利用氟塑料换热器回收燃煤锅炉低温烟气余热

2012-09-27

氟塑料换热器回收燃煤锅炉低温烟气余热

(以100吨链条式热水锅炉为例)

一、项目背景、技术来源和依据

近几年来,我国逐步开始接受烟气余热回收的理念,并在已有电厂及部分新建电厂采用烟气余热回收系统,来提高整厂运行效率1-1.5%,降低煤耗。目前中国市场有被称为“低温省煤器”的类似系统,但由于在抗烟气腐蚀材料的选择上还处于欧洲90年代初中期水平,使得整个系统不能最大限度地回收烟气余热,且系统使用寿命短,很难形成长期稳定的节能、增效。

   尽管烟气余热回收系统的概念日益普及,但由于烟气的腐蚀性很强,此类系统的发展一直受制于抗烟气腐蚀材料的发展制约。

在欧洲市场该系统抗烟气腐蚀的材料选择经历了以下变革:

高等级合金钢+镍金属镀层

上世纪80年代中期大量采用。实践证明无法满足烟气腐蚀要求,锈蚀堵塞严重,工作时间不超过两年,即需要更换。无法满足电厂运行以及环保要求。

镍金属基材材料

上世纪90年代大量采用这一材料,实践证明无法满足烟气腐蚀要求,只可在脱硫后的净烟气再加热器中使用。价格昂贵。

哈式合金材料

上世纪90年代末至本世纪初大量采用这一材料,实践证明无法满足烟气腐蚀要求,大量换热管被拆卸更换。价格昂贵。

氟塑料(PFA)

为什么一定要使用氟塑料换热器?

氟塑料换热器特点:

采用氟塑料材质,具有优异的抗腐蚀性。

对烟气组分、壁温、酸露点无特殊要求,不发生腐蚀、适用性强。

可回收170℃ - 80℃的烟气余热,远大于“金属低温省煤器” 可回收的170℃ - 120℃的烟气余热。

    使用寿命长至15年、投资回报期短至1-2年。

    材料自身具有自清洁特性,防沾黏,易清洗。

管材不会发生应力裂缝,无泄漏风险。

氟塑料换热器与金属换热器对比:

 

金属换热器(俗称省煤器)

氟塑料换热器

 

金属材料换热器无法解决烟气腐蚀问题。

氟塑料换热器可有效解决烟气腐蚀问题,无腐蚀。

 

满负荷运行下换热管寿命在2-3年,设备投资回收需2-3年

满负荷运行下换热管寿命在15年,设备投资回收需1-2年

 

无投资收益期,没有投资价值。

投资收益期大于10年,具备很高的投资收益价值。

 

金属材料换热器只能运行在酸露点以上,因此:

 对烟气温度在170℃左右的电厂,只能回收170℃~ 120℃烟气热量。

 对烟气温度在120℃左右的电厂,无法回收烟气热量。

氟塑料换热器无腐蚀问题,因此:

对烟气温度在170℃左右的电厂,可最大回收170℃~ 80℃烟气热量。

对烟气温度在120℃左右的电厂,可最大回收120℃~ 80℃烟气热量。

 

由于换热器腐蚀,清理难题,维护成本高。

无腐蚀,便于清理。维护成本低。

    氟塑料换热器-烟气余热高效回收系统  特性总结:

    在强酸环境下具有优秀的防腐蚀特性,可长久使用。

    在不同工程应用情况下,对烟气组分无特殊要求,适用性强。

    在不同工程应用情况下,对壁温和酸露点无特殊要求,不存在腐蚀情况。

    材料自身具有自清洁特性,防沾黏,易清洗。

 在长期运行下氟塑料换热器-烟气余热高效回收系统 造价经济,投资回报率高。

类似技术已应用于:贵州瓮福(集团)有限责任公司碘废气冷却换热器项目。

 

二、技术方案

1、烟气余热换热设计计算

 每套换热器换热面积600 m²。

 换热器引起的排烟系统总阻力为3.66(㎜H2O),对排烟系统影响可以忽略不计。

2、换热器清灰:

(1)停机清灰、我们建议定期对余热换热器进行水清洗,以去除飞灰或酸性污物。清洗系统采用喷淋式,以清洁分布其间的管束,并确保定位层上不会堵灰。清洗频次及总的清洗水耗量根据上游除尘器设备具体除尘量确定。清洗耗水量10吨/次。

(2)不停机清灰、参照灰尘排放标准,计算下来进入换热器的烟气的烟尘排放量不能超过1500kg/天,按沉积量大约10%计算,每天进入换热器的烟尘不超过150kg/天。我司设计在换热器壳体内壁高度方向每隔一段设置一排压缩空气喷嘴,利用压缩空气对沉积的烟尘进行清理。清洗频次1次/天即可。

 

三、环境保护与安全生产

1、环境保护

(1)、废水:

    清灰废水可排入煤渣冷却水系统。

(2)、噪声:

   换热器工作时无噪声。

(3)、热污染

    本工程由于利用了大量的废气余热,在提高整体热利用率的同时较大地减轻了对周围环境的热污染。符合国家有关的政策。

2、 工程设计控制污染措施

(1)、污水处理及排放

本工程产生废水约10吨/次,排出的生产废水中也不含有毒、有害物质及悬浮物。清灰水排入煤渣冷却水系统。再与锅炉排污水等混合后连同生活污水排入厂内排水系统。

 

四、项目投资及资金筹措

1 项目总投资估算

本工程总投资为 412.5 万元,其中:

设备费               375  万元

        土建工程及安装费      37.5  万元

        其它配套费              万元

系统投资:

 

 

 

主机部分

万元

375

 

排风改造

万元

很低

三项合计约37.5万元

烟囱防腐改造

万元

较小

水路改造

万元

很低

2 资金来源

根据“十二五战略性新兴产业发展规划”,国家对节能类项目的扶持力度逐渐加大。多家银行出台政策支持此类“绿色信贷”项目,特别是本项目既节能,经济效益又好,已有多家商业银行的信贷部门对此项目表现浓厚兴趣,可以给予优惠贷款。

我们可以帮助业主申请银行“绿色信贷”,实施本项目。

 

五、经济效益和社会效益

1 本项目经济效益分析详见下表:

项目

单位

参数

系统热功率

MWt

5.55

系统热产量(=增加整个供热系统产热量)

GJ/H

20

年运行小时数

小时

4320

系统年产热量

GJ

86,400

系统定员

 

热价

元/GJ

51

年多产热收益

440.6万

年节约标煤量

3000

年节约标煤量收益

252万

节能技术改造奖励

 

年减排CO2量,

项目符合清洁发展机制方法学ACM0012

tCO2e

7500

国内减排交易收益

 

国内减排交易总收益

 

 

 

 

年运行成本:

 

 

水费

万元

 

人员工资

万元

 

 

 

 

投资回报期

<2

六、结论

项目设计严格遵守“生产可靠、技术先进、节约投资、降低能耗、不影响生产”的设计原则。吸取了其它同类型、同规模项目的经验和教训,为本项目的实施奠定了坚实的基础。

本工程大量地回收了生产过程中的余热,使余热得以综合利用,符合国家的有关资源综合利用政策。

本工程所采用的技术是欧洲成熟技术,并己在国外经过生产实践的检验,其技术、装备成熟可靠。所使用的氟塑料换热器,是国内成熟产品,并己在国经过生产实践的检验,其技术、装备成熟可靠。

本工程在不影响生产的前提下,节能效果显著,对提高厂能源利用率、降低原材料、燃料消耗、提高经济效益有十分显著的作用。

如前所述:近几年来,我国逐步开始接受烟气余热回收的理念,并在已有电厂及部分新建电厂采用烟气余热回收系统,来提高整厂运行效率,降低煤耗。尽管烟气余热回收系统的概念日益普及,但由于烟气的腐蚀性很强,此类系统的发展一直受制于抗烟气腐蚀材料的发展制约。目前我国的 “低温省煤器”的类似系统,由于在抗烟气腐蚀材料的选择上还处于欧洲90年代初中期水平,使得整个系统不能最大限度地回收烟气余热,且系统使用寿命短,很难形成长期稳定的节能、增效。“燃煤供热锅炉烟气余热回收项目”由于采用欧洲成熟的氟塑料换热器技术,解决了烟气酸露点下的腐蚀问题,增加了回收余热量,可以在不增加燃煤消耗情况下增加供热量和供热面积,系统经济效益较好。

 

七、服务提供单位介绍

项目由北京赛克赛德公司与陕西瑞特公司合作完成,其中北京赛克赛德公司负责方案、可研、绿色信贷、减排交易、申报节能补助。陕西瑞特公司负责换热器、制造、安装。换热器设计由双方合作完成。

北京赛克赛德管理咨询有限公司www.succeed.net.cn成立于2000年,一直从事企业管理咨询工作。从2009年起,我们开始从事低碳技术和温室气体减排技术咨询和技术服务,尤其专注于余热开发利用技术服务,包括余热供热、余热发电。

业务范围包括:

低碳技术服务和温室气体减排技术服务(包括不限于:项目策划、项目申请报告、可研报告、技术方案、设备选型、投融资服务、财务分析等),清洁发展机制CDM,自愿减排量交易,ISO14064温室气体排放管理体系,PAS2050商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范,碳汇、碳中和、碳足迹认证等。
    成功帮助大庆西城热力有限公司的工业余热供热项目的年减排量约15万tCO2e售给芬兰最大的公用能源公司赫尔辛基能源集团。

开发的“大庆西城热力有限公司的工业余热供热项目”成为首个国家发改委批复的余热供热清洁发展机制项目,可以在2013年开始的七个试点省市包括北京的自愿减排交易市场交易。

 

陕西瑞特热工机电设备科技有限公司www.sxruite.com是一家集科研、设计、开发、服务、制造、 经营于一体的高科技企业,公司位于古城西安经济技术开发区。公司主要产品分为:氟塑料换热器(PFA、PTFE、FEP),钛换热器,不锈钢换热器,氟塑料电加热器,钛电加热器,不锈钢电加热器,电器控制柜,制冷设备,热处理设备,真空炉水冷却循环设备,表面处理设备,工业水处理设备,钢带酸洗设备,硅片酸腐蚀设备,金属焊接设备及各类工装。陕西瑞特公司致力于表面处理涂装生产线、热处理生产线的整体规划、工艺设计及单个设备的制造。对电镀生产线上的各种镀槽、行车、自动控制系统、制冷机组、防腐蚀换热器、电加热器设备、过滤系统、酸雾除尘、废水处理、纯水设备、通风及废气设备、大型的热处理生产线及真空炉循环冷却水设备设计完善,制作工艺先进,生产安装调试快。产品广泛的应用于我国航空、航天、兵器、电子(PCB)、交通、冶炼、热镀锌、化工、医药、食品,大中专院校等行业。公司致力于产品研发及专业化制造。拥有国内一流的加工和检测设备,并与高等院校、科研院所等单位联合从事高新技术产品的攻关和研发,公司在产品的设计生产中引进了国际先进的设计理念和先进的制造技术。公司始终把保证产品质量看作系统工作,全面贯彻ISO9001:2008质量管理体系标准。

陕西瑞特热工机电设备科技有限公司秉承顾客至上、诚信为本、团结进取、超越创新的理念,弘扬求真务实、追求卓越的宗旨,坚持追求不断完善、实现更好的目标,坚持质量第一,信誉至上的经营原则,始终以饱满的热情,真诚的合作态度,双赢互惠的经营理念,成为各行各业顾客的合作伙伴。

氟塑料换热器生产厂家陕西瑞特热工机电设备科技有限公司承诺:

换热器在安装调试完后如果出现不能达到用户工艺要求的,后期的一切改造费用我司全部承担。

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