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余热利用解决方案
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10吨蒸汽锅炉烟气余热回收热水初步技术方案

10吨蒸汽锅炉烟气余热回收热水初步技术方案

时间:2016-02-25 17:42来源:居峰环保 作者:佚名 点击:

本文详细介绍XX有限公司10t蒸汽锅炉余热回收工程方案,分析XX有限公司供热系统并对余热回收技术做了系统的描述,根据工作需求及工作背景做出锅炉热管省煤器技术解决方案、施工方案、工程报价、节能分析、售后服务,对超导热管技术做了较为具体的描述。
方案分析
1、工况参数
10吨燃煤蒸汽锅炉1台 
锅炉型号:SHL10-13-AII
排烟温度约为170-180℃
烟气量22600-30000m3/h
拟安装热管省煤器,加热锅炉给水。
锅炉给水温度40℃(其中常温水50%,冷凝水50%)。
锅炉补给水量:10t/h
2、设计依据
2.1 采暖通风与空气调节设计规范【GB50019-2003】
2.2 供热通风设计手册【M】
2.3 换热器设计规范【SH-T3119-2000】
2.4 机械设备安装工程施工及验收通用规范【GB50252-94】
3、设计要求
在锅炉尾部安装一台热管省煤器,将烟温从180℃降至130℃,将锅炉给水从40℃加热到70℃。被加热的锅炉补水可以直接送入锅炉,起到节约燃煤的目的。
热量计算如下表:
 

烟侧传热量计算    
排烟温度 T1 已知 180
热管换热器出口烟温 T2 设定 130
标况下锅炉烟气量 Vy m3/h   20000
标况下烟气密度 ρy kg/m3 查烟气特性表 1.295 
烟气质量 My kg/h Vy*ρy 25900
平均烟温 Tpj (T1+T2)/2 155
烟气定压比热容 C kJ/(kg.℃) 按平均烟温查烟气特性表 1.083
烟气放出热量 Qy KJ/h My*c*(t1-t2) 1402485 
    Kcal/h   335522 
    kw   390
烟气侧热损失 qy %   3
热管传热量 Qc KJ/h Qy*(1-qy/100) 1360410 
    Kcal/h   325457
    kw   378
低温端热损失 qc %   3
低温端传热量 Qc' KJ/h Qc*(1-qc/100) 1319597 
    Kcal/h   315693 
    kw   367 
水侧出口温度计算    
锅炉给水温度 tc1 已知 40
补给水量
水的温升
Mc
Δt
t/h
已知
Qc'/(Cp*Mc)
10
30
水平均定压比热容 Cp kJ/(kg.℃) 查表 4.18
水出口温度 tc1 tc1+Δt 70
 
 
 
 
 
 
 
设备参数

项目 单位 数值
烟气量 m3/h 22600-30000
热管换热器烟气进口温度 180
热管换热器烟气出口温度 130
水量 t/h 10
水进口温度 40
水出口温度 70
换热功率 Kw 370
热管规格 mm Φ32×3X2000
热管材质   20#
翅片材质   08F
壳体材质   Q235B
烟气侧阻力 Pa 220
设备尺寸 mm 1300×1200×2200
 

 
热管简介
1.工作原理
热管是制造换热器的核心技术。
热管是由钢、铜、铝管抽成一定的真空后,灌充“导热介质”密封而成,管内的“导热介质”由多种无机活性金属及其化合物混合而成,无毒、无味、无腐蚀。
2.传热形式
具有超常的热活性和热敏感性,遇热而吸,遇冷而放。这种“导热介质”在常温下呈液态,热管一端受热后,导热介质被激活并极速汽化,由液态变为汽态,并以分子震荡相变形式、亚音速传递热量,到热管的另一端遇冷放热,“导热介质”放热后冷凝,由汽态变为液态,在无任何外加动力的作用下,冷凝液体借助管内的毛细吸液芯所产生的毛细力,回到原端继续吸热、蒸发;传递、放热;冷凝、回流,如此往复、高速循环,达到热量从一端传输到另一端的目的。大量热能通过其很小的横截面积远距离地传输而不需要外加任何动力。热管工作原理示意图如下:
 
 
热管省煤器性能特点
一、热管省煤器原理
热管换热器以超导热管为核心传热元件,高温烟气冲刷热管吸热端,使热管中工质蒸发成气体向冷却端流动,在冷却端冷凝放热,把冷水加热。冷水经管道送入锅炉作为补给水或者用于采暖、洗浴等生活用水。
热管省煤器工作原理如下:
 
 
 
积灰处理:
   由于烟气中含有大量灰尘,为防止积灰和处理机会,采取以下措施:
1. 热管启动时产生自振,能抖掉部分积灰。
2. 热管余热回收器两侧检修门可方便拆卸,以方便大修时用高压水枪彻底冲洗。
3. 本体热管组结构了设计有日常运行自吹灰装置,日常操作方便,底部留有大口径落灰口,方便排灰。
4. 热管翅片采用高频焊接,能承受高压冲洗。
5. 利用超声波清灰装置,定期清灰。
6. 本体内部设计风速控制在10m/s以上,不会因沉降作用 在热管壁上产生积灰,也不会影响现有引风机的流量
7. 因烟温控制在110度以上,使烟气始终处于干燥状态,故不会有烟
气焦油产生。
风机阻力影响
整体设备设计烟气和空气阻力在200Pa以内、约为20mm水柱,又因烟气温度降低之后烟气体积缩小,几乎可以抵消烟气阻力,因此几乎不会增加引风机负荷。
设备安装示意图
安装如下图示,不影响锅炉正常使用,加装一台热管省煤器,设备采用逆向换热,使换热效果更佳。  


施工方案
***公司余热回收工程采用工厂制作、现场组装的方式组织设计施工。
各工序及进程安排见下表:

序号 工序内容 工期 工作地点
1 现场考察,空间丈量 1天 客户公司
2 热工计算 1天  XX公司
3 图纸设计,工艺确认 2天  XX公司
4 材料准备 2天  XX公司
5 余热回收器本体组装 30天  XX公司
6 发运,施工材料准备 1天  XX公司
7 现场施工 7天  XX公司
8 竣工调试 1天  XX公司
总计:合同签订后,生产时间约35天,安装时间约7天。
 
说明:我方派技术人员免费提供技术指导安装。
 
 
 
 
 
工程报价

序号 内容 单位 数量 价格:万元 备注:
1 热管省煤器 1 6  
2 配套阀门 1 0.5  
3 安装费 1 5  
4 合计人民币: 大写:壹拾壹万伍仟圆整 ¥:115000
 
付款方式要求
1.合同签订后3日内,预付设备定金40%;
2.设备生产完成发货前,支付设备款55%;
3.安装调试验收合格后,支付设备款5%。
 
节能经济分析
 
回收总热量根据计算得到:31.6万大卡/小时
煤炭热值按5000kcal/kg
每小时回收热量的当量烟煤重量为31.6万大卡÷5000=63公斤/小时 
63×24小时=1512公斤/天
锅炉每年运行时间按7000小时计,煤炭价格暂按900元/吨计
每年节约燃料的价格=每小时节约的燃料×每年按运行小时数×燃料价格
63×0.9×7000=39.69万元
投资回收期:设备价格÷节能费×12个月/年=11.5万元÷39.69万元×12个月/年=3.5个月
保守估计4个月收回全部投资。
售后服务
质量保证:
(1)、换热器系统本厂将提供全程跟踪服务:出厂检验、运输、安装调试,投入使用后的终身服务.
(2)、我司设备采用高强度锅炉钢,单根热管使用寿命25年,设备整体寿命10年以上。所有出厂设备保修壹年,终身维修。
(3)、接用户报修电话,24小时内响应(正常情况下无故障)。
(4)、本厂每年不定期一次主动上门对设备及系统的运行状况作详细
巡查,巡查具体内容如下:
A、 管内超导液是否变质,及换热器的传导情况.
B、 换热器工作状态是否良好,外壳是否松动.
其他:
1、向用户提供本设备有关技术方面的咨询。
2、向用户提供操作培训,供方技术人员对需方操作人员进行操作、使用、维护、保养等方面的技术培训。
 

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