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1、哈尔滨森泰可再生能源技术开发有限公司哈尔滨森泰可再生能源技术开发有限公司生物质高效燃烧技术与装置生物质高效燃烧技术与装置一、项目基本情况1、项目产品应用领域、项目产品应用领域公司致力于实现节能减排、低碳环保及可再生能源开发利用的整体目标，以生产研发生物质高效燃烧技术与装置为主，包括生物质锅炉炉具、生物质颗粒燃料生产设备和固型燃料生产。其主要服务于：宾馆、酒店、企事业单位的供暖及热水；大中小型小区供暖；种植大棚、养殖场、工厂车间供暖配风；农村炊事暖炕供暖；医疗消毒、宾馆洗浴、工业印染、食品饲料服装加工及企事业单位食堂的蒸汽需求；无采暖设施的商铺、门卫室、个人家庭、私人别墅、酒店、门厅等供暖等等，
2、应用领域比较宽广。2 2、研发背景、研发背景目前，我国城市、农村拥有大量的燃煤锅炉和燃材炉具，由于燃烧产生的大量灰尘、二氧化硫、二氧化碳等有害物质直接影响了城市及周边的空气质量，产生温室效应，造成酸雨破坏大气臭氧层；且人类生存发展中消耗的能源迅速增长，以一次性能源煤、林、石油、天然气为代表的常规能源即将殆尽！为此，取消普通炉灶、煤锅炉及煤改气、电的呼声很高，使用生物质环保炉具配套清洁的生物质颗粒燃料，便就成为首选。3、生物质高效燃烧技术与装置的技术原理和工艺特点、生物质高效燃烧技术与装置的技术原理和工艺特点（1）为了实现生物质燃料持续稳定、高效洁净燃烧的目标，针对此类燃料特点，解决配风、炉内消
3、烟除尘结构、对流换热面的结渣以及高效传热等问题。设计独特的双燃烧室结构，采用气化燃烧复合形式；采用燃烬、降尘、凝渣及辐射传热的组合结构；以优化配风控制不同工况的燃烧供氧需求；设计高强化对流换热面。确定基本结构为三室结构，研制出气化复合燃烧、强化传热和一体化形式的高效节能洁净燃烧生物质锅炉。新型生物质锅炉其结构特点为燃烧部分采用三室结构，即固相燃烧室、气相燃烧室及燃烬除尘室。在固相燃烧室内，为生物质成型燃料提供热解气化热量，并产生生物质燃气。在底部下吸式结构里，生物质燃气被滤清净化，然后进入气相燃烧室，实现均相动力燃烧。气相燃烧室尾部采用了旋流结构，使燃气火焰得到充分扰流，从而促进燃烧完全。燃烧
4、除尘室采用了燃烬、降尘、凝渣及辐射传热的组合结构，达到洁净燃烧及辐射换热的双重效果。经过计算机优化设计，得到高强化传热、低流动阻力的优化对流换热面。（2）燃烧生物质气化反应过程：包含有氧化反应、还原反应、裂解反应和燃料的干燥。1.燃料的干燥：生物质进入气化器顶部，大约被加热至 200-3000C，原料中的水分首先蒸发，产物为干原料和水蒸气。2.裂解反应：生物质干原料向下移动进入热解层，挥发分将会从生物质中大量地析出，在 500-6000C 时基本上完成，只剩下残余的木炭。热解反应析出的挥发分主要包括水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳氢化合物。3.氧化反应：热解的剩余物木炭与被
5、引入的空气发生剧烈反应，同时释放出大量的热，以支持其他区域反应进行。氧化层的反应速率很快。在氧化层，温度可以达到 1000-12000C。挥发分参与燃烧后进一步降解。主要化学反应为：C+O2=CO22C+O2=2CO2CO+O2=2CO22H2+O2=2H2O4.还原反应 ：在还原层中没有氧气存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生还原反应，生成了氢气和一氧化碳等。这些气体和发挥分等形成了可燃气体，完成了固体生物质向气体燃料转化的过程。因为还原反应为吸热反应，温度相应地降低到 700-9000C，所需的热量由氧化层所提供，反应速率较慢。主要化学反应为：C+H2O=CO+H2C+CO2
6、=2COC+2H2=CH4在上述反应过程中，只有氧化反应是放热反应，释放出的热量为生物质干燥、热解和还原阶段提供热量。生物质气化燃烧的主要反应发生在氧化层和还原层，所以称氧化层和还原层为气化区。在实际操作过程中，上述四个区域是没有明显边界，相互渗透和交错的。4、研发生物质环保器材设备主要创新点、研发生物质环保器材设备主要创新点一是高热效率：燃烧充分，火势均匀，升温速度快，热效率高达90%以上，热源达到 4800kcal/kg。当点燃时，供入少量空气，控制其反应过程，使 C、H、O 等元素反应生成 CO、CH4、H2 等可燃气体，燃料中的大部分能量转移到气体中，从而达到高热率需求。二是优于国家环
7、保指标：各项指标研究证明，生物质锅炉所用生物质颗粒燃料燃烧后剩余灰分 1%5%左右.无需加工处理就可实现氯化物、硫化物近似零排放，排烟黑度小于林格曼 1 级，排尘浓度小于 20mg/m3,So2 排尘浓度小于 50mg/m3;达到国家环保一类区时段标准，各项指标均优于国家标准。三是全新的燃烧和换热结构：炉体采用四回程结构和独特的双燃烧室结构，并配置了专用的余热回收装置，采用气化燃烧复合形式；采用燃烬、降尘、凝渣及辐射传热的组合结构；以优化配风控制不同工况的燃烧供氧需求；设计高强化对流换热面。四是操作简单自动化：生物质炉具采用微电脑控制系统，具有自动点火，自动送料，温控设定后，自动循环控制及故障
8、报警、高温停炉等安全措施。五是低制造成本：适合我国国情生物质燃烧技术，燃用生物质颗粒燃料，原料来源于农林中的废弃物，把看似无用的秸秆、木屑、玉米芯、树木枝叶等粉碎后，在外力作用下通过压缩成型的（直径:830mm;长度：1030mm ）颗粒状燃料，发热量 4800 千卡/kg 左右，经碳化后的发热量高达 70008000 千卡/kg。燃料运行成本较低，燃烧成本降到是燃气锅炉的 1/3、是电锅炉 1/5、是燃油 1/4、普通煤 3/5。易于存储及运输。5 5、现阶段产业化情况、现阶段产业化情况哈尔滨森泰可再生能源技术开发有限公司于 2013 年 10 月 14 日注册成立，注册资金 400 万元，
9、公司占地面积 8300 平方米，现有职工 55 人，其中中高级工程师 3 人，本科学历 9 人，大专学历 8 人，国内外技术顾问 3 人，科研团队实力雄厚。公司具有制造常压热水锅炉的资质及经验，并配备了整套国内先进的设计、生产、加工、激光切割、装配及检测设备。同时设有稳定的生物质颗粒燃料生产加工基地，建立健全了仓储物流配送体制和高效的锅炉运行监管体系。公司本年度拟入驻国际科技新城，建立专项研发科技小组；并在哈市周边县市建立 1015 个生物质颗粒制粒厂（通河县 2 个厂区正在建设中） ，真正建立起生物质燃烧装置和燃料产业链。二、管理团队与技术团队1、总经理：刘春峰1992 年毕业于黑龙江大学热
10、能工程专业；2012 年毕业于哈尔滨工业大学 EMBA 总裁研修班；2007 年至今：曾经营哈尔滨人合饲料有限公司、哈尔滨运通锅炉有限公司，现任哈尔滨森泰克再生能源技术开发有限公司总经理。与韩国（唔佖）公司合作研发生物质旋流气化燃烧器项目，在哈尔滨以及国家级科技报发表科研成果 3 项。2、金世一：技术总监韩国（唔佖）公司经理，热处理专业博士学位，拥有 5 项发明专利，为公司提供技术支持。3、赵钦新：技术顾问西安交通大学博士、教授，全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）委员中国机械工程学会高温材料及强度委员会委员，中国动力工程学会材料专业委员会委员。获得 4 项锅炉方面发明专利，
11、承担过国家支撑计划项目 973 项，并先后主持 20 多项新产品研发设计项目。4、王怀彬：技术指导哈尔滨工业大学教授，黑龙江省能源科学与工程学院教授、能源与人工环境工程研究所所长、中国能源学会副理事长，常年为公司解决技术疑难，提供技术指导。三、研究与开发生物质燃烧技术与装置于 2013 年 10 月 21 日正式启动，投入资产总额 395 万， 2013 年项目启动至今研发投入 80 万，占资产总额的19%以上，研发项目人数 15 人。现已研发成功并申报大型锅炉燃烧装置发明专利 2 项，实用新型 6 项，现正在审核中。研发成功的项目现在正在批量生产销售中。公司研发销售的产品，用户满意度达 10
12、0%，反馈效果很好。经环保部门鉴定，环保达到国家环保一类区时段标准。并且得到国家、省、市、县级高度重视，国家住建部能源司、省科技厅、省环保厅、省工信委、市能源各级领导纷纷来厂视察指导；周边各县市领导邀请公司节能环保产品巡展达 12 场次。高新节能环保技术得到广泛认可。此项目持续研发与哈尔滨工业大学合作完成，在消化韩国技术的同时，加以技术创新和改进，预计后续研发资金投入 900 万元，研发时间为二年，欲解决以下 5 个技术难点：1.1 燃烧特性实验研究生物质成型燃料发热量、元素分析、工业分析和灰溶性研究等燃料特性，诸如着火过程、热解气化过程、燃烧速率等燃烧特性。1.2 锅炉模拟实验研究此研究模拟
13、实际的锅炉，在模拟实验台上进行燃烧、传热及排放性能的实验，最后得到具有实际价值的结果，作为优化设计的依据。1.3 优化设计模型和计算机优化程序建立合理的数学模型，编写完整严谨的优化算法，并将优化思想灵活地应用在程序设计之中。开发的软件界面可视化效果好，人机对话窗口操作简单，使得设计人员在几分钟内就可以完成在以前几个星期都难以完成的计算，而且得到是经过比较的最优设计结果。这就大大缩短了锅炉新型开发的周期，提高了设计的质量。通过设计参数和实验结果的比较分析，得出优化设计软件的设计结果，为实际设计提供参考和依据。1.4、结构及设计特点力求研制出新一代的高效节能洁净燃烧生物质锅炉。通过详尽地调研国外类
14、似的装置，找出其不足，确定目标。项目目标：一是高热效率；二是低于国家排放指标；三是创新的燃烧方式及结构；四是改进的换热结构；五是低制造成本。1.5 燃料设备制造继续更新，欲研制每小时生产 1 吨以上的大型制粒机，并进行推广，以满足市场需求。四、行业与市场2014 年 7 月起国内小型燃煤工业锅炉全面改造，各地天然气价仍将上涨，生物质供热行业迎来发展的黄金窗口期。生物质供热市场容量大，行业拥有 10 倍以上发展空间。目前政策积极转向支持，行业发展将提速。燃气锅炉相比燃煤锅炉供热效率可大幅提升，能在燃煤锅炉热效率 60%-85%的基础上提高到 90%以上，氮氧化物、二氧化硫排放分别可减少 60%、
15、99.5%.虽然燃气锅炉在不断推广，但在全国范围内仍以燃煤锅炉为主。很多地区并没有像北京这样在执行严格的压煤工程，基于经济上的考量，短期内很难让企业一下子拆除既有燃煤锅炉实现燃气锅炉替代，多数企业选择了将原有燃煤锅炉改造为燃气锅炉的升级路线。从多家锅炉厂技术部门了解到，将燃煤锅炉改造为燃气锅炉是从根本上改变锅炉的燃烧方式，锅炉运行工况、锅炉房综合管理等也都随之改变，由于天然气、煤制气、焦炉气等是可燃、可爆的有毒气体，如果处理不当会发生锅炉炉膛，燃气外溢还可能引发火灾。据了解，国内电厂的工况条件、煤质情况等千差万别，锅炉煤改气既要为接受改造的技术和设备提供切实可行的技改方案，又要为设备长久安全使
16、用提供解决方案，加强技改质量是关键。国内生产的生物质锅炉已经可以做到燃烧清洁能源生物质颗粒燃料，燃烧不产生二氧化硫和五氧化二磷，因而不会导致酸雨而污染大气。因此，生物质锅炉广泛应用于生物质发电和生物质加热，成为代替燃煤锅炉清洁环保产品。目前我国节能环保产业存在企业规模偏小、融资渠道不畅、技术研发创新不够、市场秩序不规范等问题。业内人士建议，发展节能环保产业可以探索节能环保装备制造业与现代服务业融合的发展模式，鼓励优势节能环保装备制造企业通过兼并重组等方式向上下游延伸产业链，形成集工程设计、装备制造、运营管理于一体的经营模式，促进环境监测、环保工程咨询等相关服务业快速发展。随着不可再生资源日益减少，能源价格飞速上涨，再加上国家乃至整个世界对环保、节能的重视，十二五规划以来，建设资源节约型、环境友好型的口号被提出，锅炉市场的发展开始从粗放型发展逐渐向环保节能方面发展。中国“富煤”的能源结构和节能减排行政压力形成了良好产业政策环境节能减排是国家持续发展的需要，受到从国家到地方各级政府的高度重视，各级政府推出了系列的政策措施鼓励、促进各行业进行节能减排的创新。环保型生物质锅炉产业
