1、项目背景

烟梗是烟草工业的副产物，也是宝贵的自然资源，目前多作弃置处理。我国是烟草大国，每年产生的烟梗废料就有数十万吨，并且主要集中于打叶复烤企业。由于不能及时有效地利用或处理，造成企业库存积压，不仅导致库存场地紧张，严重浪费了仓贮资源，而且造成环境污染，同时也是对自然资源的浪费。

为了解决烟梗废弃物处理难题，使其变废为宝，本公司与清华大学联合开发出烟梗废弃物资源综合利用技术。该技术针对烟梗的热值低、含有焦油及烟碱等有害物特点，创造性开发出燃烟梗的卧式循环流化床燃烧技术，该技术将传统意义上的立式循环流化床锅炉的单级炉膛改为三级炉膛，将一级循环改为两级循环，从而加大了锅炉炉膛的有效燃烧高度，增加燃料燃烧时间，保证燃料中的挥发分燃烧充分，使得烟碱、焦油等有害物质充分分解燃尽。通过两级灰循环，进一步保证燃料燃烧完全。同时，采用中温分离技术，有效避免了因灰中碱金属高所造成的尾部积灰问题。

2、烟梗的成分分析

表1 烟梗的工业分析和元素分析（wt%）

表2 缓慢灰化法烟梗的灰成分分析（wt%）

图1 烟梗燃烧失重曲线

3、关键问题解决

作为生物质燃料的烟梗，成分比较特殊，虽易燃烧，但燃烧过程中存在易结焦、积灰、飞灰内碱金属化合物凝结等难题，能够有效解决烟梗燃烧中的结焦、积灰和焦油的处理是设计中需要重点考虑的问题。

根据烟梗的成分及燃烧特性，本锅炉进行了针对性设计，具有如下特点：

有效分解烟梗中的焦油，锅炉热效率高

烟梗在燃烧过程中，有大量的焦油析出，尽管焦油最终成为挥发分的一部分，但由于其高链结构，需要较高的温度和较长的燃烧时间才能燃烧充分。另外烟梗的挥发分高，而挥发分在炉膛内的停留时间较短，层燃炉和常规的流化床锅炉由于炉膛高度不够，挥发分的燃尽率不高。

本锅炉在炉膛增大绝热燃烧部分，采取三级炉膛结构，与立式循环流化床锅炉相比，增加了60%的炉膛高度，增加了焦油及其它挥发分的燃烧时间，使其燃烧完全。同时，本锅炉采取两级回灰结构，进一步降低飞灰含碳量，飞灰可燃物低于3%。

本产品除了燃料燃尽率高外，锅炉还采用全膜式壁密封结构，保温性好，散热损失小，散热量仅为1%。

对尾部积灰进行了有效处理，锅炉能够连续稳定运行

烟梗的灰中碱金属含量高，K2O的含量达到了38.72%，灰的粘度比较大，很容易造成锅炉尾部受热面积灰。本锅炉在设计中采取如下技术措施：

采取中温分离技术，锅炉省煤器入口烟温约为500℃，低于碱金属的粘结沉积温度，能有效防止省煤器在流管束上积灰；

在设计中对流受热面比例小，也有效的减少了碱金属造成的粘结沉积；

采取目前吹灰效果最好的燃气脉冲吹灰器吹灰。

采取严格的环保工艺，排放物优于国家标准

本锅炉采取布袋除尘器进行除尘，烟尘的排放量小于50mg/m3，远低于国家环保标准的200mg/m3，而且没有废水产生。由于采用循环流化床燃烧技术，NOx的排放比较小。

燃烧产生灰可以制肥

烟梗的灰中碱金属含量高，K2O的含量达到了38.72%，可以利用烟梗灰制造钾肥，真正做到循环利用。

燃料种类适应性广

卧式循环流化床锅炉具有很好的燃料适应性，不但可以单烧烟梗，而且可以混烧其它生物质燃料。

4、主要技术参数

锅炉型式： 卧式循环流化床锅炉

锅炉出力： 4～35t/h

蒸汽压力： 1.25MPa

蒸汽温度： 193.3℃

设计燃料： 烟梗

炉膛结构： 膜式壁

NOx治理： 低温分级燃烧

除尘方式： 布袋除尘

排烟温度 150℃

5、项目的重要意义

（1）有利于环境保护

烟梗如果进行填埋处理，因含有有害物质，会造成环境污染；如在常规的锅炉中燃烧，不但会损坏现有的锅炉设备，也会因排放不达标造成二次污染。本项目采用清华大学先进的燃烧技术及严格的环保工艺，保证所有的排放指标优于国家标准，不会对环境造成污染。

本项目采用先进的循环流化床燃烧技术，烟梗燃尽率超过99%，没有焦油、尼古丁等有害物质排放；

循环流化床燃烧技术是一种清洁燃烧技术，NOx排放低；

采用布袋除尘器除尘，没有废水产生，除尘效率可以达到99.9%。烟尘的排放小于50mg/m3，远低于国家GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》的限值（200 mg/m3）。

（2）变废为宝，实现资源综合利用，节能减排效益明显

1吨烟梗相当于0.33吨标准煤；

产生的蒸汽用于生产；

排出的灰含有丰富的钾，可以用于制肥；

烟梗是一种生物质再生能源，将其作为燃料不会增加CO2排放。

将烟梗替代燃煤，减少了SO2的排放。

（3）节约烟叶复烤企业的烟梗处理费用。

（4）烟梗处理不出厂，减少了烟草专卖局的监督成本。

本项目在烟草生产企业厂区内建设，烟梗不出厂直接进行处理，整个处理过程都在业主的监督视线内。同时，避免了烟梗流入到假烟生产厂手里。

6、示范工程

湖南烟叶复烤有限公司郴州复烤厂15t/h烟梗锅炉，年烟梗处理量10000吨，每年节约标准煤3300吨，2012年投产；

湖南烟叶复烤有限公司永州复烤厂15t/h烟梗锅炉，年烟梗处理量8000吨，每年节约标准煤2640吨，2013年投产；