1、項目背景

煙梗是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物，也是寶貴的自然資源，目前多作棄置處理。我國是煙草大國，每年產(chǎn)生的煙梗廢料就有數(shù)十萬噸，并且主要集中于打葉復烤企業(yè)。由于不能及時有效地利用或處理，造成企業(yè)庫存積壓，不僅導致庫存場地緊張，嚴重浪費了倉貯資源，而且造成環(huán)境污染，同時也是對自然資源的浪費。

為了解決煙梗廢棄物處理難題，使其變廢為寶，本公司與清華大學聯(lián)合開發(fā)出煙梗廢棄物資源綜合利用技術(shù)。該技術(shù)針對煙梗的熱值低、含有焦油及煙堿等有害物特點，創(chuàng)造性開發(fā)出燃煙梗的臥式循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，該技術(shù)將傳統(tǒng)意義上的立式循環(huán)流化床鍋爐的單級爐膛改為三級爐膛，將一級循環(huán)改為兩級循環(huán)，從而加大了鍋爐爐膛的有效燃燒高度，增加燃料燃燒時間，保證燃料中的揮發(fā)分燃燒充分，使得煙堿、焦油等有害物質(zhì)充分分解燃盡。通過兩級灰循環(huán)，進一步保證燃料燃燒完全。同時，采用中溫分離技術(shù)，有效避免了因灰中堿金屬高所造成的尾部積灰問題。

2、煙梗的成分分析

表1 煙梗的工業(yè)分析和元素分析（wt%）

表2 緩慢灰化法煙梗的灰成分分析（wt%）

圖1 煙梗燃燒失重曲線

3、關(guān)鍵問題解決

作為生物質(zhì)燃料的煙梗，成分比較特殊，雖易燃燒，但燃燒過程中存在易結(jié)焦、積灰、飛灰內(nèi)堿金屬化合物凝結(jié)等難題，能夠有效解決煙梗燃燒中的結(jié)焦、積灰和焦油的處理是設(shè)計中需要重點考慮的問題。

根據(jù)煙梗的成分及燃燒特性，本鍋爐進行了針對性設(shè)計，具有如下特點：

有效分解煙梗中的焦油，鍋爐熱效率高

煙梗在燃燒過程中，有大量的焦油析出，盡管焦油最終成為揮發(fā)分的一部分，但由于其高鏈結(jié)構(gòu)，需要較高的溫度和較長的燃燒時間才能燃燒充分。另外煙梗的揮發(fā)分高，而揮發(fā)分在爐膛內(nèi)的停留時間較短，層燃爐和常規(guī)的流化床鍋爐由于爐膛高度不夠，揮發(fā)分的燃盡率不高。

本鍋爐在爐膛增大絕熱燃燒部分，采取三級爐膛結(jié)構(gòu)，與立式循環(huán)流化床鍋爐相比，增加了60%的爐膛高度，增加了焦油及其它揮發(fā)分的燃燒時間，使其燃燒完全。同時，本鍋爐采取兩級回灰結(jié)構(gòu)，進一步降低飛灰含碳量，飛灰可燃物低于3%。

本產(chǎn)品除了燃料燃盡率高外，鍋爐還采用全膜式壁密封結(jié)構(gòu)，保溫性好，散熱損失小，散熱量僅為1%。

對尾部積灰進行了有效處理，鍋爐能夠連續(xù)穩(wěn)定運行

煙梗的灰中堿金屬含量高，K2O的含量達到了38.72%，灰的粘度比較大，很容易造成鍋爐尾部受熱面積灰。本鍋爐在設(shè)計中采取如下技術(shù)措施：

采取中溫分離技術(shù)，鍋爐省煤器入口煙溫約為500℃，低于堿金屬的粘結(jié)沉積溫度，能有效防止省煤器在流管束上積灰；

在設(shè)計中對流受熱面比例小，也有效的減少了堿金屬造成的粘結(jié)沉積；

采取目前吹灰效果最好的燃氣脈沖吹灰器吹灰。

采取嚴格的環(huán)保工藝，排放物優(yōu)于國家標準

本鍋爐采取布袋除塵器進行除塵，煙塵的排放量小于50mg/m3，遠低于國家環(huán)保標準的200mg/m3，而且沒有廢水產(chǎn)生。由于采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，NOx的排放比較小。

燃燒產(chǎn)生灰可以制肥

煙梗的灰中堿金屬含量高，K2O的含量達到了38.72%，可以利用煙?；抑圃焘浄?，真正做到循環(huán)利用。

燃料種類適應性廣

臥式循環(huán)流化床鍋爐具有很好的燃料適應性，不但可以單燒煙梗，而且可以混燒其它生物質(zhì)燃料。

4、主要技術(shù)參數(shù)

鍋爐型式： 臥式循環(huán)流化床鍋爐

鍋爐出力： 4～35t/h

蒸汽壓力： 1.25MPa

蒸汽溫度： 193.3℃

設(shè)計燃料： 煙梗

爐膛結(jié)構(gòu)： 膜式壁

NOx治理： 低溫分級燃燒

除塵方式： 布袋除塵

排煙溫度 150℃

5、項目的重要意義

（1）有利于環(huán)境保護

煙梗如果進行填埋處理，因含有有害物質(zhì)，會造成環(huán)境污染；如在常規(guī)的鍋爐中燃燒，不但會損壞現(xiàn)有的鍋爐設(shè)備，也會因排放不達標造成二次污染。本項目采用清華大學先進的燃燒技術(shù)及嚴格的環(huán)保工藝，保證所有的排放指標優(yōu)于國家標準，不會對環(huán)境造成污染。

本項目采用先進的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，煙梗燃盡率超過99%，沒有焦油、尼古丁等有害物質(zhì)排放；

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是一種清潔燃燒技術(shù)，NOx排放低；

采用布袋除塵器除塵，沒有廢水產(chǎn)生，除塵效率可以達到99.9%。煙塵的排放小于50mg/m3，遠低于國家GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》的限值（200 mg/m3）。

（2）變廢為寶，實現(xiàn)資源綜合利用，節(jié)能減排效益明顯

1噸煙梗相當于0.33噸標準煤；

產(chǎn)生的蒸汽用于生產(chǎn)；

排出的灰含有豐富的鉀，可以用于制肥；

煙梗是一種生物質(zhì)再生能源，將其作為燃料不會增加CO2排放。

將煙梗替代燃煤，減少了SO2的排放。

（3）節(jié)約煙葉復烤企業(yè)的煙梗處理費用。

（4）煙梗處理不出廠，減少了煙草專賣局的監(jiān)督成本。

本項目在煙草生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)建設(shè)，煙梗不出廠直接進行處理，整個處理過程都在業(yè)主的監(jiān)督視線內(nèi)。同時，避免了煙梗流入到假煙生產(chǎn)廠手里。

6、示范工程

湖南煙葉復烤有限公司郴州復烤廠15t/h煙梗鍋爐，年煙梗處理量10000噸，每年節(jié)約標準煤3300噸，2012年投產(chǎn)；

湖南煙葉復烤有限公司永州復烤廠15t/h煙梗鍋爐，年煙梗處理量8000噸，每年節(jié)約標準煤2640噸，2013年投產(chǎn)；