一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能、環(huán)保等領(lǐng)域，具體的說是一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]萊鋼有不同類型大小的鍋爐16臺(tái)，總噸位有1920噸/小時(shí)，降低鍋爐排煙溫度對(duì)提高能源利用率具有重要的意義，為進(jìn)一步回收熱量提升鍋爐實(shí)際運(yùn)行效益，降低能源動(dòng)力廠鍋爐排煙溫度提升鍋爐熱效率提高發(fā)電量，目前煙氣外排溫度為120°C，回收熱量少，造成極大的熱量浪費(fèi)，通過實(shí)踐證明，排煙溫度每降低15°C鍋爐熱效益提高1%左右。因此，提高鍋爐煙氣余熱的利用，降低鍋爐排煙溫度對(duì)提高能源的有效利用，提高發(fā)電量具有重要的意義。
[0003]從技術(shù)、效益、安全等方面烤爐鍋爐運(yùn)行每個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)際工況，如何將煙氣溫度從初溫145°C左右降低到60°C左右或更低，回收熱量增大，充分回收利用這部分熱量，但過多降低煙氣溫度，會(huì)對(duì)煙氣管道及后部設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕，故需解決，為響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”和“能量梯級(jí)利用”政策，最終設(shè)定目標(biāo)為60°C外排，能夠充分有效提高鍋爐的熱效率，減少二氧化碳的排放。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，能夠更好的回收熱量，使得熱量得到了高效的利用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，包括低溫?zé)煔鈸Q熱器、凝汽器、除氧器以及與鍋爐相連的省煤器，省煤器連接有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器與低溫?zé)煔鈸Q熱器的煙氣入口相連，低溫?zé)煔鈸Q熱器的煙氣出口通過引風(fēng)機(jī)連接有煙囪；所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水入口與凝汽器相連，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水出口經(jīng)除氧器與省煤器相連。
[0007]所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水入口與凝汽器之間設(shè)置有凝結(jié)水栗。
[0008]所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水入口與凝結(jié)水栗之間設(shè)置有第一閥門。
[0009]所述凝結(jié)水栗的出口還與除氧器相連。
[0010]所述凝結(jié)水栗的出口與除氧器之間設(shè)置有第二閥門。
[0011]所述除氧器與省煤器之間設(shè)置有給水栗。
[0012]所述低溫?zé)煔鈸Q熱器上設(shè)置有疏水閥。
[0013]所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水出口與除氧器之間設(shè)置有第三閥門。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為:現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)組運(yùn)行時(shí)，來自凝汽器的凝結(jié)水直接進(jìn)入除氧器，由于給水在進(jìn)除氧器前溫度較低，為了獲得良好的給水除氧效果，除氧器的蒸汽用量必然較大，所以需要較大的熱量來對(duì)除氧器中的水進(jìn)行加熱。而本實(shí)用新型中通過設(shè)置低溫?zé)煔鈸Q熱器，能夠?qū)囟葹?45°C的高溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器降為溫度為60°C的煙氣，充分回收了煙氣的熱量，將經(jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器加熱后的水送到除氧器，減少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、挖潛增效目的。采用此回收系統(tǒng)后，余熱回收經(jīng)濟(jì)效益可觀。
[0015]進(jìn)一步的，煙氣經(jīng)過低溫?zé)煔鈸Q熱器降溫后產(chǎn)生的凝結(jié)水由設(shè)置在低溫?zé)煔鈸Q熱器上的疏水閥輸出，避免了凝結(jié)水中酸性物質(zhì)對(duì)引風(fēng)機(jī)及煙囪造成的腐蝕。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中，1為鍋爐，2為省煤器，3為空氣預(yù)熱器，4為低溫?zé)煔鈸Q熱器，5為引風(fēng)機(jī)，6為煙囪，7為給水栗，8為除氧器，9為凝汽器，10為凝結(jié)水栗，11為第一閥門，12為第二閥門，13為第三閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0019]參見圖1，本實(shí)用新型的燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，包括低溫?zé)煔鈸Q熱器4、凝汽器9、除氧器8以及與鍋爐1相連的省煤器2，省煤器2連接有空氣預(yù)熱器3，空氣預(yù)熱器3與低溫?zé)煔鈸Q熱器4的煙氣入口相連，低溫?zé)煔鈸Q熱器4的煙氣出口通過引風(fēng)機(jī)5連接有煙囪6 ;所述低溫?zé)煔鈸Q熱器4中的水來自凝汽器9，凝汽器9經(jīng)凝結(jié)水栗10、第一閥門11與低溫?zé)煔鈸Q熱器4的水入口相連，具體的，凝結(jié)水栗10的出口分兩路，一路經(jīng)第一閥門11與低溫?zé)煔鈸Q熱器4的水入口相連，另一路經(jīng)第二閥門12與除氧器8相連；所述低溫?zé)煔鈸Q熱器4的水出口經(jīng)第三閥門13、除氧器8、給水栗7與省煤器2相連。
[0020]基于上述回收系統(tǒng)的燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收工藝:鍋爐1產(chǎn)生的145°C的高溫?zé)煔饨?jīng)省煤器2、空氣預(yù)熱器3后，經(jīng)過低溫?zé)煔鈸Q熱器4降低至60°C，低溫?zé)煔鈸Q熱器4內(nèi)的水采用來自凝汽器9的凝結(jié)水，經(jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器4加熱后的水送到除氧器8，減少除氧器8對(duì)高品味蒸汽的消耗量；煙氣經(jīng)過低溫?zé)煔鈸Q熱器4降溫后產(chǎn)生的凝結(jié)水由設(shè)置在低溫?zé)煔鈸Q熱器4上的疏水閥輸出，避免了凝結(jié)水中酸性物質(zhì)對(duì)引風(fēng)機(jī)及煙囪造成的腐蝕；同時(shí)在空氣預(yù)熱器3與低溫?zé)煔鈸Q熱器4之間的高溫段管道內(nèi)添加緩蝕劑，防止低溫?zé)煔鈱?duì)管道及設(shè)備造成腐蝕，經(jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器4降溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)5從煙囪6外排出。
[0021]本實(shí)用新型中的緩蝕劑通過以下方法制得:
[0022]1)按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將15?25%的水、10?20%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、5?10%的失水山梨醇脂肪酸脂、50?60%的12?18個(gè)碳原子的烷基胺加入反應(yīng)釜中，升溫至50?55°C攪拌1?1.5h，均質(zhì)后自然冷卻至室溫，得到中間產(chǎn)物；其中，所述12?18個(gè)碳原子的烷基胺為十三烷胺、十四烷胺、十六烷胺、十六烷二胺、三己胺、二辛胺中的一種或一種以上任意比例混合物。
[0023]2)按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將10?30%的苯并三氮唑、20?30%的三亞乙基四胺以及40?70%的中間產(chǎn)物加入反應(yīng)釜內(nèi)，然后在40?50°C下回流反應(yīng)0.5?lh，得到緩蝕劑。
[0024]目前，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，來自凝汽器的凝結(jié)水直接進(jìn)入除氧器，由于給水在進(jìn)除氧器前溫度較低，為了獲得良好的給水除氧效果，除氧器的蒸汽用量必然較大；而本實(shí)用新型中通過在煙道尾部設(shè)置余熱利用換熱裝置即低溫?zé)煔鈸Q熱器4，低溫?zé)煔鈸Q熱器4內(nèi)的水采用來自汽輪機(jī)的凝結(jié)水，加熱后的水送到除氧器，減少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、挖潛增效目的。
[0025]下面以生產(chǎn)為例，進(jìn)行簡(jiǎn)單余熱回收效益分析:
[0026]以130噸鍋爐，運(yùn)行8000h進(jìn)行計(jì)算，蒸汽出口壓力3.83MPa、蒸汽出口溫度450°C、煙氣溫度145°C，經(jīng)余熱換熱器后，擬定煙氣外排溫度:60°C、煙氣放熱量:
[0027]Q1= 0.985 X (342.8-137.1) X 115200/3600 = 6582.4kff
[0028]Qi—煙氣從145°C降低至45°C每小時(shí)釋放的熱量；
[0029]其中:鍋爐的保溫系數(shù)取:98.5%
[0030]單位Nm3燃料所產(chǎn)生的煙氣在145°C下的焓值:342.8kJ/Nm 3
[0031]單位Nm3燃料所產(chǎn)生的煙氣在60°C下的焓值:137.lkJ/Nm 3
[0032]滿負(fù)荷時(shí)鍋爐計(jì)算燃料消耗量為(折算值):115200Nm3/h
[0033]Q2= (0.0527X 115200X 18/22.4X (2674.95-417.44)/3600) X0.2 = 611.85kff
[0034]Q2—煙氣從145°C降低至45°C過程中水蒸氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水(相轉(zhuǎn)變)每小時(shí)釋放的熱量；
[0035]其中:冷凝水轉(zhuǎn)化率:0.2 (該數(shù)值需試驗(yàn)測(cè)定)；
[0036]單位煙氣轉(zhuǎn)化成水蒸氣的份額0.0527Nm3/Nm3；
[0037](2674.95-417.44)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的每kg水的汽化潛熱，單位kj/kg ；
[0038]18/22.4，常壓標(biāo)態(tài)下水蒸汽的密度，單位kg/Nm3;
[0039]煙氣降溫過程中每小時(shí)釋放的總熱量Q = Q!+Q2= 6582.4+611.85 = 7194.25kff
[0040]全年回收熱量(GJ): (7194.25kff X 3600X8000) /1000000 = 207191.4GJ/年
[0041]折合到鍋爐噸蒸汽為:
[0042]207191.4GJ/ 年 /130t/h = 1593.78GJ/ 年 /t/h
[0043]鋼廠生產(chǎn)蒸汽1244t/h(2014年實(shí)際數(shù)據(jù))，按照40元/GJ計(jì)算，采用余熱回收效益為:
[0044]1244t/h X 1593.78GJ/ 年 /t/h X 40 元 /GJ/10000 = 7930.65 萬元 / 年
[0045]增加成本
[0046]由于煙氣溫度降低，由145°C降低到60°C風(fēng)量減少50%左右，煙氣量的減少抵消了增加換熱器帶來的阻力，風(fēng)機(jī)的能耗有所降低，130噸鍋爐增加緩蝕劑成本50萬元/年，折合到鍋爐噸蒸汽增加的成本為:
[0047]50 萬元 / 年 /130t/h = 0.345 萬元 / 年 /t/h
[0048]萊鋼共1244t/h需增加直接成本為:
[0049]0.345 萬元 / 年 /t/hX 1244t/h = 429.2 萬元 / 年
[0050]直接經(jīng)濟(jì)效益為:
[0051]7930.25 萬元 / 年一 429.2 萬元 / 年=7501.05 萬元 / 年
[0052]可見，本實(shí)用新型中的燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)能夠很好的回收煙氣中熱量，余熱回收效益充分的說明了，該回收工藝的可行性以及經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、挖潛增效目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)、凝汽器(9)、除氧器⑶以及與鍋爐⑴相連的省煤器(2)，省煤器⑵連接有空氣預(yù)熱器(3)，空氣預(yù)熱器(3)與低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)的煙氣入口相連，低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)的煙氣出口通過引風(fēng)機(jī)(5)連接有煙囪(6);所述低溫?zé)煔鈸Q熱器⑷的水入口與凝汽器(9)相連，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)的水出口經(jīng)除氧器(8)與省煤器(2)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)的水入口與凝汽器(9)之間設(shè)置有凝結(jié)水栗(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)的水入口與凝結(jié)水栗(10)之間設(shè)置有第一閥門(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述凝結(jié)水栗(10)的出口還與除氧器(8)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述凝結(jié)水栗(10)的出口與除氧器⑶之間設(shè)置有第二閥門(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述除氧器(8)與省煤器(2)之間設(shè)置有給水栗(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器(4)上設(shè)置有疏水閥。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器⑷的水出口與除氧器⑶之間設(shè)置有第三閥門(13)。
【專利摘要】一種燃?xì)忮仩t超低溫排煙余熱回收系統(tǒng)，包括低溫?zé)煔鈸Q熱器、凝汽器、除氧器以及與鍋爐相連的省煤器，省煤器連接有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器與低溫?zé)煔鈸Q熱器的煙氣入口相連，低溫?zé)煔鈸Q熱器的煙氣出口通過引風(fēng)機(jī)連接有煙囪；所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水入口與凝汽器相連，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的水出口經(jīng)除氧器與省煤器相連。本實(shí)用新型中通過設(shè)置低溫?zé)煔鈸Q熱器，能夠?qū)囟葹?45℃的高溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器降為溫度為60℃的煙氣，充分的利用了煙氣的熱量，并且將經(jīng)低溫?zé)煔鈸Q熱器加熱后的水送到除氧器，減少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、挖潛增效目的。
【IPC分類】F23L15/00, F22D1/50
【公開號(hào)】CN204962714
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520683843
【發(fā)明人】陳力群
【申請(qǐng)人】陜西馭騰實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日