山西蓝天郎凤娥介绍煤粉锅炉对比循环流化床锅炉的十大优势

山西郎凤娥介绍煤粉锅炉对比循环流化床锅炉的十大优势

煤粉工业锅炉是经过精选、洗煤、烘干、精磨等工艺处理后的粒度在200目以下的烟煤,采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、水管(或锅壳)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术的工业锅炉,使锅炉达到高效运行和洁净排放。【蓝天郎凤娥的官网】

煤粉燃烧技术是先进的燃煤技术,具有很多显著的优点,包括燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等,已广泛应用于大型电站锅炉。

郎凤娥介绍说:相对比大型电站常用的循环流化床锅炉,煤粉锅炉具有突出的优势:
1)循环流化床锅炉风机电耗大、烟风道阻力高。相对于煤粉锅炉,流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高;流化床独有的布风板装置和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力,煤粉炉送风机风压一般在2KPa以下,而流化床锅炉的送风机风压一般运行在10KPa以上,电耗大,噪音高,震动大。一般循环流化床锅炉用电比率比煤粉炉至少高4~5%以上。

2)锅炉部件的磨损较严重。由于流化床锅炉内的物料成高浓度、高风速的特点,故锅炉部件的磨损比较严重。虽然采取了耐火耐磨浇注料处理、喷涂处理、密稀相区让管等防磨措施处理,但实际运行中循环流化床炉膛内的受热面磨损速度仍远大于煤粉锅炉。某企业流化床锅炉在运行一年半后出现首次炉膛内屏式过热器爆管,对过渡区水冷壁进行测厚,φ60×6与φ51×6的20G/GB5310的水冷壁管,部分水冷壁管磨损的壁厚减薄量为1.5mm,占到壁厚的25%,已接近减薄量为大于原厚度30%水冷壁管更换标准。密稀相区交界处的管壁磨损处理修复要比煤粉炉难度大得多。
3)耐火耐磨层磨损、开裂和脱落是流化床锅炉比较棘手的问题。流化床锅炉使用耐火材料的部位和数量比煤粉炉要多许多。而由于耐火耐磨材料选择不当,或者施工工艺不合理,或者烘炉和点火启动中温度控制不当,升温、降温过快,导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出,或者热应力过大,造成耐火材料内衬破裂和脱落。密相区内耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况,造成床料结渣。分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣,物料循环破坏,循环流化床锅炉变成鼓泡流化床锅炉,蒸发量无法维持,被迫停炉。而在煤粉锅炉中不存在这个问题,因煤粉锅炉冷灰斗耐火材料的脱落及结渣而影响停炉的事故很少见。

4)点火启动时间长。循环流化床锅炉点火启动时间除受汽包升温速率的影响外,还受到耐火防磨层内衬材料温升和能承受的热应力限制。温升过快,耐火防磨层内衬材料热应力将超过允许热应力出现开裂。所以,对循环流化床锅炉点火启动时间和升温速率有严格要求。汽冷旋风分离器的循环流化床锅炉从冷态启动到带满负荷的时间一般控制在6~8小时。而煤粉锅炉因无大面积的耐火防磨内衬材料,点火启动只考虑汽包升温速率,点火时间相对较短,冷态在5~6小时就可达到设计负荷。

5)循环流化床锅炉对燃料适应性广,但对燃煤粒径要求严格。循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0~10mm之间,平均粒径在2.5~3.5mm之间,如果达不到这个要求,将带来运行中的不良后果,锅炉达不到设计蒸发量,主汽温度难以保证,灰渣含碳量高,受热面磨损严重。

6)N2O生成量较煤粉炉高。与高温煤粉炉燃烧过程相比较,循环流化床锅炉燃烧温度较低,NOX(NO、NO2等氮氧化物的总称)生成量较少,但N2O的生成量较大,,它俗称“笑气”,是一种强温室效应气体,对大气臭氧层具有破坏作用,导致紫外线直接照射到地球上,引发皮肤癌。目前国际上对“笑气”排放比较关注。
7)循环流化床锅炉尾部受热面的磨损比煤粉炉大。循环流化床锅炉的飞灰份额比煤粉炉小,但飞灰粒径比煤粉炉大得多,在运行中如果分离器效果差或烟气流速大,将导致过热器、省煤器等受热面磨损严重。.

8)循环流化床锅炉的核心部件风帽较易磨损。风帽通风孔之间的横向冲刷,及高速床料对风帽的磨损容易引起风室漏渣、流化效果恶化、结焦、沟流现象,影响锅炉负荷。而风帽的维修异常困难,需要先清除布风板上几十吨的惰性床料,然后又回装,检修周期长,劳动力需求大。煤粉炉就不存在这个问题。

9)运行维护费用较高,运行周期短。循环流化床锅炉本体,包括耐火防磨层,金属受热面和风帽磨损严重,导致流化床日常维修费用较煤粉炉高。由于本体及辅机事故比煤粉炉多,循环流化床锅炉连续累计运行时间比煤粉炉短,煤粉炉年运行时间可以达到8000h/y以上,而流化床几乎不可能,有记录循环流化床锅炉运行过180天!对适应化工系统安全、稳定、长周期运行的要求有一定的差距。

10)循环流化床锅炉实现自动化控制难度大。循环流化床锅炉的燃烧系统较煤粉炉复杂得多,对床压的控制、床温的控制、返料系统风量的控制,都是煤粉锅炉所没有的,加之炉内磨损严重,压力、温度测点连续投运可靠性无法保证,自动化控制较煤粉炉难得多,风烟系统自动控制能达到单冲量自动控制就不错了,而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制,减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的,蓝天郎凤娥介绍说。

郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。

山西蓝天郎凤娥谈论锅炉行业面临的问题

生态环境部召开关于控制污染物排放许可工作会议|郎凤娥 环保厅资讯转发

蓝天郎凤娥:国外煤粉工业锅炉介绍与国内煤粉工业锅炉的兴起

山西蓝天郎凤娥:余热锅炉是节能减排的关键设备

山西蓝天郎凤娥讲燃煤烟气污染物超低排放成套技术

郎凤娥 环保厅问答: 一般工业固体废物的专用焚烧炉产生的飞灰属于危废吗?

山西蓝天郎凤娥最新讲座:谈工业锅炉发展趋势与技术发展重点

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蓝天郎凤娥详解供热锅炉脱硫装置最新研究创新

蓝天郎凤娥详解供热锅炉脱硫装置最新研究创新

主讲人山西蓝天郎凤娥:锅炉是一种将输入燃料的化学能转换成热能的能量转换设备,以一定方式送入到锅炉内的燃料和空气在炉膛内燃烧,产生高温烟气,烟气中含有多种污染物质,为了减少或消除这些物质对环境、人类造成的危害,需要采取一系列污染物脱除技术及装备。

其中,烟气中有害物质硫氧化物(SOX)是大气的主要污染物之一,是无色、有刺激性臭味的气体,它不仅危害人体健康和植物生长,而且还会腐蚀设备、建筑物和名胜古迹。因此在锅炉烟气排入到大气之前需要对烟气硫氧化物进行脱除,硫氧化物脱除装备为烟气脱硫装置。

随着供热需求量的增大,目前供热锅炉向着大型化、高效化发展,国家对锅炉的排放限制也更加严格,蓝天郎凤娥介绍说根据国家政策需求和实际项目需求,我们团队进行了58MW工业锅炉脱硫装置研究。

郎凤娥介绍说:58MW供热锅炉脱硫装置项目采用石灰-石膏法脱硫工艺。本脱硫装置主要包括烟气系统、吸收系统、脱硫剂制备存储系统、脱硫产物处置系统、工艺水系统、电气系统、仪表及自动化控制系统等系统。采用石灰作为脱硫吸收剂,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。具有脱硫效率高、运行安全稳定等优点。

较传统的供热锅炉脱硫装置,本研发装置的创新点有:

1)脱硫工艺采用石灰石石膏法,设计脱硫塔出口SO2排放浓度≤200mg/Nm3。

2)脱硫塔采用多层喷淋加复合塔,能够适应较大的负荷变化,确保设备运行平稳。

3)脱硫塔内采用折板脱水除雾器,并设有自动反冲洗装置,保证了高效低阻脱水除雾效果。

4)脱硫后烟气经塔顶直排烟囱进行排放。

5)吸收塔采用碳钢材质,内表面采用厚度为2mm~4mm的加强型玻璃鳞片防腐衬里。

5)脱硫装置的设计使用寿命不低于20年。

6)脱硫装置采用DCS控制系统进行脱硫装置内电动设备运行情况的监控和操作,并进行远程监控仪表的数据监控和储存。蓝天郎凤娥介绍道。

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蓝天郎凤娥:中国锅炉制造业取得了长足的进步

蓝天郎凤娥:中国锅炉制造业取得了长足的进步

近日山西蓝天环保郎凤娥女士在锅炉前沿技术研讨会中发表演讲。郎凤娥讲到:中国的锅炉产业,它既不是“朝阳产业”,也不是“夕阳产业”,而是与人类共存的永恒产业,且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后,中国的经济发生了突飞猛进的变化,锅炉行业更加突出,全国锅炉制造企业增加近二分之一,并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力,产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品,未来将如何发展,是非常值得研究的。

中国锅炉制造业取得了长足的进步,目前已可以生产多种不同压力等级和容量的锅炉,已成为当今世界锅炉生产和使用最多的国家。同时,轻工纺织、能源化工、钢铁煤炭等锅炉相关产业的迅速发展给锅炉行业带来了广阔的发展空间和发展动力。

山西蓝天郎凤娥介绍说:新型节能环保煤粉工业锅炉采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、水管(或锅壳)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术,实现了燃煤锅炉的高效运行和洁净排放。

煤粉燃烧技术是先进的燃煤技术,具有很多显著的优点,包括燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等,已广泛应用于大型电站锅炉。

煤粉燃烧技术应用到工业锅炉中,存在着种种技术难题,比如煤种的选择、煤粉制备、小空间燃烧、高效除尘、自动化控制等。近年来,随着国外煤粉工业锅炉的发展,以及高效除尘、工业自动化技术的成熟,国内煤粉工业锅炉的发展瓶颈也慢慢解决。

德国于90年代开发成功新型煤粉工业锅炉,用于建筑物供暖和工业供汽。90年代末,国内开始研发新型煤粉工业锅炉,山西蓝天于2006年自主完成了国内第一台新型煤粉热水工业锅炉和第一台新型煤粉蒸汽工业锅炉的工业设计,并成功投入运行。目前已有数百台套用于冬季供暖和工业供汽,山西蓝天郎凤娥向交流大会现场的嘉宾讲解到。

郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。

山西蓝天郎凤娥演示锅炉自动化控制技术

山西郎凤娥解析环保技术:工业锅炉直排式烟塔合一烟气脱硫系统

山西蓝天郎凤娥专访:谈工业锅炉网络化智能监测技术方案

2020年郎凤娥 环保厅最新政策/新闻专栏文章回顾

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蓝天郎凤娥谈工业锅炉发展趋势与技术发展重点

蓝天郎凤娥谈工业锅炉发展趋势技术发展重点

山西蓝天郎凤娥在近日的访谈中介绍了锅炉行业的未来发展趋势和工业锅炉的技术发展重点。

山西蓝天郎凤娥:工业锅炉行业的发展趋势

着眼未来发展,节能减排既是工业锅炉行业的当务之急更是长远战略要务。量大面广的工业锅炉不仅要消耗大量的煤炭,而且已经成为其主要的煤烟型污染源。为此,工业锅炉行业成为我国开展节能降耗、提高能效、减少污染的主要对象之一。

燃料结构:

相当长时期内,燃煤工业锅炉仍将是主导产品,且以容量≥10t/h居多(比例>50%),中小型燃煤锅炉在一、二十年内不可能很快退减,只是其应用将退出中心城区。未来市场的需求将是高效燃煤工业锅炉,尤其是采用洁净燃烧技术的。对于层状燃烧的工业锅炉,将更多燃用洁净的洗选块煤、型煤及动力配煤。

燃用天然气、煤层气、电或其它清洁能源的高效工业锅炉的需求将显著提高。

生物质燃料和再生能源的锅炉市场将进一步拓宽。

郎凤娥讲到从燃料结构看, 燃煤锅炉约占80%,油气锅炉占15%以上,电热锅炉占1%以上,少数以生物质等为燃料。

山西蓝天郎凤娥:工业锅炉的技术发展重点

(1)燃烧前燃料煤的提质与调质,包括提高发热量、质量均匀化以及添加具有特殊功效的添加剂等;

(2)多种高效洁净燃煤工业锅炉先进技术,包括现有工业锅炉改造技术和新型工业锅炉更新换代技术等;

(3)燃烧后污染物控制技术,包括除尘、脱硫、脱氮及煤灰利用技术等。

郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。

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蓝天郎凤娥:国外煤粉工业锅炉介绍与国内煤粉工业锅炉的兴起

蓝天郎凤娥:国外煤粉工业锅炉介绍与国内煤粉工业锅炉的兴起

【蓝天郎凤娥专栏文章】国外燃煤工业锅炉现有用量主要在德国及少数欧洲国家。上世纪90年代中期,德国开发成功煤粉工业锅炉技术,实现了先进煤粉工业锅炉的商业化应用。目前,在德国Essen市约有100多个煤粉锅炉房运行,锅炉效率达到87%,烟气排放达到标准。 德国工业煤粉锅炉容量一般小于30 t/h,关键技术有小型高效全密闭制粉(如HM锅炉)和供粉、空气分级低氮燃烧器、自动控制等;煤与石灰石粉混合后进行空气分级燃烧,脱硫、低氮效果好;采用布袋式除尘器,除尘效率高;采用油、气快速点火,可以即开即停;有多项技术标准;以高挥发份烟煤(28%以上)为燃料,硫分在0.7%左右时,脱硫效率达到70%,锅炉系统热效率不低于86%,烟气排放符合标准。

国内早在上世纪七十年代就曾开发过煤粉工业锅炉应用技术,但由于煤粉制备、控制、除尘等配套技术不成熟或价格昂贵,导致放弃研发和应用。2000年,国内开始研究开发“高效煤粉工业锅炉” 系统技术,已初步开发出可商业化应用的技术和装备,目前全国约有数百台在用的煤粉工业锅炉,锅炉容量2.8~14MW(4~20蒸吨/小时),运行效率可达85%以上,烟尘排放浓度≤50mg/Nm3 ;SO2 和NOx排放浓度满足标准要求。

目前,国内工业锅炉技术发展趋势是:(1)为市场提供高效、低排放先进工业锅炉岛成套技术、装备和服务;(2)工业锅炉容量大型化;(3)控制技术智能化;(4)用煤规范化;(5)配套标准化。

国内该类技术发展与德国技术的差别是:国内研发应用的锅炉容量已经远远大于国外,国内针对的煤种范围和煤质变化也大于德国,所遇到燃料和市场变化的复杂性也远强于德国,目前国内新技术研发已经基本超越德国专利的范围。

目前,国内开发新型煤粉工业锅炉的机构较少,高效燃烧器、锅炉岛装备在锅炉容量以及系统集成度方面均处于领先地位,煤种适应性超过国标值。

郎凤娥透露说山西蓝天高效煤粉锅炉项目开发的特点是:能够在较大范围调整锅炉负荷,并能够在几十秒内实现快速点火的煤粉燃烧器;能够适应合同能源服务多个锅炉房运行监测的智能化运行控制技术;大型工业锅炉岛集成技术和装备等。本项目拟以先进技术和装备的开发特点主要创新目标,并通过工程建设和运行示范得到试验验证,所关系到的关键技术在国内外该领域为前沿技术和集成技术,创新性突出。

(郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师。郎凤娥曾带领团队研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,用了4年的时间,完成了第一代新型高效节能环保煤粉锅炉的市场化、商业化推广和实践验证,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。)

开发大型煤粉工业锅炉关键技术,达到燃烧稳定、多煤种低氮燃烧技术,且能达到负荷变化时的稳定运行。开发煤粉工业锅炉智能控制系统,采用网络和工业PC作为控制主体,实现工业锅炉控制计算机和管理员的有机统一,达到节能环保经济运行的目的。通过分析锅炉动态燃烧特性,设计锅炉结构,适应煤粉燃烧空间结构,达到燃烧充分稳定。小型煤粉锅炉对燃料煤质要求严格,一般是烟煤,发热量在 23MJ/kg(5500kcal/kg),挥发份大于28%,水份不大于10%,灰份小于20%,开发多煤种燃烧技术,解决劣质煤稳燃和低负荷稳燃问题。开发大功率强化点火技术,解决低挥发份煤的燃烧问题。根据工业锅炉运行特点,即随时启停,负荷调整变化时,能够稳定运行。

目前我国在用燃煤工业锅炉总量约50万台,每年新增约3万台,

年耗燃料煤约6亿吨,约占全国煤炭消耗总量的20%,锅炉平均运行效率仅为60%左右,主要用于工业供热、建筑物采暖和生活热水供应等领域。国内工业锅炉普遍存在装备水平低,系统技术落后,锅炉平均运行效率比国外先进水平低20-30百分点,锅炉平均负荷不到65%,运行自动控制水平低,污染物排放严重。如果在现有基础上将燃煤工业锅炉的热效率平均提高25百分点,计算节煤潜力每年约1.5亿吨,仅节煤减小SO2 排放每年约30万吨,灰渣减少排放每年约3000万吨,CO2 减小排放约每年3.5亿吨。

目前,燃煤工业锅炉技术、装备及运行状态普遍低于其它领域的工业技术水平,其低效率和高污染问题亟待改变,已经引起政府管理部门、科技界和企业界的极大关注。国家发改委制定的《节能中长期专项规划》中,将燃煤工业锅炉(窑炉)节能改造列为“十一五”十大重点节能工程之一,并制定了工程示范实施方案;“十二五”期间,进一步明确了节能减排作为经济社会发展的约束性指标。开发先进工业锅炉技术,已经成为节能减排重要技术方向。

煤粉工业锅炉是国内近年来自主开发的先进工业锅炉系统,目前全国约有数百台应用于北方地区冬季供热或工业企业供热,锅炉热效率达到87%,部分技术达到国际先进水平,蓝天郎凤娥介绍到。

郎凤娥转环境部《指南》出台背景、主要内容、实施重点等问题|环保厅资讯

山西郎凤娥带你认识工业锅炉的网络化智能监测系统

生态环境部解答《经济、技术政策生态环境影响分析技术指南(试行)》相关问题|郎凤娥 环保厅转

山西蓝天郎凤娥在研讨会上分享“工业锅炉智能云平台”技术

蓝天郎凤娥:“工业锅炉智能云平台”集远程监控及辅助决策为一体

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山西郎凤娥课件:新型高效环保煤粉工业锅炉技术介绍及应用案例

山西郎凤娥课件:新型高效环保煤粉工业锅炉技术介绍及应用案例

    本文分享蓝天郎凤娥工程师的关于新型高效环保煤粉工业锅炉技术的最新课件,以供学习和参考。

技术名称

新型高效环保煤粉工业锅炉技术

适用范围

建筑供暖、工业供热及供蒸汽。

基本原理

蓝天郎凤娥介绍说:新型高效煤粉工业锅炉采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、锅壳(或水管)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术,实现了燃煤锅炉的高效运行和洁净排放。

工艺流程

新型高效煤粉工业锅炉系统技术系统包括了煤粉接受和储备(或炉前在线制粉)、煤粉输送、煤粉点火及燃烧、锅炉换热、烟气净化、烟气排放、粉煤灰排放等单元,以锅炉为核心的成套技术系统。主要流程为:密闭罐车将来自煤粉加工厂的符合质量标准的煤粉注入煤粉仓→仓内的煤粉按需进入中间粉仓后由供料器及风粉混合管道送入煤粉燃烧器→燃烧产的生高温烟气完成辐射和对流换热后进入布袋除尘器→除尘器收集的飞灰经密闭系统排出,并集中处理和利用→尾部处理的烟气经过脱硝、脱硫系统净化后由烟囱排入到大气。蓝天郎凤娥在直播课中讲解到。锅炉系统的运行由点火程序控制器和上位计算机系统共同完成。具体工艺流程如图1所示:

关键技术或设计特征

新型高效煤粉工业锅炉以煤粉燃烧为核心技术,还包括煤粉输送、储备技术,快速点火技术,高效低氮燃烧技术,锅炉强化传热及换热工艺,多段组合高效污染物脱除技术,自动控制及智能网络监测技术等,蓝田郎凤娥进一步补充说。

典型规模

该技术已形成了2.8~116MW和4.0~220t/h系列化产品。

推广情况

蓝田郎凤娥介绍说:山西蓝天环保设备有限公司自成立以来,致力于新型高效煤粉工业锅炉系统技术的研究与推广,至今已在山西、沈阳、新疆、山东、甘肃、云南、河北、天津等全国十多个省份推广应用几千台套,长期以来运行稳定,应用效果良好,取得用户的一致好评。

典型案例

(一)项目概况

沈阳惠天热电股份有限责任公司高官台供热项目为居民供热项目,为高官台居民小区区域提供热源,锅炉容量为3*58MW,项目启动时间为2013年7月,2013年11月投入生产。

(二)技术指标

根据中国特种设备监测研究院国家锅炉压力容器质量监督检验中心出具的锅炉运行工况能效测试报告,测试结果:在测试条件下,锅炉实测出力为59.90MW,锅炉测试热效率为92.11%,排烟温度为119.56℃,排烟处过量空气系数为1.42。

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,现任山西蓝天环保设备有限公司董事长。兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

爱心企业家山西郎凤娥兴学育人 捐资助教

献礼教师节山西蓝天郎凤娥捐款50万 累计捐款超150万

郎凤娥 环保厅政策】专家解读——建设美丽中国的总部署

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山西郎凤娥展示工业锅炉的智能化监测及自动化控制的现代化水平

山西蓝天郎凤娥演示锅炉自动化控制技术

山西郎凤娥展示工业锅炉的智能化监测及自动化控制的现代化水平

我国是全球工业锅炉生产应用数量最大、应用范围最广泛的国家,对高效环保的技术系统及装备集成呈现出更迫切的需求,尤其是对可实现智能化监测及自动化控制的现代化工业锅炉呈现出迫切的需求,这对于提高我国工业锅炉制造级应用水平的意义十分重大。

山西蓝天工程师郎凤娥以山西蓝天工业锅炉自主研发的自动控制系统为例,向大家展示工业锅炉实现智能化监测及自动化控制的现代化水平。郎凤娥演示系统运行过程并进行详细讲解:

蓝天郎凤娥介绍控制系统由DCS控制系统完成,设系统操作员站4台:其中1台兼工程师站,包括工控机、LED及相应操作台和软件,公用设备设1台操作员站,控制系统的主要特点为:

(1) 设CPU、操作员站等冗余配置,可实现无扰动切换。当一设备故障时无缝切换到另一设备,确保生产安全。

(2) 系统留有足够的扩充点数余量,I/O点数的备用量不低于20%。

(3) 系统具有联网功能, 能与锅炉房其他配套辅机的控制系统联网,预留供相关监控接口。

(4) 所有电子设备为标准插件,可带电插拔,便于更换和维护。

(5) 采取必要的硬件、软件的抗干扰措施,确保整个系统不受外界电磁干扰、供电电源的干扰,也不对其他设备产生危害性的干扰。

(6) 设置组合式操纵台,其上设各设备的启停控制按钮,完成对各设备的集中手动启停控制,并设集中操作方式的选择开关,完成操作方式的选择。

(7)在锅炉炉膛内设置工业电视系统,以便能实时、直观地观察锅炉炉膛的燃烧、运行情况;在控制室内设硬盘录像机和液晶监视器。

控制系统的电气连锁保护程序是维持锅炉安全稳定运行的基础,分为基本联锁要求(任何时候必须投入)联锁控制逻辑程序和其它连锁,主要连锁模块有:

引风机、鼓风机、一次风机故障时的连锁模块;

锅炉出口压力超高、超低时或出口温度超高时的连锁模块;

全炉膛火焰熄灭时时的连锁模块;

压缩空气压力过低时的连锁模块;

热水锅炉循环水故障时的连锁模块;

主燃料系统故障(电气、温度过高等)时的连锁模块;

连续机械化燃料系统、除灰渣系统中,燃料设备之间、除灰渣设备之间均的电气连锁程序;

锅炉房设置风机及进风门、水系统等设备的远距离控制装置,当就地控制时,系统进入相应联锁保护程序;

控制系统的供电,设置不间断电源供电方式,且留有余量20%。

软化水及除氧等水处理系统设置电气联锁装置。

锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是既要提供热量适应系统负荷的需要,又要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。为了达到上述目的,燃烧过程的控制系统包括三个调节任务:即根据负荷要求维持锅炉出水温度、保证最佳空燃比和保证炉膛负压不变。与此相对应,有三个控制回路分别调节燃料量、送风量和引风量,这三个控制回路相互干扰,形成串级PID控制系统:

(一)送风量控制系统

1) 风/燃料交叉联锁

风/燃料交叉联锁逻辑保证锅炉在任何负荷时都处于安全燃烧的“富氧”工况。即控制任何燃烧工况下的锅炉风量均大于燃料量。在负荷变化时,则通过先加风,后加燃料;先减燃料,后减风来实现动态补偿。

其工作原理是:加负荷时,BM信号增加;在空气流量没有增加之前,由于低选模块的作用,BM信号通不过,燃料量不增加;减负荷时,BM减小,通过低选减小燃料量;燃料减小后BM信号大于总燃料量,因而通过高选减小风量。

为了改善动态过程中的响应速度,还设计有动态过程中空气富裕的回路。在变负荷的动态过程中同样保持空气优先于燃料,只是在加负荷时多加些风,减负荷时少减些风。如下图阴影部分所示。

锚点空气富裕回路输出特性示意图

2)过剩空气系数校正

过剩空气系数校正回路也保证了锅炉在任何负荷时,都处于安全燃烧的“富氧”工况。在低负荷时,为了保证锅炉的稳定燃烧,过剩空气系数较大。在高负荷时,为获得较高的燃烧经济性,必须维持较低的过剩空气系数。

过剩空气系数校正回路有如下功能:

  1. 运行人员可改变回路中的补偿系数,调节氧量设定值。
  2. 通过氧量校正信号的高低限值,可改变总的过剩空气量。
  3. 可根据调整二次风调整氧量修正信号
  4. 运行可根据氧量指示退出氧量校正回路手动调整过剩空气设定值。

锚点锚点3)二次风量控制

通过调节二次风机的转速,来控制二次风量,达到最佳燃烧工况。提供具有下列功能的完整控制系统:

风量指令不低于吹扫额定值,一旦实际的风量低于吹扫额定值,发出报警。并向FSSS送出一个数字量信号。此外,当总风量降低到比吹扫额定值低5%时(满容积风量百分比),产生一个闭合接点去触发MFT动作。

炉膛压力高时,闭锁送风机叶片进一步开大,炉膛压力低时,闭锁送风机叶片进一步关小。

锚点锚点4)一次风压力控制

一次风压力控制在其设定值。该设定值是负荷的函数。通过调节一次风机变频转速来控制一次风道压力。

采用冗余的一次风道压力变送器,并选择其中的低值信号作为可靠的反馈控制信号。

根据机组负荷指令建立该子系统的设定值。风机有启动联锁。

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

锚点锚点(二)燃料控制系统

锚点锚点燃料控制系统主要包括出水温度控制、燃料主控、FSSS接口逻辑。

出水温度控制系统采用串级调节系统。通过锅炉出口水温度为设定值,通过调节锅炉燃料及出力来实现自动追踪调节。设计为第一级、第二级分段的两个串级调节回路。经过修正的锅炉总风量信号或热量信号作为温度控制回路的前馈指令。

燃料控制通过建立“给料机起动模型”并在转速反馈回路中加入适量延迟,能有效克服其大滞后的缺陷,取得满意的调节效果。如下图所示。曲线B为模拟回路的输出,当给料机转速A接近于模拟回路的输出B时,表明此时给料机的转速已经能够代表给料量,可直接用给料机转速测量给料量。在给料机刚刚启动的时候,直接用模拟回路的输出B来模拟给料量。

另外,从给料机转速改变到进入炉膛给料量的改变有一定的延迟,这是因为给料管路等的延迟造成的。为此,在给料机转速反馈回路内设置一阶惯性环节。此惯性环节的时间常数也不能太大,以免给料量超调过大。具体数值需在调试中经试验确定。

锚点给料机启动特性模拟

对多台给料机的燃料主控回路还设计有增益自动补偿回路。通常称作多输出控制系统(简称MOCS系统)。对多台给料机设计MOCS系统的目是为了防止并列运行的给料机的切投和手/自动切换会改变调节回路的调节增益或对调节回路造成扰动。采用MOCS系统后也可免去给料机投自动时的对位操作。

锅炉循环水流量调节控制。锅炉一次网设电动调节阀门,保持出水温度不变,根据负荷用量的大小调节相应开度大小,当调节阀开度变化时循环水流量相应变化,出水压力随之变化,此时dcs通过采集出水压力实时数据来自动调节循环水变频器的转速,已循环水流量为反馈值做参考,从而实现压力均衡。

锅炉供回水温差及室外温度控制

DCS控制程序可以按不同的环境温度提供不同的热量,同时在一天24小时根据不同的时间段提供相应的热量。锅炉供水热量公式为:

Q=K×F×(T供-T回)

Q:热量    F:出水流量    K:系数

当锅炉回水温度变化被控制在很小时,如果改变锅炉供水温度,即使锅炉出口水温度随着室外环境温度的不同作相应调整变化,就可使热量达到所需热量。但人为的随意改动锅炉出口水温度的设定值,不仅缺乏依据和实时性,而且也会给系统带入较大的人为干扰,也不利于节能降耗。

将出水温度的设定值和室外温度及热量(负荷)的变化联系起来,以出水温度为调节信号,构成回路调节,调节输出控制炉排转速和鼓风风量,即改变燃料量和风/燃料比,使锅炉燃烧参数随之改变,以达到出水温度和设定值的一致。

锚点锚点(三)炉膛压力控制

炉膛负压和风量控制符合NFPA8502标准的规定。

系统提供平衡负压运行,通过控制引风机变频转速,维持炉膛压力恒定在设定值。

比较炉膛压力冗余变送器的输出值,并取其中值作为炉膛负压控制系统的反馈信号。

系统将风量指令信号作为超前变化的前馈信号,使炉膛负压的波动最小。

控制系统还包括:”火焰丧失”预处理回路、以便将较高的负压偏差减小至最小。在发生主燃料跳闸(MFT),且风量大于30%时,在压力控制系统中产生一个超驰控制信号,使引风机快速关小。该信号(MFT、火焰丧失)随时间而衰减(时间可调),直至恢复正常的挡板控制。不需运行人员的干预,并且对控制系统不产生扰动。

由燃烧器视频监视器和炉膛监视器观察炉内燃烧状态,不理想时可适当改变手动改变设定值,以获得最优燃烧效果

(5)气力除灰及灰库自动程序

根据实际调试运行需要分为压力料位控制和时间控制两种形式.

气力除灰系统由仓泵部分、气源部分、管道和灰库部分等组成。

除灰系统采用dcs集中控制,运行人员在控制室内实现对整个除灰工艺系统的启/停监控,正常运行监视及异常工况处理。可在就地控制箱上实现对系统的手动操作便于检修。

(6)除氧水位控制

除氧高、低水位报警,并联锁除氧泵。液位高报警联锁关闭除氧泵;液位低报警连锁打开除氧泵。山西蓝天郎凤娥讲解完毕。

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长三角秋冬季大气治理新思路:跨地区空气质量监控站点先行衔接【郎凤娥转发环保厅资讯】

长三角秋冬季大气治理新思路:跨地区空气质量监控站点先行衔接【郎凤娥转发环保厅资讯】

跨地区空气质量监控站点先行衔接|郎凤娥环保厅大气治理新思路

 

 

长三角地区2020-2021年秋冬季大气污染综合治理已经有了新思路,山西郎凤娥将强化区域联防联控,统一环境监测监控体系,先行衔接跨界地区空气质量监控站点体系建设。

 

据第一财经记者了解,《长三角地区2020~2021年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案(征求意见稿)》(下称《攻坚行动方案》),正在征求相关部门和长三角地区有关省市地方政府、企业的意见。

 

《攻坚行动方案》提出,实现“散乱污”企业动态清零,有序实施钢铁行业超低排放改造,加大化工园区整治力度,持续推进沿江、沿湖、沿湾等环境敏感区内存在重大安全、环保隐患的化工企业关闭或搬迁,加快城市建成区重污染企业搬迁改造或关闭退出。推进“公转铁”“公转水”重点工程、柴油货车治理和船舶排放控制区和绿色港口建设。

 

目标是全面完成《打赢蓝天保卫战三年行动计划》确定的2020年空气质量改善目标,协同控制温室气体排放。2020年10~12月,长三角地区PM2.5平均浓度控制在45微克/立方米以内;2021年1~3月,控制在58微克/立方米以内。

 

生态环境部介绍,2018年以来,长三角地区持续开展秋冬季大气污染综合治理攻坚行动,空气质量改善明显。监测数据显示,2019-2020年秋冬季,长三角地区细颗粒物(PM2.5)平均浓度较2017-2018年秋冬季下降22%,重污染天数下降79%。

 

但多年监测数据显示,长三角地区秋冬季PM2.5平均浓度仍比其他季节高50%~70%,重污染天气占全年95%以上,苏北、皖北主要城市PM2.5浓度仍处于高位。

 

“随着疫情防控形势持续向好、企业加快复工复产,许多受疫情影响抑制的产能和产量短时间内集中快速增长,秋冬季污染物排放量可能出现反弹,大气环境质量持续改善压力增大,部分地区完成‘十三五’空气质量改善目标存在风险。”生态环境部有关官员称。

 

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。

 

据第一财经记者了解,《攻坚行动方案》实施范围涉及长三角地区的上海市,江苏省南京、无锡、徐州、常州、苏州、南通、连云港、淮安、盐城、扬州、镇江、泰州、宿迁市,浙江省杭州、宁波、温州、湖州、嘉兴、绍兴、金华、衢州、舟山、台州、丽水市,安徽省合肥、淮北、亳州、宿州、阜阳、蚌埠、淮南、滁州、六安、马鞍山、芜湖、宣城、铜陵、池州、安庆、黄山市。

 

根据《攻坚行动方案》,长三角地区将研究构建区域生态环境大数据综合管理平台,逐步实现常态化数据共享和智能化应用管理。统一环境监测监控体系,先行衔接跨界地区空气质量监控站点体系建设。

 

同时,打造一体互联的交通信息平台,支撑区域一体化智慧物流服务,推进多式联运信息交换共享。完善长三角地区空气质量预测预报机制和应对重污染天气应急联动机制。推进区域实行统一的大气污染物排放标准、清洁生产标准、绿色产品标准和环境执法规范。完善长三角地区联合执法互督互学长效机制,推动区域生态环境行政处罚自由裁量基准规定一体化。《长三角地区秋冬季大气污染治理方案》【郎凤娥 环保厅资讯专栏】

 

 

长三角沿长江化工企业密集,污染排放量大。《攻坚行动方案》提出,上海市全面完成《优“化”行动实施方案(2018—2020年)》涉及的企业调整提升,完成全市不少于700项产业结构调整任务;

 

江苏省全面完成化工企业“四个一批”专项行动,完成距太湖直线距离10公里以内所有冶炼产能,20公里以内600立方米及以下高炉、50吨及以下转(电)炉,以及沿长江干支流两侧1公里内且不在化工园区的化工企业退出或搬迁;

 

浙江省完成100个重点工业园区综合整治;安徽省加大现有化工园区整治力度,推动实施一批水泥、平板玻璃、焦化、化工等重污染企业搬迁改造工程。

 

《攻坚行动方案》提出的一些硬性目标还包括:到2020年底,长三角地区铁路货运量比2017年增长10%以上,重点港口集装箱铁水联运量年均增长10%以上,沿江沿海主要港口煤炭、矿石、焦炭等大宗货物基本实现由水路或铁路运输;2021年3月底前,力争柴油货车检验合格率达到90%以上,基本消灭冒黑烟车;2020年底前,长三角内河水域,长江干线和京杭运河的核心港口、水上服务区、待闸锚地基本具备船舶岸电供应能力等。【蓝天郎凤娥 郎凤娥 环保厅资讯专栏】各省市秋冬季大气污染治理行动方案汇总

 

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【蓝天郎凤娥智能化锅炉最新直播课】工业锅炉智能化的重要性

【蓝天郎凤娥智能化锅炉最新直播课】工业锅炉智能化的重要性

随着国家节能环保标准的日趋严苛,市场对工业锅炉污染物控制的技术发展、装备更新、节能减排均提出了更高的要求,对高效环保的技术系统及装备集成呈现出更迫切的需求,尤其是对可实现智能化监测及自动化控制的现代化工业锅炉呈现出迫切的需求。因此,工业锅炉大气污染物超低排放控制技术近年来开展的如火如荼,且正朝着多学科相结合的运行、管理与控制一体化的趋势发展。因此,在本项目现有技术的基础上,进一步开展适用于工业锅炉的污染物控制技术创新与研发,具有十分重要的意义,郎凤娥在近期的直播课中讲解道。

工业锅炉大气污染物超低排放控制技术对于提高我国环境质量、生活质量起到至关重要的作用,是推动节能减排的有效措施对于实现我国经济社会的可持续发展具有十分重要的推动作用。

工业锅炉大气污染物超低排放控制技术使得锅炉污染物排放浓度远远低于目前国家施行的《锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014)》的排放限值。以58MW热水锅炉为例,使用我公司生产的工业锅炉大气污染物超低排放控制技术产品后,较传统供热锅炉,实现CO2减排量约1.7万吨/年,SO2减排量约180吨/年,NOX减排量约55吨/年,尘减排量40吨/年,减排效益是非常可观的。

郎凤娥说道:我国是全球工业锅炉生产应用数量最大、应用范围最广泛的国家,发展工业锅炉大气污染物超低排放控制技术对于提高我国工业锅炉制造级应用水平的意义十分重大,公司持续开展技术创新和新装备研发,突破了传统工业锅炉大气污染物超低排放控制技术的系统配套不完善、协同作用效果差等瓶颈问题,提高了行业技术发展水平,提升了我国工业锅炉污染物控制装备制造水平,为推动发展洁净燃烧技术,有积极的引导和示范意义。鉴于本项目开发的工业锅炉大气污染物超低排放控制技术在工业锅炉领域的技术成就和市场前景,行业多家企业已开始加入该系统技术研究和产业化推广行列。公司作为该领域的技术领导企业,将引领行业的有序发展。

企业以国家政策为引导,以市场需求为动力,以技术创新为支撑,以服务于社会为己任,将发展工工业锅炉大气污染物超低排放控制技术、贡献于节能减排事业作为企业的最高追求,扩大公司产能,大量增加就业岗位,为地方和周边地区的发展提供了强有力的支持,郎凤娥 环保厅说道。

蓝天郎凤娥个人简介:

山西郎凤娥1961年出生,山西省忻州市人,本科学历,高级工程师。郎凤娥的心中有一个“蔚蓝”的梦,她想为自己生于斯、长于斯的这片土地,保留一片蓝天碧水。郎凤娥一手创办了山西蓝天,以勇于创新的精神瞄准环保产业,致力于节能减排事业的研究和探索。山西蓝天多年来围绕“节能降耗、预防污染、持续改进、生产优质环保产品”的发展方针进行技术改造,并不断加大新产品的研发力度。其中,新型高效煤粉工业锅炉多次被多个国家部委列入节能技术推广目录。郎凤娥多次受到国家部委和省委省政府的嘉奖,获得“中国企业成功女性”、“爱国企业家”、“三八红旗手标兵”、“优秀女民营企业家”、“节能工作先进个人”、“杰出女企业家”等40多项荣誉和称号。

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蓝天郎凤娥讲学:利用工业锅炉污染物控制技术从源头控制污染物生成

蓝天郎凤娥:利用工业锅炉污染物控制技术从源头控制污染物生成

工业锅炉是我国主要的热动能设备,可用于工业生产用汽及居民生活供暖,用户领域广泛,市场覆盖面大。目前我国是全球工业锅炉生产应用数量最大、应用范围最广泛的国家,据统计,目前我国在用的工业锅炉约45万台,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别约占全国排放总量的33%、27%、9%,工业锅炉的超低排放至关重要,山西蓝天郎凤娥在近日的采访中介绍说。

近年来,尤其是2013年以来,全国各地先后多次出现雾霾天气,大气污染愈加严重,危害愈加明显,已经严重威胁到人类的生存健康。大气污染治理迫在眉睫,刻不容缓。当务之急是减少工业污染物排放,实现工业锅炉的高效燃烧,污染物超低排放。

山西蓝天环保的郎凤娥介绍说:山西蓝天在总结国内外工业锅炉污染物控制技术的基础上结合国内工业锅炉的实际运行状况,研发出来的针对国情的工业锅炉污染物控制技术系统,该系统既从源头上控制污染物的生成、又在污染物生成后将其高效脱除,从而实现工业锅炉的超低排放,实现了污染物的智能协同控制,另外通过依托计算机网络技术、无线通信技术、计算控制技术等信息化技术,实现了工业锅炉运行与节能管理的数字化、网络化和空间可视化,可及时了解用户使用情况,如出现故障可及时提出解决方案并进行排除,实现了该工业锅炉的自动化控制及智能化网络监测。

目前,国内重点城市都面临着传统工业锅炉超低排放改造的问题,工业锅炉大气污染物超低排放控制技术既能满足国家及地方现有严格的环保要求,也可适应将来更加严格的环保趋势,具有显著的经济和社会效益,山西蓝天郎凤娥介绍说。

【环保厅政策专栏】郎凤娥最新讲话

郎凤娥 环保厅/省环保厅煤粉锅炉政策支持文件目录

郎凤娥 环保厅“大气污染防治行动计划”相关政策

郎凤娥在山西讲工业煤粉锅炉煤粉种类的选择

山西蓝天环保郎凤娥l聊德国工业锅炉话题

山西郎凤娥专栏】疫情对环保产业的影响以及政策扶持

【山西蓝天郎凤娥提供技术支持】 详解煤粉工业锅炉烟气净化系统

山西蓝天郎凤娥低氮燃烧脱硝技术讲堂课件

山西郎凤娥:煤粉锅炉低氮燃烧脱硝技术国内外研究现状

山西蓝天郎凤娥煤粉工业锅炉系列讲座之新型煤粉燃烧器

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郎凤娥谈锅炉改造http://langfenge11.sxltjt.com