热电厂锅炉烟气余热回收项目2011

下段
2 汽包 3 4 5 弱爆吹灰 器 无缝钢管 球阀 相变换热器
2 若干 4
无缝钢管 视压缩空气气 源位置而定。
7
8
9
10
11 12
J41H25P,DN125,P N2.5 闸阀 Z41H25P,DN125,P N2.5 热电阻 WZP230、 PT100 双金属温度 0~250℃ 计 超声波流量 DCT 1158 计 PLC控制柜 本体连接部分
（4）锅炉烟气酸露点数据来源：根据用户提供的煤质化验报告单，
煤质分析数据如 表3.1.2所示：
表3.1.2 煤质数据表
项目 收到基低位发热值 收到基水分 收到基灰分 收到基碳 收到基全硫 炉内脱硫效率 符号 Qnet.ar War Aar Car Sar η 单位 kJ/kg % % % % % 数值 20610 6.58 30.58 47.79 0.63 80 备注 用户提供 用户提供 用户提供 用户提供 用户提供 用户提供
截止阀
只
2
只
支
4
10
支
台 台
2
1 1
13
无缝钢管
Φ273×7
m
45
14
15
无缝钢管
无缝钢管
Φ219×6
Φ57×3.5
m
m
10
56
16 17 18
90°热轧弯 DN250,R=254 头 90°热轧弯 DN200,R=203 头 90°热轧弯 DN50,R=76 头 除盐水管道部分 无缝钢管 无缝钢管 无缝钢管 Φ159×5 20 Φ133×4 20 Φ32×3 20 J41H16C,DN25,PN1. 6 Z41H25C,DN150,PN2 .5 Z41H25C,DN125,PN2 .5
HG-410/9.8-LMP19循环流化床 锅炉烟气余热利用
——复合变相换热器在锅炉尾部烟道的应用
中铝河南分公司热电厂 汇报人：牛海莹
1
一、项目实施的意义和必要性
1、在中铝河南分公司生产经营形势异常严峻、面临生 死存亡的时刻，降低能耗、降低生产成本，减少浪 费是我们追求的目标，是我们在向精益生产迈进,提 高竞争力的必然选择。 2、该项目实施符合国家节能减排的要求。在热电厂锅 炉的热损失的诸多因素中，排烟损失占全部热损失 的70～80％，排烟温度高是锅炉热损失的最主要指 标之一。如果每降低排烟温度10℃，则可提高锅炉 热效率1%。
3
4 5 6
回收热量
年节省标煤量 节能效益 加热水量
千瓦
吨标煤 万元 吨/小时
4563
2573.1 257.31 80 标煤价格按照1000元/吨
7
8 9
年增加耗电量
年增加能耗 年实际节能效益
度
万元 万元
-183320.6
-7.33 249.98
发电煤耗按照0.4元/度
标煤价格按照1000元/吨
五 主要设备材料清单
注：上述壁面温度实际为出口烟气温度测点。
DCS系统 I/O表
DCS系统 I/O表
对应 设备 名称 设备 数量 DCS功能点描 述 DCS I/O点数 I/O电气 信号类 型 备注
序 号
DI
1 电子
式调 节阀 2 执行 机构 开度输出控制
DO AI
RTD
AO
2
4-20mA 需外 供 220V AC
当投用炉内脱硫时，采用《锅炉原理及计算》（第三版，冯俊 凯等主编）推荐的经验公式，计算得出烟气酸露点温度为82.5℃； 当不投用炉内脱硫时，采用《锅炉原理及计算》（第三版，冯 俊凯等主编）推荐的经验公式，计算得出烟气酸露点温度为95.47℃。
3.2余热利用方案
3.2.1 项目方案介绍


在空预器后的水平烟道上安装相变换热装置，相变换热器 的最低壁面温度设定在100℃(高于烟气酸露点95.47℃)，将排 烟温度从150℃降低到115℃，回收的热量用于把80t/h、20℃除 盐水加热到67.75℃后送入5#低加进口，提高机组效率。 随着锅炉负荷的变化以及冬夏送风进口风温的变化都将使 换热器最低壁面温度和排烟温度发生变化，极有可能造成低温 腐蚀的严重后果。我们可以通过旁通自控阀自动调节水量来控 制最低壁温和排烟温度，从而适应锅炉负荷和气温的季节性的 变化。
2、等效标煤量Gc
式中： Q——中兴相变换热器回收热量，单位：kW； HR——设备年运行小时数，取4085小时； Qp——标煤的发热量，单位：kCal/kg； ηk——锅炉效率，用户提供89％； 860——“大卡”和“千瓦时”单位转换系数。
3、风机和水泵增加的能耗 1）烟气阻力增加450Pa，由于烟气流量减少抵消烟气阻力 约251Pa，烟气实际阻力增加199Pa，引风机增加的能耗 为：
83320.6X0.4/10000=7.33(万元/年)
3.4 方案效益总结 通过上述分析，应用相变换热节能技术后，回收锅炉排烟余 热，在保证尾部受热面不发生腐蚀的情况下，将锅炉排烟温度由 150℃降至115℃，效益总结见下表： 表3.4.1 效益总结表
序号 1 2 指标 年运行小时 方案类型 单位 小时 加热除盐水 数值 4085 备注 用户提供
2013-7-26
3
二、项目简介 2.1 项目背景介绍 为了降低成本，同时也响应国家节能减排的号召， 热电 厂拟在新系统循环流化床锅炉尾部烟道安装余热回收利用装 置——中兴相变换热器（ZXH），进行余热的回收利用，节 省燃煤量，降低发电煤耗，提高机组效率。
2.2中兴相变换热器主要技术简介
作为一种涉及“设计原理”变更，高效可靠的原创性节能技术，中兴相变换热 技术的主要核心内涵为： （1）能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量中低 温热能被有效回收，产生十分可观的经济效益； （2）降低排烟温度的同时，保持金属受热面壁面温度处于较高的水平，远离 酸露点的腐蚀区域，从根本上避免了结露腐蚀和堵灰，大幅度降低设备的维护成 本； （3）保证换热器金属受热面最低壁面温度处于可控可调状态，使中兴相变换 热器具有相当幅度的调节能力，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定，并能适应 锅炉的燃料品种以及负荷的变化； （4）在保留热管换热器具有高效传热特性的同时，通过适时排放不凝气体有 效解决相变换热器可能出现的老化问题，大大延长设备的使用寿命。
2.2.1相变换热器优点 1、能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量中低温热 能被有效回收，产生十分可观的经济效益； 2、在降低排烟温度的同时，保持金属受热面壁面温度处于较高的温度水平，远 离酸露点的腐蚀区域，从根本上避免了结露腐蚀和由此发生的堵灰，大幅度降低 设备的维护成本；
图2：相变换热器进行余热回收与传导示意图
三、余热回收方案设计实施
3.1 项目初步方案设计依据 （1）用户资料 （2）设计采用的主要标准及规范 《火力发电厂设计技术规程》 DL5000-2000 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》 DLT5121-2000 （3）锅炉设计规模及主要运行参数如表3.1.1所示： 表3.1.1 项目 年运行时间 锅炉额定蒸发量 烟气流量 原排烟温度 除盐水水温 锅炉效率 单位 h t/h Nm3/h ℃ ℃ % 数值 4085 410 350000 150 20 89 备注 用户提供 用户提供 用户提供满负荷的 运行值 用户提供 取用常温 用户提供
3.2.2 方案设计示意图
3.2.3 设计参数
表3.2.1 设计参数表
序号 1 2 3
参数 相变换热器的烟气流量 相变换热器进口烟气温度 相变换热器出口烟气温度
单位 Nm3/h ℃ ℃
设计数值 350000 150 115
备注 用户提供 用户提供 设计数值
4 5 6
7 8
相变换热器入口水温度 加热水流量 相变换热器出口水温度
相变换热器最低壁面温度 烟侧增加阻力
℃ t/h ℃
℃ Pa
20 80 67.75
100 428
用户提供 用户提供 设计数值
设计数值 设计数值
四、预计效益计算
1、原出口烟气温度150℃计，应用中兴相变换热器后尾部排烟温度为 115℃，回收热量为：
式中：Vg ——烟气流量，单位：Nm3/h； ρg——烟气密度，取1.295 kg/Nm3； Cpg ——烟气比热，取1.09 kJ/(kg.℃)； ∆T——相变换热器前、后排烟温度温差，单位：℃； φ——设备保热系数，取0.95； Q——相变换热器回收热量，单位：kW。
2
3、热电厂新系统锅炉排烟温度和补水系统现状 目前热电厂新系统410T/H锅炉的排烟温度在150℃ 左右。排烟温度相对较高，锅炉热损失大。而汽轮 机系统由于外供汽和系统自身损耗，除盐水补充水 量较大，温度较低，需要蒸汽加热，造成自用汽偏 高。 4、采用一种锅炉低温余热利用技术-----复合相变换热 器，利用该余热加热除盐水补水，可以减少锅炉热 损失，降低煤耗，且该技术先进、系统运行可靠、 维护简单，投资收益明显。
序 号 1 名称 相变换热器 设备(材料) 号 复合相变换热器本体部分 ZXHⅢ3台 0.7/13 ZXHⅢ4台 10/16 吹灰系统部分 BFA-VII Φ57×3.5 DN50 套 Kg 只 控制系统部分 6 电子式调 节阀 ZDLM25P,DN125,PN 2.5 只 2 2 2 规格、型 单位 数量 备注
27
28
焊接钢管
H型钢
米
米
150
80
29 30 31 32
H型钢 焊接钢管 槽钢 花纹板
米 米 米
65 80 150 65
设备支架 操作平台 操作平台， 支吊架 操作平台
注：以上为主要安装材料清单预估，实际用量及型号应以最终施工图为准。本清单不包括 地基及保温。
Байду номын сангаас
六 项目投资概算