满足未来需求的燃料
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MULTI JET 燃烧器头部细节图

MULTI JET 燃烧器燃料

能源生产的效率及可持续性

用于干燥和加热基本骨料的标准型号燃烧器通常为单燃料通道设计,现可通过扩展实现使用多达三种燃料。升级后的多燃料通道燃烧器,可使用多种不同类型燃料。这便意味着,燃油、天然气、液化气与甲醚或氢气等常见气体以及煤粉、生物质液体燃料、木屑等固体燃料可以混合使用。

在燃料选用方面的高度灵活性为用户带来多重优势。一方面,这避免了由于燃料运输或短缺问题造成的设备停机。另一方面,可根据燃料价格波动始终选择更具成本效益的燃料。此外,替代燃料的灵活应用可实现干燥过程零碳排放。总之,通过扩展功能,燃烧器能够在提升能源生产效率及可持续性方面发挥重要作用。

碳中和取代化石燃料

在全球范围内,各种气候协议与各国中央政府及其地方政府日趋严格的法规都要求沥青混凝土生产行业减少 CO₂ 等温室气体的排放。沥青搅拌站运营商必须减少排放,才能确保搅拌站在未来长期稳定地运行。为实现更清洁、可持续的沥青混凝土生产,从燃油或煤粉转向气体燃料是一个关键举措:使用天然气或液化气已经将碳排放减少了一半。

木屑、生物质液体燃料等可再生燃料在这方面表现更优,可实现碳中和,而氢气,则可实现零碳排放。这些满足未来需求的燃料在可获得性方面也具有显著优势,因为化石燃料不仅资源有限,而且开采难度日益增加。因此,采用可实现替代燃料应用的正确技术对搅拌站运营商而言至关重要,从而能够为应对未来挑战做好充分准备。

* 能耗集中的新骨料和回收料加热过程中使用氢燃料可实现 CO₂ 零排放。

Benninghoven 员工,概述

“我们始终先人一步,开发前瞻性解决方案。除了木屑、生物质液体燃料及氢气等满足未来需求的燃料的应用技术,我们还致力于直接节能技术的研发。”

BENNINGHOVEN 设计研发部门主管 Steven Mac Nelly

燃料:EL 加热油

轻油(EL 加热油)燃烧器

燃料:EL 加热油

原油提炼的燃油分为两类:轻油(EL 加热油)和重油(S 加热油)。加热油质量标准遵循 DIN 51603 规范。轻油可直接用于锅炉、中央供暖系统以及工业燃烧设备,无需预热。而重油在运输和燃烧之前则必须预热。如今,使用化石燃料的设备正面临着日益严苛的法规要求。

EL 油料燃烧器外部设备

  • BENNINGHOVEN MULTI JET 燃烧器 — 连接干燥滚筒
  • 为了实现新骨料和回收料理想的加热过程 — 采用柴油 (EL) 进行加热
  • 压缩空气用于在喷嘴内形成爆炸性燃料/空气混合物。
  • 这样能够实现燃油颗粒的充分雾化,扩大油气之间的接触面积。
  • 然后,燃料/空气混合物经喷射/雾化进入燃烧器头部。
  • 压缩空气 7 bar,燃油压力 12 bar
  • 其优势在于火焰短且易于控制,功率输出调节范围高达 1:8。
  • 柴油的热值为 42,700 kJ/kg
  • 替代方案:燃油回流喷嘴

燃料:气体

液化气燃烧器和天然气燃烧器

效率优势

BENNINGHOVEN 气体燃烧器可以燃烧液体状态的液化气,而无需先将其转化为气体状态。这意味着不再需要额外的汽化器等外部设备,因而也就无需额外的能源。

液化气燃烧器和天然气燃烧器拥有同样的机械结构。它们只有外部装置不同,即:燃料进入燃烧器之前的装置。

燃烧器头部

  • 在燃烧器头部,燃料与氧气混合的同时被气化,然后被点燃。
  • 燃烧器头部由高耐热材料制成。
  • 特殊结构也决定了火焰的形状。

燃料:液化气

液化气,被称为“伴生气”,是在原油或天然气开采过程中产生的。过去,这类伴生气体通常被直接排放至大气中或通过燃烧处理。如今,全球越来越多区域已禁止此类燃烧行为,这一举措进一步推动了液化气的有效利用。

燃料:氢气

BENNINGHOVEN 氢燃料干燥系统

使用氢燃料的 MULTI JET 燃烧器

革新性燃烧技术 — 新一代燃烧器可使用 100% 绿色氢燃料

  • CO₂ 零排放*
  • 使用 100% 绿色氢燃料
  • 低 NOₓ 排放技术
  • 无 CO₂ 排放的沥青混凝土生产*

* 在能耗集中的新骨料和回收料加热过程使用氢燃料可实现 CO₂ 零排放

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燃料:木屑

着眼于未来的可持续燃烧技术

木屑燃烧器可实现碳中和。

木材作为可再生资源,能够以可持续方式生产,因此作为燃料使用时可实现碳中和。BENNINGHOVEN 研发的 MULTI JET 木屑燃烧器,使在沥青搅拌站中燃烧木屑成为可能,进一步扩展了其自主研发的燃烧器产品范围。该木屑燃烧器为搅拌站业主现有搅拌站的升级提供了更加可持续的解决方案。

BENNINGHOVEN 的研发工程师确定了木屑的理想粒径,其原料主要来自木材废料。燃料理想的等级曲线对燃烧器的火焰形状至关重要,因此它对新骨料和 RAP 回收沥青混合料的加热效率也会产生重要影响。多家 Benninghoven 客户已成功应用 MULTI JET 木屑燃烧器。

固体燃料燃烧器

固体燃料燃烧器的特点在于可使用煤粉或木屑作为燃料。

新购置的燃烧器既可设置为适用煤粉,又可设置为适用木屑这种满足未来需求的燃料。

由于煤粉供应已存在限制,因此,可实现碳中和的木屑正日益受到更多关注。

木屑燃烧器外部装置

整套外部装置包括燃烧器和计量装置。客户系统接口位于计量装置入口处。木材破碎机和木屑储料仓由客户提供。

燃烧器
借助喂料风机与计量装置,准确数量的木屑被喂入燃烧器。随后,单独的辅助火焰在燃烧器头部点燃物料。带辅助火焰的木屑的控制范围为 1:6;木屑的热值约为 18 MJ/kg(因木材种类不同而异)。

EL 柴油、液化气或天然气等辅助燃料,用于支持火焰。

粉末状固体燃料计量系统

木屑计量系统配备储料罐,容量为 2.5 m³,该计量系统安装于木屑储料仓出口处。储料罐内置两个搅拌器,可有效防止木屑结块。调速计量螺杆根据燃烧器需求释放燃料,并将木屑输送至吹气旋转阀(与输送管道连接)。在此,木屑通过喂料风机和管道吹送入燃烧器头部。

沥青搅拌站上的原料

  • 木煤
  • 木片
  • 木屑

全面的客户支持 — 始终安全第一

根据德国工业安全法规 (BetrSichV),设备业主需对整套设备(例如:含计量系统的储料仓)进行定期检查。德国境外,设备须遵循当地法规要求,接受强制性检测。

针对煤粉和木屑的防爆认证 (ATEX)

燃料:BtL

生物质能源

BtL 燃料原理

生物质液体燃料 (BtL) 的生产是基于生物质液化技术。

以木材为原料时,通过反应器内高温高压条件下发生的热化学转化过程,将富含纤维素的木材转化为热解油。

后续加工步骤包括热解油的净化、合成和精炼,最终制成生物质液化燃料。

生物质液化燃料 (BtL) 燃烧器 — 可持续发展的替代解决方案

能源市场取得的另一重要进展便是生物质液体燃料 (BtL) 的应用。生物质液体燃料 (BtL) 可通过植物废料(如秸秆、木材)或能源作物(如玉米和油菜)生产。

现在,BENNINGHOVEN 也推出使用生物质液化燃料 (BtL) 的创新解决方案:MULTI JET 生物质液体燃料 (BtL) 燃烧器。与木屑一样,生物质液体燃料 (BtL) 也能实现碳中和。与所有 MULTI-JET 燃烧器相同,BENNINGHOVEN 生物质液体燃料 (BtL) 燃烧器也可兼容燃油、煤粉以及天然气等其他燃料。因此,新型 BENNINGHOVEN 燃烧器为搅拌站业主提供了一个可满足未来发展需求的投资选择:短期内继续使用化石燃料,同时为快速转换为可再生燃料做好充分准备。

燃烧器试验台客户特定的燃烧器设置

以木材或木材废料作为原料时,其挑战在于加工的天然材料化学成分差异较大。这类差异波动会影响最终生物质液化燃料 (BtL) 的品质。通过调整预热温度可缓解小幅波动带来的影响。然而对于大幅波动或燃料更换,则需要现场调试。

因此,客户将其加热介质装于不锈钢容器中并送至维特利希,以便在 BENNINGHOVEN 工厂为新燃料确定正确的燃烧器的基本参数。在工厂内,我们将会对燃料做全面的测试,并确定理想的燃烧器设置参数。

燃料:煤粉

煤粉燃烧器(褐煤或硬煤)

燃料:煤粉

  • 煤粉是一种由褐煤或黑煤制成的粉末状固体燃料。它可通过煤矿开采过程自然生成,也可经过专门的制粉设备生产而成。
  • 煤粉作为化石燃料,被广泛认为是一种经济高效的能源。

煤粉燃烧器外部装置

  • BENNINGHOVEN MULTI JET 燃烧器 — 连接干燥滚筒
  • 借助喂料风机与煤粉计量系统,准确数量的煤粉被喂入燃烧器。
  • 随后,单独的辅助火焰在燃烧器头部点燃物料。
  • 当燃烧器功率为额定值的 20% 时,辅助火焰自动熄灭。
  • 此后,固体燃料火焰继续独立燃烧,或当数值低于设定值时自动重启辅助火焰。
  • 点火辅助燃料亦可作为独立燃料使用。
  • 煤粉单独燃烧时的控制范围为 1:5,带辅助火焰时为 1:8
  • 煤粉热值为 20,900 kJ/m³
  • 燃烧器控制、功率输出调节、联动控制以及燃料切换功能均通过得到型式认可的控制系统实现。

煤粉计量系统

通常设计成纯油燃烧器的 BENNINGHOVEN MULTI JET 燃烧器可通过扩展实现使用多达三种其他燃料。由此,燃烧器可升级为混合燃烧器,这意味着石油、天然气、液化气、重油、BtL 燃料(液态生物质)以及煤粉均可作为燃料使用。借助通过法兰固定在煤粉仓排放闸门上的煤粉计量系统将褐煤煤粉计量送入输送管道并通过输送鼓风机吹入燃烧器头部。

设计巧妙的煤粉计量系统可在以下方面为用户带来根本优势:

  • 功能性
  • 燃料消耗
  • 安全性

智能理念

煤粉计量管道中连续的物料流动。
CLF 连续褐煤流。

> 低压燃烧技术
> 持续、平稳、均匀的火焰
> 洁净的火焰 — 煤粉完全燃烧

理想安全性

质量检验合格,确保了施工和功能可靠性。

> 通过 ATEX 认证和 TÜV 验证
> 煤粉计量系统根据新版 ATEX 指令 (2014/34/EU) 制造,并取得型式认证:TÜV 19 ATEX 8337
> 允许用于 21 区

燃烧洁净

提高了客户收益。经济高效,确保了更高的用户友好性和出众的产能。

> 在合适的燃烧器设置情况下,煤粉和其他用于矿料加热的燃料一样燃烧洁净
> 符合 TA-Luft 和其他所有相关法规的严格要求

节约燃料*

提高了客户收益。经济高效,确保了更高的用户友好性和出众的产能。

> 当燃烧器功率升到 20% 以上,辅助火焰便自动熄灭
> 辅助火焰消耗量:从 80 l/h 降至 50 l/h 左右
> 燃油用量减少约 35 %

* 具体取决于褐煤粉热值和/或质量

优化的燃烧器设置

提高了客户收益。经济高效,确保了更高的操作便捷性和出众的产能。
> 显著扩大了控制范围
> 1:8 带辅助火焰,1:5 煤粉单独燃烧
> 对那些拥有高添加率再生系统(例如:需要两个燃烧器并列运行)的客户而言具有十分重要的意义
> 白焰燃烧器运行得到优化,并且更加经济
> 燃烧器热效率限制在 19.8 MW 以下 (按照德国温室气体排放交易指令)

Benninghoven 提供的可持续性

借助可持续性和经济性的技术实现高效生产,这是现在和未来均需面对的挑战。为了提高沥青生产的可持续性,Benninghoven 提供了多种创新的解决方案。

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边宁荷夫 (BENNINGHOVEN) 技术

沥青生产、再生系统、燃烧技术、控制系统和沥青技术——得益于边宁荷夫 (BENNINGHOVEN) 技术,每位客户都能在其具体所在地,根据所有要求和条件找到合适的解决方案。

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