高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

气锅炉设计制造时，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— 220℃，造成部分热能排空浪费。 烟气余热回收装置可将烟气中约 50％的热量回收，回收的热量根据用户的需求加热水、空气或其它介质，这样即节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，又节能环保一举两得。 锅炉 余热回收是提高能源利用率，降低生产成本，保护环境最直接、经济的手段之一。 锅炉排烟温 度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。 选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟损失，有利于提高锅炉热效率，节约能源及锅炉运行费用。 但排烟温度降低会使尾部受热面中烟气与工质的传热温压减少，传热面积增大，金属消耗和设备投资增多。 另外排烟温度过低还会引起尾部烟道高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 中硫酸蒸汽的凝结，使低温受热面腐蚀堵灰，所以多数锅炉的排烟温度在 200℃左右。 高温锅炉烟气不能直接应用于生产和生活而白白的排掉，造成能源的极大浪费。 （二）工艺技术方案 为使社会降低生产管理成本，节能降耗，提高经济效率，在当今国内外能源日趋紧张 的形式下，决定对公司锅炉烟气余热能源回收利用，变废为宝，为社会创造较好的经济效益。 工艺流程图 具体工艺流程图详见附图 “ 锅炉烟气热能回收系统原理示意图”。 工艺流程简述 锅炉燃烧产生的 200℃的高温烟气首先经过烟气热能回收器将尾气热量通过水作为交换介质换取热量，锅炉烟气的温度由 200℃降低到 100℃以下后外排。 烟气热能回收器得到的 交换热水通过真空热能回收机组提取高品位热水。 提取的热水经过软化存储到热水箱中用于锅炉的补水，由于补水量不能满足锅炉 的蒸发用量，这样就需要回收中心的高品位热水远远不断的补充锅炉用水。 （三）主要处理单元功能简述 烟气热 能回收器 高温烟气 低温烟气外排 交换热水 真空热能回收机组 回收中心 高品位热水 热水箱 锅炉燃烧 高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 锅炉烟气余热回收利用项目的主要装置是锅炉真空热能回收机组，其功能简述如下： A：锅炉功能简介 功能简介 WNS 系列全自动燃气蒸汽锅炉的容量为 1～ 10t/h，工作压力为～ ，锅炉的供热量为 ～ 7MW。 本系列锅炉采用卧式内燃三回程全湿背结构，燃烧室由波形炉胆及湿烟室组成，燃气从燃烧器喷出后，在燃烧室燃烧后的高温烟气经炉膛、烟室辐射及对流换热后进入第二回程螺纹烟管到前烟箱再折回进入第三回程烟管， 进行对流换热后经后烟箱及烟囱排入大气。 装置特点 （ 1）、采用全湿背结构，高温烟气都被水包围，既能有效利用受热面，又可避免干背结构后烟箱受高温烟气冲刷易损坏的缺点。 （ 2）、合适的炉胆尺寸，展开式火焰，阔容辐射式受热面，适应各种油、气燃烧器，结构简单。 （ 3）、完善的强度设计，充裕的传热面积，使锅炉性能得到充分保证。 （ 4）、选用高质量的水泵、阀门、电器元件及安全附件，配套齐全。 （ 5）、锅炉具有自动点火、程序控制、水位控制、温度控制、超压保护、炉内熄火保护等控制及保护功能，操作简便、安全可靠、保养维 修方便。 WNS 系列全自动燃气蒸汽锅炉示意图如下： 高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 B：真空热能回收机组功能简介 烟气余热回收装置主要设备是热管，它是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。 热管起源于二十世纪六十年代的美国， 1967 年一根不锈钢 水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功，热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。 热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪 70 年代开始对热管进行研究，自 80 年代以来相继开发了热管气－气换热器、热管气－水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽 发生器、热管热风炉等各类热管产品，使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。 真空热能回收机组的工作原理 锅炉烟气通过真空制冷剂热传导技术，制取所需生活热水。 整机设计为负压容器，烟气集热器、蒸发器、循环喷淋装置、冷凝器、节流装置及主机程控部分组成，其工作运行原理：将热水机组的腔体抽高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 成真空状态，低温热水送至蒸发器管束内循环，启动循环喷淋装置，将传热介质喷淋蒸发，从而产生的制冷剂蒸汽通过冷凝器吸收放热，将汽化潜热传递到冷凝器传热管内的被加 热水中，制冷剂蒸汽冷凝后，通过节流装置再回流到蒸发器中，如此工作循环就能源源不断的制得所需热水。 热管结构原理 热管就是把无缝钢管抽成真空，注入软化水，加以密封，即成了重力热管。 软化水在热管蒸发段被加热由液态变为汽态（吸热），把热能从蒸发段输送到冷凝段，在冷凝段被加热介质冷却 (放热 )，软化 水由汽态变为液态，依靠重力流回蒸发段，如此高速循环，不断把烟气热量传导至另一端。 利用相变传输热量，热阻小、传热系数高，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，传导温度没有衰减并能以极快的速度传递（音速传递） ，而其两段外侧均可采用肋片来扩展受热，促使流体产生湍流，增强传热。 烟气余热回收装置特点 （ 1）、热管余热回收器体积小，传热效率高。 热管除了由相变传热外，相同热负荷条件下，管数可减少，流通面积扩大，流速降低，大大减轻磨损。 热管换热器冷热流体采用纯逆流方式布置，传热系数高，重量轻，布置方便。 （ 2）、热管余热回收器具有良好的抗腐蚀能力。 热管靠管内液体相变传热，其管壁温度控制在露点以上，使管壁外侧不会凝露粘灰，抗腐蚀能力大为增强。 （ 3）、热管余热回收器使用寿命长，单台使用寿命达十年以上，单根热管可拆卸 更换，维护简单，成本低。 烟气余热回收装置是燃气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口处，烟气余热回收装置四周有管箱，中间隔板将两侧通道隔开，单根热管可高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 更换。 工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。 热管将吸收的热量导至右端，空气或水从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气或水吸热温度升高。 余热回收器出口烟气温度不低于露点。 设备性能特点 （ 1）、安装方便：余热回收装置的安装不需要对锅炉进行改动。 （ 2）、安全可靠：超导热管等温性能好，导热时产生自振不产生圬垢和通风阻力，始 终保持良好的传热效率，不影响锅炉的工作。 （ 3）、节能效益好：大型工业窑炉效率可提高 10％以上，中小型燃油、燃气、燃煤锅炉效率可提高节能达 3％ 18％。 （ 4）、投资回收期短：一般 8 个月左右就可收回全部投资。 （ 5）、工作范围广：可在温度 30℃一 1000℃范围内传导热量。 （ 6）、安全更可靠：不存在管内超压，不怕干烧，液体工质汽化后，热管的内压不随温度的变化而变化。 （ 7）、安装更方便：不受安装位置限制，热管可根椐设计需要任意位置安装，只要有温差就可传热。 （ 8）、超强的导热性：导热速度快、强度大、效率高， 超导热管热量的传递随着温差增加而增加，导热速度可达到音速。 （ 9）、良好的等温性：例如热管一端输入 100℃，另一端可导出100℃。 良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。 （ 10）、应用领域广泛：超导热管形状具有更大的灵活性，更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。 二、余热余压真空回收系统建设 （一）余热余压回收利用现状 锅炉有限公司是一个大型锅炉制造工程公司，整个老高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 式生产系统是耗能的重点工序，也是动力用电的重点部门。 节能环保锅炉技术和产品项目现状主要表现在以下几个方 面： （ 1）、老式锅炉生产过程中，由燃料直接燃烧，热效率及底大半热能直接排放入大气。 （ 2）、老式锅炉生产过程余热、余压、冷却水不能回收这样既浪费能源又浪费水源，又使大量的风温热量白白浪费，高温污染水排放。 （二） 工艺技术方案 工艺流程图 （ 1）余压尾气回收流程图 具体工艺流程图详见附图 “ 余压尾气回收系统 原理示意图 ”。 （ 2）循环冷却水余热提取 具体工艺流程图详见附图 “ 循环冷却水余热提取系 统 原理示意图 ”。 （三）主要处理单元功能简述 生产 过程余热余压回收利用 的主要装置是真空热能回收机组和锅炉 冷却水 热量 冷却水 冷却水废热热水机组 小于 30度的交换热水 大于 30度的交换热水 回收 中心 冷却水塔 换热器 高压蒸汽 换热器 补水 真空热能回收机组 回收中心 热水 高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 冷却水废热热水机组，其功能简述如下： （ 1）真空热能回收机组功能简述 此部分已在沼气锅炉烟气余热回收利用单元进行简述，此处不再说明。 （ 2）冷却水废热热水机组功能简述 HKLR冷却水废热热水机以废热及低品位热能通过真空旋膜增压蒸发冷凝综合技术制取高品位热水。 以电能为驱动能源无任何污染，能效比 COP 大于 8，节能减排、经济效益显著，可采用直接供热和蓄能供热形式，广泛用于生活热水 的 应用系统中，因其工作过程为真空状 态下工作，无任何安全爆炸隐患，运行性能稳定，安全可靠，是当今废热利用 较 理想的供热设备。 工作原理 HKLR 智能冷却水废热热水机是利用冷却水工业工艺用废热水通过真空技术，蒸发吸热增压、冷凝放热获得所需生活热水。 该产品整机设计为负压容器，由蒸发器、循环喷淋装置、电能旋膜增压装置、冷凝器、节流装置及主机程控部分组成，其工作运行原理 为 ：将热水机组腔体抽至真空状态，冷却水及工业用废热水送至蒸发器 管 束内循环，启动循环喷淋装置，将传热介质喷淋蒸发，从而产生的冷剂蒸汽通过电能旋膜增压技术加压送入冷凝器，将汽化潜热传递到冷凝器传热 管 内的被加热热水中，制冷剂蒸汽冷凝后，通过节流装置再回流到蒸发器中，如此工作循环就能源源不断的制得所需热水。 其工作原理图如下： 高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 产品特点 （ 1）、国际首创，节能技术行业领先 HKLR 冷却废热热水机组采用空调冷却水废热利用真空热导增压、冷凝放热制得热水技术属国际首创，该产品通过国家检测机构检测、 安徽 省科委省级技术鉴定、能效比 COP 大于 8，节能显著，广泛用于生活热水 的 应用系统。 （ 2）、真空设备、整机寿命高、非压力容器、运行安全可靠 机组在真空状态下工作，机内与大气隔绝无氧蚀结垢现象，运行传热部件寿命长，用户无需到锅炉压力容器部门年 检报批，无任何爆炸危险，运行安全可靠。 （ 3）、废热利用、运行成本低、经济效益显著 利用空调系统冷却水废热制得生活热水、效率稳定， 12 年可收回投资成本，同时降低冷却塔工作负荷，提高制冷机制冷效果，运行成本低，节能效果显著。 是一举多得的热水制备设备。 机组上电运行，强力快速制热 35 分钟可制得热水，采用变频调节技术，机组运行性能稳定，热水出口温度调节便利，可在 4550℃ 范围内任意调节，使高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 用用户达到最经济运行的 管 理模式。 （ 4）、多重保护、智能化控制、使用安全 精选优良的电器控制元件，可长时间连续运行无故障，适应性强。 机组设有系统断流控制保护，热水超温保护、缺相、过流、超压、短路、漏电等多项安全保护措施，人性化 PLC 程序控制，可靠性强，使用安全。 （ 5）人机界面、变频控制、 管 理方便 精选进口可编程控制器和触摸屏，利用热水出口温度 ，变频控制动力输出，热水出口温度稳定，可靠节能，自动检查显示运行参数及故障，可配置远程控制 管 理接口和自动记录打印功能， 管 理方便。 （ 6）节能减排、环保无污染 能效比 COP 的提高给用户带来时会的经济回报，以水为传热介质，杜绝了 氟利昂对大气的环境污染，废热的利用降低了对大气排放的热岛效应，以电能为驱动能源，绿色环保，符合我国产业发展政策，市场应用潜力巨大。 （ 7）体积小、重量轻、安装周期短、节省投资 该机组外形设计美观，结构合理，占地面积小，节能基建投资，与原有的空调冷却水及引用热水系统进出水 管 连接，上电即可工作，不受安全监制范围限制，可安装于用户的任何工作区域，灵活方便。 HKLR冷却 水废热热水机组示意图如下： 高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目 四、蒸汽管线冷凝水回收利用的工艺技术方案 （一）蒸汽管线冷凝水回收利用现状 一般情况下，车间蒸汽管线的冷凝水是通过疏水阀直接排放的，这样就造成了这部分余热的浪费。 （二）工艺技术方案 工艺流程图 具体工艺流程图详见附图“ 蒸汽管线冷凝水回收利用系统 原理示意图”。 工艺流程简述 车间蒸汽管线 90℃的冷凝水原来是直接通过疏水阀直接排放到处理系统，造成能源的极大浪费。 本项目用高效节能 阀门 代替疏水。