利技术，与传统的采用石灰石作为脱硫剂的生产方式相比，优势非常突出。 1．当掺加量相同时，由于“AMC”掺烧剂入炉后与煤灰分及煤中硫的有效反应时间比石灰石要长，而且“AMC”掺烧剂中配有对炉内固结脱硫、形成矿物的固相放热反应等起催化作用的矿化剂、稳定剂、疏松剂等，可以显著加快反应速度。这对以秒计的炉内停留时间来说，无疑是十分重要的。另外，因“AMC”掺烧剂参与炉内煅烧的化学反应效率优于石灰石，因此炉内形成矿物放热反应的热效应等要高，可提高燃烧效率，有利于降低粉煤灰残碳含量，有利于节煤，有利于粉煤灰改性。因此，不仅脱硫效果比石灰石要好，固结脱硫效率将会得到明显提高，而且将会取得显著的粉煤灰降碳、降低锅炉煤耗的效果，粉煤灰将会得到有效改性，达到高效利用的目的，这是以往添加石灰石所无法做到的。 2．当脱硫效率不变时，“AMC”掺烧剂比石灰石的掺用量可减少一半以上，因此，电厂系统设备负荷及磨损可相应大幅度降低，运行效率提高，有利于延长系统设备的使用寿命，保证了系统设备长期安全稳定的运行。 另外，添加“AMC”掺烧剂比添加石灰石更为经济，根据静态热平衡及相应静态效益的计算结果，再考虑添加“AMC”掺烧剂时节煤5%的效益（其它如粉煤灰改性提高利用价值等不计），则不同规格循环流化床锅炉总效益估算可列比如下： 锅炉蒸发量（t/h） 小时耗煤量（t/h） 年耗煤量（万吨） 年静态效益（万元） 年节煤效益（万元） 总效益 （万元） 410 67.2～76.7 40.3～46.0 13.7～15.6 403～460 416.7～475.6 220 35.0～40.0 21.0～24.0 7.1～8.2 210～240 217.1～248.2 130 19.2～21.8 11.5～13.1 3.9～4.5 115～131 118.9～135.5 75 10.2～11.5 6.1～6.9 2.1～2.3 61～69 63.1～71.3 35 8.0～9.2 4.8～5.5 1.6～1.9 48～55 49.6～56.9 六．投资效益分析 “一炉两用”发明专利技术在电厂流化床锅炉系统实施，生产线建设内容主要为炉前 “AMC”掺烧剂制备、储存及配料系统，炉后产品的收集及储运系统，基本上可利用电厂原有设施。因此，其投资主要用于炉前工艺系统。电厂亦可以根据当地情况，考虑自建水泥粉磨站、
混凝土搅拌站或建材制品厂等，进一步提高产品附加值。 本技术适用于各种规格的流化床锅炉，产品产量主要由锅炉规格、煤灰分及其化学成分等因素决定。当煤灰分含量为30%～60%时，一般燃烧一吨煤约分别联产0.35吨～0.65吨水硬性胶凝材料。 通常情况下，流化床锅炉电厂实施“一炉两用”发明专利技术，单台锅炉的建设投资以及吨产品建设投资估算列表如下： 锅炉蒸发量（t/h） 小时耗煤量（t/h） 年耗煤量（万吨） 联产能力 （万吨/年） 建设投资 （万元） 吨投资 （万元） 410 67.2～76.7 40.3～46.0 12.1～30.0 630～1100 43.3～52.1 220 35.0～40.0 21.0～24.0 7.4～15.6 400～750 48.1～54.1 130 19.2～21.8 11.5～13.1 4.0～8.5 220～450 53.0～55.0 75 10.2～11.5 6.1～6.9 2.1～4.5 120～250 55.5～57.7 35 8.0～9.2 4.8～5.5 1.7～3.6 100～200 55.6～58.8 由上表可见，单台锅炉建设投资为每吨产品60元以内。生产线建成后，吨产品生产成本一般在50元以内，吨产品利润至少在50元以上，项目正式投产后两年内即可收回全部投资。若多台锅炉联产，则吨建设投资和投资回收期还将大幅度降低。 采用本技术后，电厂不仅可降低发电煤耗，脱硫效率大大提高，粉煤灰得以全部利用，而且免除了石灰石脱硫剂购置、粉煤灰运营等费用，又省去了粉煤灰堆场建设投资，新建厂不需再上脱硫设施，还可开发非电产业、安置人员就业等，取得“一举多得”的成效。 实施“一炉两用”发明专利技术，不仅能治理燃煤电力行业存在的“煤烟型”污染，还能实现节约并合理利用能源及实现废弃物的资源化利用，从而开创一条生态效益型的经济增长之路，具有可观的经济效益、环保效益和社会效益。为将上述技术转化为生产力，推进高新技术产业化，我们真诚希望与各界合作，为保护自然环境，造福人类做出贡献。
