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10噸蒸汽鍋爐煙氣餘熱回收熱水初步技術方案
10噸蒸汽鍋爐煙氣餘熱回收熱水初步技術方案
時間:2016-02-25 17:42來源:大发888手机版環保 作者:佚名 點擊:
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本文詳細介紹XX有限公司10t蒸汽鍋爐餘熱回收工程方案，分析XX有限公司供熱係統並對餘熱回收技術做了係統的描述，根據工作需求及工作背景做出鍋爐熱管省煤器技術解決方案、施工方案、工程報價、節能分析、售後服務，對超導熱管技術做了較為具體的描述。
方案分析
1、工況參數
10噸燃煤蒸汽鍋爐1台
鍋爐型號：SHL10-13-AII
排煙溫度約為170-180℃
煙氣量22600-30000m3/h
擬安裝熱管省煤器，加熱鍋爐給水。
鍋爐給水溫度40℃（其中常溫水50%，冷凝水50%）。
鍋爐補給水量：10t/h
2、設計依據
2.1 采暖通風與空氣調節設計規範【GB50019-2003】
2.2 供熱通風設計手冊【M】
2.3 換熱器設計規範【SH-T3119-2000】
2.4 機械設備安裝工程施工及驗收通用規範【GB50252-94】
3、設計要求
在鍋爐尾部安裝一台熱管省煤器，將煙溫從180℃降至130℃，將鍋爐給水從40℃加熱到70℃。被加熱的鍋爐補水可以直接送入鍋爐，起到節約燃煤的目的。
熱量計算如下表:
| 煙側傳熱量計算 | ||||
| 排煙溫度 | T1 | ℃ | 已知 | 180 |
| 熱管換熱器出口煙溫 | T2 | ℃ | 設定 | 130 |
| 標況下鍋爐煙氣量 | Vy | m3/h | 20000 | |
| 標況下煙氣密度 | ρy | kg/m3 | 查煙氣特性表 | 1.295 |
| 煙氣質量 | My | kg/h | Vy*ρy | 25900 |
| 平均煙溫 | Tpj | ℃ | (T1+T2)/2 | 155 |
| 煙氣定壓比熱容 | C | kJ/(kg.℃) | 按平均煙溫查煙氣特性表 | 1.083 |
| 煙氣放出熱量 | Qy | KJ/h | My*c*(t1-t2) | 1402485 |
| Kcal/h | 335522 | |||
| kw | 390 | |||
| 煙氣側熱損失 | qy | % | 3 | |
| 熱管傳熱量 | Qc | KJ/h | Qy*(1-qy/100) | 1360410 |
| Kcal/h | 325457 | |||
| kw | 378 | |||
| 低溫端熱損失 | qc | % | 3 | |
| 低溫端傳熱量 | Qc' | KJ/h | Qc*(1-qc/100) | 1319597 |
| Kcal/h | 315693 | |||
| kw | 367 | |||
| 水側出口溫度計算 | ||||
| 鍋爐給水溫度 | tc1 | ℃ | 已知 | 40 |
|
補給水量 水的溫升 |
Mc Δt |
t/h ℃ |
已知 Qc'/(Cp*Mc) |
10 30 |
| 水平均定壓比熱容 | Cp | kJ/(kg.℃) | 查表 | 4.18 |
| 水出口溫度 | tc1 | ℃ | tc1+Δt | 70 |
設備參數
| 項目 | 單位 | 數值 |
| 煙氣量 | m3/h | 22600-30000 |
| 熱管換熱器煙氣進口溫度 | ℃ | 180 |
| 熱管換熱器煙氣出口溫度 | ℃ | 130 |
| 水量 | t/h | 10 |
| 水進口溫度 | ℃ | 40 |
| 水出口溫度 | ℃ | 70 |
| 換熱功率 | Kw | 370 |
| 熱管規格 | mm | Φ32×3X2000 |
| 熱管材質 | 20# | |
| 翅片材質 | 08F | |
| 殼體材質 | Q235B | |
| 煙氣側阻力 | Pa | 220 |
| 設備尺寸 | mm | 1300×1200×2200 |
熱管簡介
1.工作原理
熱管是製造換熱器的核心技術。
熱管是由鋼、銅、鋁管抽成一定的真空後，灌充“導熱介質”密封而成，管內的“導熱介質”由多種無機活性金屬及其化合物混合而成，無毒、無味、無腐蝕。
2.傳熱形式
具有超常的熱活性和熱敏感性，遇熱而吸，遇冷而放。這種“導熱介質”在常溫下呈液態，熱管一端受熱後，導熱介質被激活並極速汽化，由液態變為汽態，並以分子震蕩相變形式、亞音速傳遞熱量，到熱管的另一端遇冷放熱，“導熱介質”放熱後冷凝，由汽態變為液態，在無任何外加動力的作用下，冷凝液體借助管內的毛細吸液芯所產生的毛細力，回到原端繼續吸熱、蒸發；傳遞、放熱；冷凝、回流，如此往複、高速循環，達到熱量從一端傳輸到另一端的目的。大量熱能通過其很小的橫截麵積遠距離地傳輸而不需要外加任何動力。熱管工作原理示意圖如下：
熱管省煤器性能特點
一、熱管省煤器原理
熱管換熱器以超導熱管為核心傳熱元件，高溫煙氣衝刷熱管吸熱端，使熱管中工質蒸發成氣體向冷卻端流動，在冷卻端冷凝放熱，把冷水加熱。冷水經管道送入鍋爐作為補給水或者用於采暖、洗浴等生活用水。
熱管省煤器工作原理如下：
積灰處理：
由於煙氣中含有大量灰塵，為防止積灰和處理機會，采取以下措施：
1. 熱管啟動時產生自振，能抖掉部分積灰。
2. 熱管餘熱回收器兩側檢修門可方便拆卸，以方便大修時用高壓水槍徹底衝洗。
3. 本體熱管組結構了設計有日常運行自吹灰裝置，日常操作方便，底部留有大口徑落灰口，方便排灰。
4. 熱管翅片采用高頻焊接，能承受高壓衝洗。
5. 利用超聲波清灰裝置，定期清灰。
6. 本體內部設計風速控製在10m/s以上，不會因沉降作用 在熱管壁上產生積灰，也不會影響現有引風機的流量
7. 因煙溫控製在110度以上，使煙氣始終處於幹燥狀態，故不會有煙
氣焦油產生。
風機阻力影響
整體設備設計煙氣和空氣阻力在200Pa以內、約為20mm水柱，又因煙氣溫度降低之後煙氣體積縮小，幾乎可以抵消煙氣阻力，因此幾乎不會增加引風機負荷。
設備安裝示意圖
安裝如下圖示，不影響鍋爐正常使用，加裝一台熱管省煤器，設備采用逆向換熱，使換熱效果更佳。
施工方案
***公司餘熱回收工程采用工廠製作、現場組裝的方式組織設計施工。
各工序及進程安排見下表：
| 序號 | 工序內容 | 工期 | 工作地點 |
| 1 | 現場考察，空間丈量 | 1天 | 客戶公司 |
| 2 | 熱工計算 | 1天 | XX公司 |
| 3 | 圖紙設計，工藝確認 | 2天 | XX公司 |
| 4 | 材料準備 | 2天 | XX公司 |
| 5 | 餘熱回收器本體組裝 | 30天 | XX公司 |
| 6 | 發運，施工材料準備 | 1天 | XX公司 |
| 7 | 現場施工 | 7天 | XX公司 |
| 8 | 竣工調試 | 1天 | XX公司 |
| 總計：合同簽訂後，生產時間約35天，安裝時間約7天。 | |||
說明：我方派技術人員免費提供技術指導安裝。
工程報價
| 序號 | 內容 | 單位 | 數量 | 價格：萬元 | 備注： |
| 1 | 熱管省煤器 | 台 | 1 | 6 | |
| 2 | 配套閥門 | 套 | 1 | 0.5 | |
| 3 | 安裝費 | 項 | 1 | 5 | |
| 4 | 合計人民幣: | 大寫：壹拾壹萬伍仟圓整 | ￥：115000 | ||
付款方式要求
1.合同簽訂後3日內，預付設備定金40%；
2.設備生產完成發貨前，支付設備款55%；
3.安裝調試驗收合格後，支付設備款5%。
節能經濟分析
回收總熱量根據計算得到：31.6萬大卡/小時
煤炭熱值按5000kcal/kg
每小時回收熱量的當量煙煤重量為31.6萬大卡÷5000=63公斤/小時
63×24小時=1512公斤/天
鍋爐每年運行時間按7000小時計，煤炭價格暫按900元/噸計
每年節約燃料的價格=每小時節約的燃料×每年按運行小時數×燃料價格
63×0.9×7000=39.69萬元
投資回收期：設備價格÷節能費×12個月/年=11.5萬元÷39.69萬元×12個月/年=3.5個月
保守估計4個月收回全部投資。
售後服務
質量保證：
(1)、換熱器係統本廠將提供全程跟蹤服務：出廠檢驗、運輸、安裝調試，投入使用後的終身服務.
(2)、我司設備采用高強度鍋爐鋼，單根熱管使用壽命25年，設備整體壽命10年以上。所有出廠設備保修壹年，終身維修。
(3)、接用戶報修電話，24小時內響應（正常情況下無故障）。
(4)、本廠每年不定期一次主動上門對設備及係統的運行狀況作詳細
巡查，巡查具體內容如下：
A、 管內超導液是否變質,及換熱器的傳導情況.
B、 換熱器工作狀態是否良好,外殼是否鬆動.
其他：
1、向用戶提供本設備有關技術方麵的谘詢。
2、向用戶提供操作培訓，供方技術人員對需方操作人員進行操作、使用、維護、保養等方麵的技術培訓。
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