优化锅炉余热回收热能的计算方式

优化锅炉余热回收热能的计算方式
优化锅炉余热回收热能的计算方式

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优化锅炉余热回收热能的计算方式

作者:孙乐意

来源:《科学与财富》2015年第36期

摘要:中国的燃煤电厂为全国提供了绝大多数电能,同时也消耗了大量的煤炭和水资

源,并排出大量烟气,而锅炉的排烟热损失占锅炉总热损失的70%-80%。为了减轻尾部受热

面的低温腐蚀问题,燃煤电厂的排烟温度普遍比设计温度高20-30°C,这又造成了燃煤电厂煤耗量的增加。计算显示,锅炉的排烟温度每上升15-20°C,锅炉效率就会下降1%,供电标准

煤耗上升3-4g/kW*h,每年多浪费标煤3000多万吨。因此,降低电厂锅炉的排烟温度可以有

效降低煤耗,对于节能减排和提高电厂的经济性具有重大意义。然而要想到达这一理想状态,还需研究出优化锅炉余热回收热能的计算方式。

关键词:锅炉余热计算方式

余热锅炉是指那些利用工业过程中的余热以产生蒸汽的锅炉,借以提高热能的总利用率,降低燃料消耗指标,降低电耗,以获取经济效益。在一个典型的燃煤燃气电厂或者化工厂

中,存在很多高温热源。可以通过蒸汽或其他如氟利昂、轻质烃之类的工作流体,回收过程中产生的或剩余的能量。对锅炉和冷凝器采用较大的换热面积,可以增加系统的动力输出。但是,在功率回收和换热器的投资成本之间存在一个折中平衡。

一、锅炉烟气余热利用的研究背景和意义

我国是一个以火力发电为主要电力来源的国家,截至2012年底,我国的电力总装机容量达到了 11.45亿千瓦,其中火力发电装机容量占到71.55%,火力发电量占到了全国发电总量的78.57%,如图1-1所示。我国的火力发电以燃煤为主,煤电装机容量7.58亿千瓦,占火力发电装机总容量的92.55%。我国的燃煤电厂为全国提供了将近80%的电能,但也消耗了全国将近60%的燃煤和20%的工业水,排放出约占全国总量45%的SO2、50%的NOx、和48%的

CO2。

电站锅炉是燃煤电厂能量转化系统中最基本也是最重要的设备之一,电站锅炉是否节能会直接影响燃煤电厂的整体性能、进而会对全国的节能减排战略产生重要影响,因而意义重大。目前我国的电站锅炉排烟温度普遍高达120-140℃,锅炉效率90-94%,供电效率35-43.6%,

供电标准煤耗350-282g/kW·h。在锅炉的各种热—损失中,排烟热损失占锅炉总热损失如一半以上,按照国家质量技术监督局发布的《烟气余热资源量计算方法与利用导则》计算,我国的低温烟气余热资源量达0.7亿吨标煤。.如果能回收电站锅炉烟气余热,使锅炉的排烟温度降至60-80℃,锅炉效率将会提高2-4个百分点,供电标准煤耗下降2-5g/kW·h,年节约标煤约1000-2000万吨;同时电厂排放的热量减少,可以大大降低环境热污染,减轻热岛效应;而由

锅炉低温烟气余热回收

锅炉节能工程

烟气余热回收装置技术参数 烟气余热回收型号:JNQ-4 节能器进出水接口尺寸(热水锅炉):DN125 节能器进出水接口尺寸(蒸汽锅炉):DN50 烟气进/出口直径:可根据配套锅炉尺寸¢400 烟气侧阻力:≤50Pa 设备换热材料:耐高温,高频焊螺旋翅片管。 使用我公司节能器,可使烟温从150℃-220℃降到80℃-170℃左右,可使软化水箱循环 加热将锅炉给水从常温给水提高到50℃-80℃,从而使得锅炉效率6.8%以上。 实际节约的总热量由用户的用热情况及烟温可下降的幅度决定。 烟气余热回收装置结构介绍 我公司生产的烟气余热回收装置为整体组装式,安装方便,便于维修。翅片管外走烟气,管内走水,形成间壁式对流换热。 设计结构本身就考虑了水力的均匀分配。所配管束均为一样。实际的使用效果非常好! 烟气侧管箱采用了碳钢材料制造,采用航天高级防腐涂料对与烟气接触部分进行了防腐处理。防腐涂料固化以后表面形成一层瓷釉,可以有效地防止弱酸的腐蚀。达到预期的使用寿命。 设备本身带有冷凝水排放装置,“烟气余热回收装置”最下部设置了冷凝水收集箱及排放口,及时将产生的冷凝水排出,排入下水系统.冷凝水为弱酸性,PH值实测为6左右,不

会对环境造成污染。冷凝水收集箱采用航天高级防腐涂料进行了防腐处理,耐腐蚀性强,使 用可靠。 烟气余热回收装置换热技术介绍 我公司生产的烟气余热回收装置是采用强化翅片换热管结构。整体组装,安装方便,便 于维修。采用强化传热技术,从而能够把烟气中的热量最大程度回收的节能装置。 换热技术说明: 利用换热翅片的特性,通过脱流涡界产生脉动气流,在翅片扩展面间隙中形成具有周期性特性的射流,使原来稳定流动的烟气产生有规律的周期性脉动,交替出现的脉动压力波使原来的层流变为强烈的紊流,受热面的冲刷变得更加剧烈,边界面减薄,气流混合充分,强化了烟气与换热面之间的传热;同时,脉动气体产生的烟气震动使冷凝液膜明显减薄,加快冷凝液滴的脱离速度,强化凝结换热。该强化扩展面传热技术可降低烟气侧的热阻,节省换热面。脉动压力波频率可以选择,通过合理设计,脉动气体产生的烟气振动不会与设备产生共振,运行稳定、安全可靠。换热技术特点: 1、应用范围广,可用于燃油、燃气锅炉、油田加热炉、余热锅炉、直燃机、燃气发电机,燃煤 锅炉低温余热回收(根据不同结构形式可布置在锅炉不同位置)等多种类型设备。气-气,气-汽,气-液等多种介质间传热。适用温度范围:50-300℃ 2、传热系数高,当量传热系数比普通换热器提高2倍以上 3、启动迅速、传热速度快,系统启动数秒就可将烟气温度降到低点,烟气中的水蒸汽迅速凝结 放热,节能效果显著 4、流动阻力小,扩展面为低翅结构,烟气流程短且与散热片同向流动 5、脉动气流及冷凝水可自动清灰和冲刷受热面,使受热面不易结灰垢,不易堵塞 6、结构紧凑,翅片扩展面强化换热,设备体积小,重量轻 7、降噪:独特的内部结构及翅片的扰流效果可以在一定范围内有效降低锅炉烟气排放的噪音 8、环保:烟气中水蒸气的凝结可以吸收烟气中的部分酸性气体,对烟气排放有一定的净化作用

空调系统热回收技术简介

空调系统热回收技术简介 陈振乾施明恒 (东南大学能源与环境学院南京210096) 摘要:中央空调系统的热回收技术在建筑节能中具有重大的意义。本文分析了中央空调热回收技术原理和建筑中央空调排风及空气处理中的能量回收系统。 Brief Introduction to Heat Recovery in Air Conditioning System Chen Zhenqian and Shi Mingheng (School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: Heat recovery technology in central air conditioning system is very important in building energy saving. The principle of heat recovery technology in central air conditioning system is analyzed. The energy recovery in exhaust air and air handling of building is introduced. 一、前言 随着我国空调普及率的逐年提高,其能耗不断增加,建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。在一些欧美国家,建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30%;在我国也达到20%左右,而且在迅速增加。高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30%~60%。能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力,根据发改委能源组提供的材料,从1980年到1985年我们国家GDP的年增长率是10.7%,能源消费的增长率是10.9%,1986—1990年GDP年增长是7.9%,能源消费的增长率9.2%。1991—1995年GDP的年增长率是12%,能源消费的增长率是5.9%。1995—2000 年,GDP开始时8.3%,后来调整为8.6%,能源消费增长率是0.6%。2001—2005年GDP年增长率是9.47%,能源的消费增长是9.93%。其中2003年GDP的增长率是10%,能源是15.3%,2004年GDP是10.1%,能源增长率是16.1%。从这个数字可以看出,我们国家从1980—2005年GDP的增长一直在7.8—12%之前,基本上是这个范围内波动,而能源消耗的波动很大,特别是2003、2004年,能源的消费增长远远高于GDP的增长。和发展国家相比我国每平方米的能耗是他们的3倍,这说明在能源的高消费上必须要引起全社会的重视。目前中国每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿m2。在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。而在空调采暖这部分能耗中,大约20%~50%由外围护结构传热所消耗(夏热冬暖地区大约20%,夏热冬冷地区大约35%,寒冷地区大约40%,严寒地区大约50%)。从目前情况分析,这些建筑在围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大,在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。而新风带来的潜热负荷可以占到空调总负荷的20%-40%,开发节能的新风系统是建筑节能领域的一项重大课题。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。本文主要对空调系统的热回收技术原理进行分析介绍。 二、空调冷水机组余热回收 中央空调的冷水机组在夏天制冷时,一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。在夏天,利用热回收技术,将该排出的低品位热量有效地利用起来,结合蓄能技术,为用户提供生活热水,达到节约能源的目的。目前,酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油消耗。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水,将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用,从而使用户的能耗大幅下降。通常,该热回收一般有部分热回收和全部热回收。 1、部分热回收 部分热回收将中央空调在冷凝(水冷或风冷)时排放到大气中的热量,采用一套高效的热交换装置对热量进行回收,制成热水供需要使用热水的地方使用,如图1所示。由于回收的热量较大,它可以完全替

热水锅炉电气控制系统设计设计说明Word

本科生毕业设计说明书(毕业论文) 题目:热水锅炉电气控制系统设计 学生姓名: 学号: 3 专业:自动化 班级:0 指导教师:师

热水采暖锅炉电气控制系统设计 摘要 锅炉是工业生产或生活采暖的供热源,按其供热的方式分为蒸汽和热水两种。前者主要用于发电、工业生产及间接供热;后者主要用于生活供暖和生活热水。 电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路,为了保证锅炉系统一次设备运行的可靠与安全,需要有许多辅助低压电气设备为之服务。这些设备要有以下功能: (1)自动控制功能:高压和大电流开关设备的体积很大,一般都采用操作系统来控制分、合闸,特别是当设备出故障时,需要开关自动切断电路,要有一套自动控制的电气操作设备,对供电设备进行自动控制。 (2)保护功能:电气设备与线路在运行过程中会发生故障,电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套检测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备。 (3)监视功能:电是眼睛看不见的,一台设备是否带电或断电,从外表看无法分辨,这就需要设置各种视听信号,对一次设备进行电气监视。 (4)测量功能:监视信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电),如果想定量地知道电气设备的工作情况,还需要有各种仪表测量设备,测量线路的各种参数,如电压、电流、频率和功率的大小等。 关键词:锅炉系统、、低压电气设备、电机、变频器

Hot water heating boiler electrical control system design ABSTRACT Heating of the boiler is the industrial production or the life of the heating source, according to the heating way is divided into two kinds of steam and hot water. The former is mainly used for power generation, industrial production, and indirect heating; The latter is mainly used for heating and living hot water of life. Electrical control system is generally referred to as the secondary control circuit of the electrical equipment, in order to guarantee a boiler system equipment running reliability and safety, need many low auxiliary electrical equipment for the service. The equipment should have the following functions: (1) automatic control function: the volume of a high voltage and large current switch equipment is very big, generally USES the operating system to control points, closing, especially when the equipment is out of order, need to switch to cut off the circuit automatically, to a set of automatic control electric equipment operation, automatic control of power supply equipment. (2) protection function: electrical equipment and line that breaks down in the process of running, the current (or voltage) is beyond the scope of equipment and line allowed to work with, which requires a set of detecting the fault signal and automatically adjust for equipment and lines (disconnected, switch, etc.) the protection of the equipment. (3) the monitoring functions: electricity is invisible to the eyes, whether a device is charged or blackout, outwardly is unable to distinguish, it is need to set up all kinds of audio and video signals, electrical monitoring

燃气锅炉排烟余热分析

以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。随着天然气工业的迅速发展,以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。与燃煤相比,燃烧天然气虽然排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少,减轻了对环境的压力,但燃烧后产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中,造成了能量的严重浪费。而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收,可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。 引言 冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置,当烟气在通道内通过传热面,温度降至露点温度以下,从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质,可以将排烟中大量的能量加以回收利用,从而达到节能环保的效果。随着制造工业的不断发展,各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷,不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。 1 烟气的特性分析 天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高,分析表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气,具有可观的汽化潜热,大约为3 700 kJ/Nm3,占天然气的低位发热量的10%以上。传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右,利用冷凝式换热器只要把

烟气温度降到烟气露点温度以下,就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,按低位发热量为基准计算,天然气锅炉热效率可达到和超过110%。本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析,表1为纯天然气的成分。 1.1露点计算 在水蒸气分压力不变的情况下,使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时,将有水滴析出,此时的温度即为露点温度。天然气燃烧特性分析(以1 m3天然气计算)烟气中水蒸气的体积分数达17˙4%,若燃烧在大气压力下进行,当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据),其相应的烟气露点温度是57℃。露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。 通过观察可知,烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。因为根据道尔顿分压定律,露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比,随着过量空气系数的增加,烟道中水蒸气的相对体积减小,水蒸气的容积份额会有所下降,其露点温度也随之降低。实际上,虽然各地方天然气中成分含量有所不同,但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分,其他成分影响很小,经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围),并且由于实际燃烧的影响因素较多,也使得计算不可能达到很精确,通常是在理论值附近的一个范围内波动,在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。

燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点

燃气锅炉烟气余热 利用的途径及技术要点 燃气锅炉排出的烟气中含有大量余热,目前的燃气锅炉都安装有烟气余热回收装置,但一般都是利用锅炉回水与烟气进行热交换,只回收了烟气中的部分显热。因燃气锅炉烟气中水蒸汽占比较大,且水蒸汽的汽化潜热较大,人们为了提高燃气的利用率,把目光投向了烟气冷凝潜热回收技术。 本文通过对燃气锅炉烟气的特点进行分析,结合烟气余热回收装置的方式,明确烟气余热回收的技术思路,对锅炉房的节能降耗,降低运行成本提供一些参考。 一、烟气组成及热能分析

烟气中烟气温度变化所引起的热量转移为显热,水蒸汽所含的汽化潜热为潜热,也就是水在发生相变时,所释放或吸收的热量。烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%左右,潜热可占天然气的低位发热量的10.97%左右。 从此数据可以看出,潜热占排烟热损失的比重是很大的。而利用潜热,必须要把烟气温度降低到水蒸汽露点温度以下,使烟气中的水分由气态变为液态,从而释放烟气潜热,才能实现。 二、烟气中水蒸汽露点温度的确定 烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%之间,露点温度一般为 54-60oC之间。如天然气中含有H2S,烟气中还会有SO X。SO X会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽,硫酸蒸汽的酸露点温度要比水露点温度要高。所以会使烟气中水蒸汽露点提高。一般烟气中含量愈多,酸露点温度愈高。由于酸露点温度计算复杂且实际烟气组分变化较大,所以在实际应用中采用酸露点分析仪实测一定工况下的酸露点温度。一般烟气SO X含量在0.03%左右时,露点温度可按58-62oC左右估算。 当烟气温度低于露点温度时,烟气中水蒸汽开始凝结,烟温低于露点温度愈大,水蒸汽的凝结率也愈大。凝结率愈大,潜热回收比例也愈大。所以为提高烟气余热回收效率,与烟气进行换热的冷媒温度低于露点温度多些,才能确实做到冷凝换热。按表1估算,烟气余热回收装置的出口烟温一般低于露点温度20-30oC,才可使水蒸汽凝结率达到70-80%。

GA型机热回收技术方案---海天锅炉供水预热应用

GA型喷油螺杆机热能回收 方案 高明海天食品

阿特拉斯.科普柯()贸易 分公司 ?在全球能源需求持续增长而实际供应相对不断下降的严峻形势下,节能减排已势在必行,众多工厂也已在不断寻求潜在的节能空间,而压缩空气系统正是蕴藏了巨大的能源节省的空间; ?AtlasCopco可以提供完整而成熟的热回收系统,通过对压缩机的改造,以热水的形式回收利用压缩热;对于阿特拉斯.科普柯喷油螺杆压缩机而言,能量回收效率最高可达75%;对于变频压缩机,回收能量与转速成线性正比关系;?从投资成本结构分析,压缩机的节能重心在能耗上,针对于电机驱动类型的压缩机,能耗可以近似等于电耗。 能耗占70% 初期投资12% 安装调试3% 维护保养15% 能源消耗70%

GA型空压机热能 空压机消耗的100%电能以下列几种形式消耗: 1、75%的电能转化成热能存在于热油之中,通过冷却器冷却带走;

2、10%的电能转化成热能存在于压缩空气里,通过冷却器冷却带走; 3、10%的电能转化成热能后辐射损失及不可控的压缩耗损失; 4、5%的电能转化成马达热量损失; 根据以上可以看出,对于GA型喷油螺杆压缩机,大约75%的能源消耗在热油回路,AtlasCopco所设计的热能回收装置正是为了在对压缩机性能不产生任何负面影响的前提下,以热水或温水的形式回收以上绝大部分的热能,回收率可达实际输入轴功率的65%~75%。 热回收原理流程图 空压机配置 序号机型序列号运行时间(加载 时间) 实际工作压力

20度冷水经过热空气回收装置进行预热,然后经过机组润滑油热回收装置,使冷水温升到70度热水

燃气热水锅炉控制方案要求

燃气热水锅炉控制 方案要求

基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求 一、需求目的: 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分: (1)各种设备状态和系统状态的采集; (2)锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点,循环泵和补水泵给出的状态点,以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度;循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统,二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、;二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力;还有室外温度的采集,即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和

各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统,经过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制,能够安全启停机组,达到无人值守。 供热管网经过控制系统的在线监测应实现以下目的: (1)监控各管网节点的实时数据,为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据; (2)系统平衡功能计算,供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成,不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费,经过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀,对管网的各部分压力进行合理的平衡分配(水平衡、热平衡等),能够大大地降低管网水泵的能源消耗; (3)异常报警,做到对管网异常及时准确响应; (4)能够监测各个主、支线管网,重要客户的实时用气量、对水、电、气实时采集,以便监管和控制。 二、燃气锅炉供热控制系统硬件部分: 1、PLC是整个控制系统的核心部件,采用西门子系列可编程逻辑控制器; 2、现场数据采集系统由温度传感器、压力传感器、燃气报警器、火焰监视器、水位传感器等组成;

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析 摘要:随着经济发展迅速,人们对能源的需求越来越大。工业锅炉排烟温度较高,可达160 - 240℃,烟气中含大量热态水蒸气,携带热量可占排烟温度的的55%-75%,使得锅炉热量损失严重,余热回收技术的出现,不仅能够减少有害气体排放量,而且很大程度上缓解了能源供需矛盾。 关键词:燃气;锅炉烟气;余热回收 一、烟气余热回收工作原理 燃气主要成分是CH4,因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸气,当烟气温度降至55℃左右时,烟气中水蒸气随之冷凝,同时释放大量的汽化潜热。水蒸气总体潜热量约为燃气低位热值的11%,因此降低排烟温度,使烟气中水蒸气冷凝,可以提高天燃气利用效率。 国内目前采用设置有烟气冷凝器、燃气吸收式热泵回收烟气余热两种类型,都可以降低排烟温度,提高燃气利用效率,节省锅炉房燃气用量。随着烟气中水蒸气的冷凝,能够降低排入大气中的水蒸气,冷凝水经过处理后可以回收利用,同时减少氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳的排放。 二、改造的基本条件及方案 本论文主要以地窝堡燃气锅炉房改造工程为例,说明改造方案。 (一)基本条件 1、冷源问题 若采用间壁式烟气余热回收方案,冷源所必备条件如下: 锅炉房周围必须要有二级冷源,有条件设置空气预热器的情况下,要求冷源的温度≤40℃(换热器传热端差按5℃考虑)且流量充足。无条件设置空气预热器的情况下,要求冷源的温度≤35℃(换热器传热端差按5℃考虑)且流量充足。 根据业主提供资料,锅炉房周围没有合适的冷源,因此本项目无法采取间壁式烟气余热回收方案;主要考虑热泵烟气余热回收方案。 2、改造锅炉数量及容量的确定 根据锅炉实际运行情况,最终确定本期拟改造的锅炉台数及容量确定为:4台29MW(40t/h)燃气热水锅炉。

锅炉余热回收

锅炉烟气余热回收 简介: 工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个回收,经济效益显著。 (一)气—气式热管换热器 (1)热管空气预热器系列 应用场合:从烟气中吸收余热,加热助燃空气,以降低燃料消耗,改善燃烧工况,从而达到节能的目的;也可从烟气中吸收余热,用于加热其他气体介质如煤气等。 设备优点: *因为属气/气换热,两侧皆用翅片管,传热效率高,为普通空预器的5-8倍; *因为烟气在管外换热,有利于除灰; *因每支热管都是独立的传热元件,拆卸方便,且允许自由膨胀; *通过设计,可调节壁温,有利于避开露点腐蚀 结构型式:有两种常用的结构型式,即:热管垂直放置型,烟气和空气反向水平流动,热管倾斜放置型,烟气和空气反向垂直上下流动。 (二)气—液式热管换热器 应用场合:从烟气中吸收热量,用来加热给水,被加热后的水可以返回锅炉(作为省煤器),也可单独使用(作为热水器),从而提高能源利用率,达到节能的目的。 设备优点: *烟气侧为翅片管,水侧为光管,传热效率高; *通过合理设计,可提高壁温,避开露点腐蚀; *可有效防止因管壁损坏而造成冷热流体的掺混; 结构型式:根据水侧加热方式的不同,有两种常用的结构型式:水箱整体加热式(多采用热管立式放置)和水套对流加热式(多采用热管倾斜放置)

64MW热水锅炉控制方案

64MW热水锅炉控制方案 集中供热作为城市基础建设工程之一,其需求量越来越大,特别是在我国华北、东北和西北地区,中大容量的热水锅炉有着广阔的市场。此外,在我国北方地区,煤炭作为主要的采暖能源,其引发的环境问题日趋严重,尤其是采暖用小锅炉能耗高、污染重。使用大型热水锅炉,可以大大提高燃烧效率。 一、热水锅炉的流程画面如下: 二、64MW热水锅炉的检测分为以下几个部分: 2、1温度检测部分包括: 系统回水温度、系统供水温度、系统补水温度、室外温度、锅炉进水温度(左右各一)、锅炉出水温度、空气预热器出口风温(左右各一)、空气预热器进口烟温、炉膛出口烟温(左右各一)、省煤器前烟温(左右各一)、省煤器后烟温(左右各一)、空气预热器出口烟温(左右各一)、除尘器出口烟温。 2、2压力检测部分包括: 系统回水压力、系统供水压力、系统补水压力、循环水泵压力、锅炉进水压力(左右各一)、锅炉出水压力、鼓风机出口风压、省煤器后水压、空气预热器出口风压(左右各一)、炉膛出口压力(左右各一)、空气预热器出口烟气压力、空气预热器进口烟气压力。 2、3流量检测部分包括: 系统回水流量、系统供水流量、系统补水流量、锅炉出水流量、鼓风机出口流量 2、4液位检测部分包括: 补水水箱水位,除尘器水位 2、5其它检测部分包括: 烟气含氧量、炉排转速、鼓风机转速及电流、引风机转速及电流、循环泵转速及电流、补水泵转速及电流、各种相关设备启停状态指示。 三、64MW热水锅炉控制方案 3、1概述 链条式锅炉是应用最为广泛、应用历史较长的一种锅炉。虽然有众多的科研及工程技术人员致力于链条式锅炉控制技术的研究和实践工作,但是,目前国内该行业的自动化技术应用的普及率较低,自动化程度也较低,其原因是多方面的。

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究 摘要近些年来,随着经济社会的快速发展,国家对环境保护、节约资源、能源综合利用等提出了较高的要求。在北京市集中供热系统中,燃气锅炉得到了广泛的应用,而燃气锅炉所排放的烟气具有较高的温度,可以采取有效措施来降低烟气排放温度,并实现对烟气余热的有效回收,其不仅可以使燃气锅炉的供热效率得到有效提升,而且还可以达到比较理想的节能效果。本文将会以北京市某热源厂为例来对冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术进行探究。 关键词冷凝燃气锅炉;烟气余热;回收利用 如今,随着燃气锅炉在供热行业中的广泛应用,与燃煤锅炉相比具有热效率更高、污染更小等特点。在锅炉中天然气燃烧过程中,将会有大概92%左右能量转化为热量、7%左右为排烟热损失、1%左右表面散热损失掉。因此,做好烟气余热回收利用工作就显得尤为重要。通常情况下,很大一部分烟气中的余热存在于水蒸气中,在回收显热、降低烟气温度的同时,会有效回收烟气中的水蒸气潜热,从而实现烟气全热的正回收。烟气余热回收利用主要是以天然气为驱动源,借助回收型热泵机组,就能够使锅炉排烟从80℃降至30℃,从而使大量的水蒸气冷凝潜热被回收,这样既可以达到节省燃气锅炉燃气耗量的目的,而且还可以降低PM2.5雾霾形成物的排放,达到节能减排的双重效果。 1 冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1 利用换热器烟气余热回收技术 在烟气余热回收利用技术中,换热器是比较常用的设备,对其进行科学、合理的选择尤为关键,根据换热方式的差异,可以将烟气余热回收利用方式划分为直接接触式换热型、间接接触式换热型[1]。 (1)直接接触式换热器。直接接触式换热通常是以直接接触的方式来实现两种介质相互传热传质的过程。通常情况可以根据接触结构的不同划分为折流盘型、多孔板鼓泡型和填料型如图1所示。因为我国供热供回水温度相对比较高,导致直接接触式换热型换热器在烟气余热回收利用过程中并未得到广泛的应用。(2)间接接触式换热器。间接换热通常是指在被壁面分隔来的空间里冷热介质可以实现独立流动,并通过壁面来使实现冷热介质的换热。在烟气余热回收利用技术中,常用的间接接触式换热器有热管换热器、翅片管换热器和板式换热器. 1.2 利用热泵回收烟气余热技术 在燃气锅炉中,天然气燃烧过程中所产生的烟气露点在55—65℃之间,在进行回收烟气冷凝余热阶段,一般要求供热回水温度在烟气露点温度范围以内。一旦供热回水温度超过了烟气露点温度,则需要借助热泵回收烟气冷凝余热来实现预热供热回水。目前,在烟气余热回收利用过程中,吸收式热泵回收烟气余热

热回收空调原理、特点及优势

热回收空调原理、特点及优势

热回收空调原理、特点及优势 简单地说,热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注,这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。 热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题 业内人士都知道,“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程,与自然冷却相比,“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量(如电能、热能、太阳能等),把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此,我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时,加上外功转化的热量,必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计,这部分热量不但没有利用,还要消耗水泵及风机动力,把热量通过冷凝器由冷却介质(水、空气等)带走。我们如果能够把这部

分热量利用起来,则可以实现单向能耗,双向输出,大大提高制冷机组的能源利用率,还可以节约冷却系统的能耗。 二、热回收原理 因此,基于以上系统能源再利用的出发点考虑,广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术,取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下:

依上图(图3—1)所示,冷水水源直接进入热水器套管入水口,通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量,不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水(55℃~60℃)直接进贮保温水箱,以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作,而非电能来制热。就节能方面同比之下,电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏;对于常规用燃油锅炉加热的方式,由于燃油的价格高,产生的效能并不高。因此,该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的,而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。 热回收空调特点及优势 简单地说,热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代,节能、环保已成为持续发展的主题,空调作为建筑的主要能耗之一,怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越

锅炉的余热回收技术

锅炉的余热回收技术 锅炉的排烟温度一般在120℃~350℃,烟气中有7%~25%的显热和15%的 潜热未被利用就被直接排放到大气中。这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环 境的热污染;一方面,我们设计的高效烟气余热回收装置不仅能够满足加工生活热水或采暖水的需要,也能够将锅炉的排烟温度冷却至100度使得锅炉的工作 效率显著提高。另一方面,也为全国蓝天白云环保事业做出了应有的贡献。 我公司的锅炉的余热回收装置是引用超导热管节能技术,具有自主知识产 权的高效烟气余热回收装置。它特别设计了一套冷凝水的排放装置,使冷凝过 程产生的冷凝水及时地排放,从而避免了冷凝水的二次蒸发,使余热回收装置 的回收效率得到保证,这套系统已获得国家专利。 我公司的锅炉采用新型的换热翅片、换热元件,以及凝结水排水结构能够 充分回收烟气中的潜热,排烟温度可降到40℃~80℃;总压降较小,动力消耗少,即烟气压降小且符合系统要求。由于采用了高效的换热元件以及合理的结 构配置,使得该产品重量轻,尺寸小、外形美观。 我公司的锅炉烟气冷凝器换热管采用不锈钢制作高效防腐。设备在制作时 就充分考虑了热应力、防腐性能和强度等,能够保证设备的安全、可靠、稳定。一般一至两年就可收回加装该设备的投资成本,两年后即可获得节能受益,可 以为用户带来显著的经济效益。 由于锅炉烟气余热回收装置的特殊结构能够有效降低锅炉烟气的排放噪音。由于烟气中的部分水蒸气变成冷凝水,可以使烟气中的NOx等有害气体部分溶解,减少排入大气的有害气体。余热回收装置可组装在锅炉上部,缩小占有空间,生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。烟气阻力小,对原锅炉排烟系统 影响小,大部分锅炉房不用增加引风机或增加烟囱高度。 河北耀一节能环保专注节能行业15年,老品牌,值得信赖!现全国火热招商中,想加入我们的团队,想开创节能事业,那就赶紧加入我们的大家庭吧!欢迎各 位来电咨询! 公司名称:河北耀一节能环保设备制造有限责任公司 主营产品:余热回收,有机废气处理,循环水处理,油田节能,生物质燃 烧机,车间降温,烘干机、智能节电设备

51单片机的热水锅炉温度控制系统设计

0 基于单片机热 水锅炉炉温控制系统设计

东北大学秦皇岛分校基于单片机的热水锅炉温度控制系统设计dennis 基于单片机热水锅炉炉温控制系统设计 作者:陈明 单位:东北大学秦皇岛 【摘要】本系统是基于单片机的锅炉温度控制,在设计中主要有温度检测、按键控制、水温控制、循环控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现温度控制。主要用数字温度传感器DS18B20来检测水温,用五个控制按键来实现按健控制,用液晶显示屏LCD1602来完成显示部分。并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。把这些信号与单片机中内部设定的值相比,以判断单片机是否需要进行相应的操作,即是否需要打开或者关闭温度加热的操作,从而实现单片机自动控制的目的。本设计用单片机控制易于实现锅炉供暖、而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便。 【关键词】单片机(AT89C51),传感器DS18B20,扬声器,继电器 引言 自从20世纪90年代以来,单片机已经进入了一个高速发展的阶段,世界上著名的半导体厂商都注重新型单片机的研制、生产和推广。单片机的应用已经深入到来各个国家的国民经济当中。例如国内外目前知名的企业:atmel公司的avr单片机,motorola单片机,MICROCHIP单片机,东芝单片机,intel的8051单片机,宏晶STC单片机等等。 温度自动控制系统主要是有温度采集系统、液晶显示系统、扬声器报警系统和继电器控制系统四部分组成。本次设计主要是以温度采集到的温度为参考。如果温度在设定值内部,则系统正常工作,本系统的温度正常范围为0-50摄氏度,如果超出温度范围,则系统发出警报并控制系统负载停止工作。温度控制系统的编程软件为keil,仿真软件为proteus。 1. 热水锅炉温度控制系统设计 1.1方案极其论证 方案一: 用PLC做主要的设计技术,通过用其中的相关部件的开关控制达到锅炉水温的控制目的。但是由于对PLC相关配套的设备和仿真软件的限制,因此放弃了PLC方案。

冷凝水热回收方案(锅炉)

XXXXXXXXXX 冷凝水热回收方案 北京华商能源管理有限公司 XXXX年X月

一、工程概况: 本建筑XXXXXXXXXX,锅炉房现有两台燃煤锅炉,一台蒸发量为15t/h, 另一台蒸发量为20t/h。冬季使用蒸发量为20t/h的锅炉,其余时间使用蒸发量为15t/h的锅炉。贵单位的用汽点如下:A、洗衣房,蒸汽压力6~7barg,用量约 2 t/h ;B、游泳池,蒸汽压力3~4barg,用量约 1 t/h ;C、卫生热水(共3台换热器,一用两备),蒸汽压力3~4barg, 用量约 4.5 t/h ;现在每天蒸汽用量大约为120t/天。冷凝水回收率约80%。(由于没有计量装臵,因此,锅炉生产蒸汽以及各处使用蒸汽的量没有准确数值,只能估计,这不便于管理层对成本进行准确计算和考核)。 所有用汽设备产生的冷凝水汇入一条总管,回到锅炉房冷水箱,此水箱为开放式,上部有一个DN250的开口,冷凝水产生的二次蒸汽通过向上的管道直接排放到大气中。在楼顶的排放口周围白色水汽缭绕,浪费了能源。冷水箱的水通过泵进入锅炉给水箱,锅炉给水采用化学除氧,给水温度基本保持在50℃~60℃。冷水箱容积约8立方米,锅炉给水箱为长方形,容积约14立方米。 二、编制依据: 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95) 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002) 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003) 《建筑给排水及采暖工程施工质量及验收规范》 (GB50242-2002) 三、方案描述: 冷凝水是一种价值很高的资源,即使回收很少量的冷凝水在经济上也是相当可观的。高温冷凝水产生的闪蒸蒸汽除了含有热量外,冷凝后就是蒸馏水:是理想的锅炉给水,最有效的安装是收集闪蒸蒸汽进入锅炉的给水箱、除氧器中,全部回收利用。因此,我们建议改进如下:

燃气热水锅炉控制方案要求

基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求一、需求目的: 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分: (1)各种设备状态和系统状态的采集; (2)锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点,循环泵和补水泵给出的状态点,以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度;循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统,二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、;二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力;还有室外温度的采集,即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统,通过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制,能够安全启停机组,达到无人值守。 供热管网通过控制系统的在线监测应实现以下目的: (1)监控各管网节点的实时数据,为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据;(2)系统平衡功能计算,供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成,不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费,通过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀,对管网的各部分压力进行合理的平衡分配(水平衡、热平

燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析

燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析锅炉烟气中蕴含着大量的显热和潜热,充分利用烟气中的热量可以减少能源消耗,从而实现污染物减排。天然气锅炉烟气含湿量较高,水蒸气冷凝过程会放出大量的气化潜热,同时产生大量的水,且天然气杂质较少,凝结水相对清洁,因此天然气的烟气余热回收成为研究的热点。在供热系统中,燃气锅炉烟气余热回收可以采取不同的技术路线。最常见的是在常规燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器,这方面的研究包括传热理论与实验研究[1-4]、强化传热与防腐研究[5-7]、冷凝换热装置的设备开发及示范工程的应用等[8-9]。 燃气锅炉烟气的露点在55℃左右(过剩空气系数在1.15时),只有被加热介质温度低于55℃才能回收烟气中的冷凝热,在30℃甚至以下才能取得更好的热回收效果。在我国的集中供热领域,热网回水温度一般在50℃以上,因此不能充分回收烟气冷凝热。这种直接在燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器的方法往往只能回收烟气的部分潜热,不能实现冷凝热的深度回收。 近年来随着吸收式换热技术[10-11]的日趋成熟,利用吸收式换热技术可以实现烟气余热的深度利用,系统利用吸收式热泵产生一种低温冷介质,使得烟气的排烟温度更低,余热回收更彻底,水蒸气被大量冷凝下来,节能和环保效果均更为显著,这种技术路线逐步得到了业内人士的认可并备受关注。文献[12]介绍了这种技术,并就该系统及余热回收装置进行了传热理论与实验研究、冷凝换热装置的设计和设备开发,并陆续在几个锅炉房中成功应用。随着新技术的应用,水蒸气被冷凝的量越来越大,烟气中的碳氧化物、氮氧化物等污染物会溶于冷凝液中,从而减少了直接排放到大气环境中的各种污染物的量,其减排总量多大?该技术使系统的排烟温度越来越低,可以做到低于30℃排放,排烟温度的降低对污染

热水炉控制系统设计方案

热水炉控制系统 控 制 方 案 中国安阳大强锅炉有限公司 地址:中国安阳市道口张堤工业园 电话: 传真: 邮编:

一、前言 1、随着科学技术的日益发展和对设备管理要求的提高,很多高尖端科学技 术不断的运用于锅炉控制系统,使锅炉控制更加科学化、智能化,锅炉运行 更加精确和稳定,同时对于锅炉设备运行的管理也更加的方便和科学,在锅 炉燃料能源消耗方面也有很大的节约。我公司自主开发的热水锅炉全自动控制系统,经过近十年的实际使用和不断的改进,现在的控制系统,已经达到 国内外先进水平。其强大的功能,方便的操作界面,安全可靠的控制方式, 节约成本的运行方式,受到专家和用户的好评。全自动控制系统基本实现无 人值守而安全可靠运行,最大限度的降低锅炉操作人员的劳动强度和因操作 不当而造成的锅炉运行故障及能耗损失。目前,我公司常规的锅炉电气控制 系统充分考虑了不同用户的特殊使用要求,本方案所介绍的就是按照“中油 管道物资装备总公司为西气东输二线工程西段购置燃气热水锅炉和热水循 环及补水装置项目”招标文件提出的要求而定做22台燃气热水锅炉、19套循环泵及补水装置的控制系统方案和3台油气两用热水炉改造方案。 2、我公司锅炉控制系统的主要特点是: 可靠性高,系统主要配置均为原装进口优质品牌器件,控制系统设计制 造经过严格质量控制、监控及调试 品种齐全,从普通经济型到大型计算机群控系统,应有尽有,能满足不 同需求用户的使用要求 自动化程度高,操作维修极为方便,最简单的PLC锅炉电控箱也具有故障自诊断及黑匣子历史数据记录功能

节能效果显著,系统配合锅炉本体设计,充分考虑不同用户的使用情况 进行针对性设计,并设计了多处最优数字PID运算,以保证锅炉燃烧效率,尽可能的降低燃料、水、电等费用 控制系统扩展性极佳,能根据用户要求很方便地增配控制功能,扩充使 用用途,能很方便的实现计算机远程监控和网络控制 控制系统质量跟踪服务及时,具有一支专业队伍为用户提供优质快捷的 售后服务。 二、工程方案设计概述 本方案在设计时,根据锅炉设备招标文件的要求和实际情况,结合我公 司在控制系统设计方面的实际经验和设计理念,充分考虑到各方面因素,使 本方案设计得更加科学、合理、先进、易操作等。 1、系统采用全中文人机界面,界面友好,运行安全稳定,系统可 维护性好;锅炉的单机运行、联机运行可随意调配,操作简洁 明了。 2、系统软件设置合理,可根据用户的实际要求,进行现场更改添 加,完成特定报表和记录。 3、各锅炉不仅留有相互之间联网进行群控的接口,还有留有BAS 控制系统接口。 4、依据锅炉房控制系统的设计要求,按照自控装置系统必须科学、 合理、成熟、安全可靠、稳定、可扩展以及性价比高的原则进 行设计,并符合以下规范与标准: JB/T7985-95《常压热水锅炉通用技术条件》

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