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锅炉烟气余热回收的节能改造实践_戴铭.doc

锅炉烟气余热回收的节能改造实践_戴铭

Eli黄胜
2017-10-08 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《锅炉烟气余热回收的节能改造实践_戴铭doc》,可适用于活动策划领域

锅炉烟气余热回收的节能改造实践戴铭节能工程上海节能锅炉烟气余热回收的节能改造实践上海印钞有限公司戴铭摘要:对上海印钞有限公司蒸汽锅炉的烟气余热回收节能改造项目进行效益分析,结果显示锅炉烟气余热回收可以提高热能利用率,降低排污量,并带来比较可观的经济效益。关键词:节能减排烟气余热利用经济效益DOI:jcnkiissnxPracticeofTransformationofEnergysavingBoilerFlueGasWasteHeatRecoveryAbstract:ThispaperanalyzesthetransformsefficiencyoffluegaswasteheatrecoveryenergysavingrenovationprojectofsteamboilerinShanghaibanknoteprintingco,ltdAndtheresultshowsthattheboilerfluegaswasteheatrecoverycanimprovetheutilizationrateofheatenergy,reduceemissions,andbringsconsiderableeconomicbenefitKeywords:energysavingandemissionreduction,fluegaswasteheatutilization,economicperformanceDaiming前言工业锅炉排烟温度高是企业能耗大、污染重的主要原因之一。因此,采取措施使锅炉尾部烟气余热回收利用、降低锅炉排烟温度,则既可提高热能利用效率、又可减轻高温烟气造成的热污染。燃油锅炉烟气余热利用潜力燃油燃气锅炉烟气含尘量很低,更有利于烟气余热回收。在锅炉热损失中,燃油燃气锅炉排烟热损失约为,,排污热损失约为,炉体散热为,,不完全燃烧为,排烟热损失占主要部分。一般国内燃油(柴油)燃气锅炉的平均热效率约为,大约的热能由烟气排到大气中。【作者简介】戴在实际运行中锅炉烟气余热温度并不是越低越好排烟温度过低会使低温受热面的壁温低于酸露点引起受热面金属的严重腐蚀危及锅炉运行安全。因此确定节能器等装置后面的烟气温度是锅炉烟气回收利用改造的关键。根据《锅炉机组热力计算标准方法》烟气露点温度计算公式:tsld=fhtsld()()其中:Sn=Sar(arnet)AarAn=(arnet()铭年生毕业于上海海洋大学建筑环境与设备工程专业现在上海印钞有限公司从事能源管理工作。曾参与公司锅炉控制系统改造、锅炉烟气余热回收、中央空调冷凝热回收等工作。上海节能SHANGHAIENERGYCONSERVATION年第期上海节能节能工程tsld烟气中水蒸气露点温度,式中:Sn计算硫分,An计算灰分,Sar、Aar燃料含硫量、灰分Qarnet燃料低位发热量αfh烟气中飞灰占燃料灰分的份额。口的Weishaupt燃烧器全自动控制三台燃烧器都配置了活动式隔音罩。蒸汽压力:MPaMPa。排烟温度:随工况不同在,范围内波动最常波动围内为,锅炉的热效率:,燃料:燃烧#柴油Q低为kJkg。给补水:采用市政自来水为原水经软水器软化后为合格锅炉供给软水进入软水箱存储补给软水未预热,为常温(约)软水经锅炉给水泵直接加压进锅炉。年度蒸汽产量t、柴油耗量t。公司用汽量有非常明显的规律每天:左右用气量迅速增加很快达到峰值然后逐步下降:之后显著下降如此反复循环。上钞公司锅炉热损失由锅炉结构、燃烧方式和运行调整等方面原因而造成是任何锅炉都不可避免的。锅炉热损失最大的是排烟热损失占锅炉热损失的一半以上。锅炉排烟热损失主要有两个因素一是排烟量二是排烟温度。排烟量可通过调整燃烧降低空气过剩系数减少漏风等措施来减少而排烟温度主要由于锅炉结构原因造成。公司所用的燃油锅炉没有设计尾部受热面所以排烟温度偏高在左右最高达到排烟热损失在以上大量的烟气余热浪费污染了环境因此对其进行节能改造是非常必要的。()锅炉余热利用的方法分析在锅炉尾部加装换热器如热管换热器或复合相变换热器等可明显降低排烟温度能获得热水或蒸汽回用到生产上去也可加装空气预热器提高进风温度改善燃烧使锅炉热效率提高降低燃料消耗量和生产成本。加装换热器可有两种形式一是复合相变换热器另一是热管换热器。热管换热器利用热管作为导热元件做成的热管换热器具有高效率结构紧凑无外部动力无外部转动部件运行安全传热可逆等许多优点。热其中液体燃料一般取tsld=过量空气系数α=时β=过量空气系数α=,时β=。以上海印钞有限公司(以下简称上钞公司)锅炉使用#柴油为例:灰分小于等于,硫分为,柴油低位发热量为kJkg。利用上式计算一般燃轻柴油锅炉的烟气露点计算值在,之间一般在烟气露点计算值加是较安全的所以通过加装锅炉节能器等技术改造把锅炉的排烟温度降至左右可使锅炉的运行效率得以提高。锅炉烟气余热利用途径:一般锅炉烟气余热利用途径有三种方式:锅炉烟气余热预热空气能改善锅炉燃烧状况提高锅炉热效率增大锅炉生产能力。锅炉烟气余热预热燃油能改善锅炉燃油的雾化质量减小机械未完全燃烧损失和化学未完全燃烧损失提高锅炉热效率。锅炉烟气余热预热给水降低了锅炉的换热温差改变了锅炉原有的生产能力提高了锅炉出力。上钞公司锅炉烟气回收改造概况:()上钞公司锅炉原用能概况上钞公司共设置三台工业燃油蒸汽锅炉来满足生产、生活用汽其中th柴油锅炉一台、th柴油锅炉二台运行模式基本为开备运行时间da小时运行年平均蒸发量为th。锅炉本体:型号WNSYQ配置原装进上海节能SHANGHAIENERGYCONSERVATION年第期节能工程上海节能管元件相互能组合又可分离。根据节能需要和流体不同它又可分成三种类型的换热器:热管气气换热器、热管气液换热器、热管液液换热器。温度降低,给水温度提高,。锅炉烟气余热回收改造方案见图。图热管工作原理上钞公司使用的是热管气液换热器其结构原理与气气换热器相似(见图)冷热流体中冷流体为水热流体为余热烟气热管按一定管距组合成管束中间用堵板将热管隔成吸热段和放热段二部分。吸热段组成烟气室高温烟气冲刷热管烟气热量传递给热管放热段组成装水的容器热量由热管传递给水。此类热交换器如为承压的压力容器必须按压力容器规范制作。()锅炉余热回收工程概况:由于上钞公司锅炉燃烧器配置了隔音罩同时根据锅炉结构及锅炉房场地条件及投资回收成本等因素我们采用热管气液换热器以锅炉烟气余热预热锅炉给水的方式作为锅炉节能改造的途径。目前锅炉尾部的排烟管道是由碳钢制作的为防止烟道腐蚀故此次锅炉改造设计排烟温度不小于。考虑以后将原来的碳钢烟管更新为不锈钢材料那时可使排烟温度降至以下节能效果会更显著。换热设备为热管省煤器。热管省煤器又称锅炉给水预热器或锅炉烟气热回收器是由若干热管元件组成的一种高效气,液换热设备。它通过热管将锅炉烟气的热量传递给锅炉给水从而达到降低排烟温度提高进水温度节省燃料的目的。热管省煤器具有传热率高、阻力小、冷热侧面积可调、结构紧凑、无交叉污染、工作可靠、运行维护费用少等优点适用于各类锅炉尤其适用于不带引风机的燃油、燃气锅炉。配置热管省煤器后可使锅炉排烟图余热回收(节能器)装置图图锅炉烟气余热回收改造方案图烟气余热回收工作流程:三台锅炉各设置一台余热回收装置余热回收装置用来提高锅炉给水温度和软水箱中水的温度。通过切换锅炉给水状态阀锅炉给水可以从软水箱或余热回收装置水箱中获得。余热回收装置由上下两个部分组成(见图)上部分为水侧(低温侧)设置有闭口水箱和若干根“热管”水箱上设置进出水管道、回水管道和排污管道(维修管道)下部分为烟气侧(高温侧)设置有若干根“热管”和冷凝水排水管道。上下两部分由之间的隔板相互隔离“热管”贯穿隔板连接上下两个系统。高温烟气冲刷烟气侧“热管”时“热管”上海节能SHANGHAIENERGYCONSERVATION年第期上海节能节能工程吸收烟气中的热量后温度上升热量通过“热管”传递到上部水侧水箱中的水吸收“热管”上端的热量后水温升高。余热回收装置在常压下工作水箱中的水通过水泵强制循环一部分水经锅炉给水泵向锅炉给水多余的水经装置回水管流入软水箱。余热回收经济效益分析锅炉烟气余热回收改造前后排烟温度与锅炉补水温度对比见表。表改造前后排烟温度与锅炉补水温度对比:(锅炉补水量mh、排烟量mh)项目时间改造前改造后排烟温度()锅炉补水温度蒸汽压力()(MPa)()投资回收期:项目投资在万元左右投资回收期为个月。烟气余热利用对环保的贡献烟气余热利用提高了燃气蒸汽锅炉的给水温度。烟气余热回收除了可大幅度节约能源外由于冷凝的作用排入大气的有害物质也将大为减少。正常的情况下柴油燃烧后的烟气成份有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氮气、氮氧化物、硫化物、烟尘等。据科学测定烟气冷凝后排入大气的有害物质减少量如下:二氧化硫减少水蒸气减少一氧化碳减少烟尘减少氮氧化物减少二氧化碳减少。因此项目除了节能外排烟将更加符合环保要求。结语改造后的节能与经济效益如下:()换热后锅炉给水温度上升了为()锅炉效率比较锅炉节能改造前和改造后分别对相关数据进行了测试和统计改造前锅炉运行效率为改造后锅炉运行效率为()每年节约燃油量为t()节省的费用:年市场上#柴油为元t则每年可节省费用万元锅炉烟气余热回收节能改造项目不但能确保锅炉的安全可靠运行而且减少了锅炉柴油消耗具备良好的经济效益和社会效益。一次性投资费用不多回报率较高是一种安全可靠、经济实用的节能改造方法。参考文献:蒋开国锅炉烟气的余热回收与利用湖南城市学院学报(自然科学版)张兴璞,林青浅谈锅炉烟气余热回收的应用前景建筑科学(上接)curyemissionsfromthecombustionofsolidfossilfuelRDOE,RichardsonCMachalek,MillerSDene,CChangREffectofNOxControlProcessesonMercurySpeciationinUtilityFlueGasAInternationalconferenceonAirQualityCCrystalCity:VA,September,whatweknow,havelearned,andneedtofurtherinvestigateATheairwastemanagementassociation’sndannualmeetingexhibitionCStLouis:Missouri,,Evaluationofthetechnologicalandeconomicfeasibilityofcontrollingandeliminatingmer上海节能SHANGHAIENERGYCONSERVATION年第期

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