焦化煙道氣余熱回收項(xiàng)目建議書

焦?fàn)t 煙道氣 余熱回收 項(xiàng)目建議書 2011 年 4 月 天津 XX 有限公司 I 目 錄 1 焦化工藝概述 . - 1 - 2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性和條件 . - 2 - 2.1 建設(shè)的必要性分析 . - 2 - 2.2 建設(shè)條件分析： . - 2 - 3 生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備 . - 3 - 3.1 余熱回收工藝流程圖 . - 3 - 3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) . - 5 - 3.2.1 原始工藝參數(shù)： . - 5 - 3.2.2 余熱回收系統(tǒng)參數(shù)： . - 5 - 4 系統(tǒng)投資和效益分析 . - 6 - 4.1 投資概算表 . - 6 - 4.2 主要工藝設(shè)備匯總表 . - 7 - 4.3 效益分析 . - 7 - 5 可申報(bào)節(jié)能減排獎(jiǎng)金 . - 8 - 6 結(jié)論： . - 8 - - 1 - 1 焦化工藝概述 備 煤車間送來(lái)的配合煤裝入煤塔，裝煤車按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤，經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。 炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦車推出，經(jīng)攔焦車導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，并由電機(jī)車牽引熄焦車到熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩焦工段，經(jīng)篩分按級(jí)別貯存待運(yùn)。 煤在炭化室干餾過(guò)程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過(guò)上升管、橋管進(jìn)入集氣管。約 750 左右的荒煤氣在橋管內(nèi) 被氨水噴灑冷卻至 80 左右?；拿簹庵械慕褂偷韧瑫r(shí)被冷凝下來(lái)。煤氣和冷凝下來(lái)的焦油等同氨水一起經(jīng)過(guò)吸煤氣管送入煤氣凈化車間。 焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣，由外部管道架空引入。焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室，通過(guò)下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)蓄熱室， 由 格子 磚 把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過(guò)小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。 對(duì)于其中經(jīng) 總煙道 進(jìn)入 煙囪 的熱 煙氣 仍有較大的余熱回收價(jià)值 。該方案就是為回收這一部分煙 氣的余熱而設(shè)計(jì)。 - 2 - 2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性和條件 2.1 建設(shè)的必要性分析 焦化廠是能源轉(zhuǎn)換的工廠， 在 能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中節(jié)能潛力 巨大。生產(chǎn) 1 噸焦炭消耗 1.33 1.35t 洗精煤。而焦?fàn)t煙氣余熱占整個(gè)焦?fàn)t能耗的 8%，對(duì)于年產(chǎn)以百萬(wàn)噸計(jì)量的焦炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，稍加措施就能節(jié)省數(shù)額巨大的能量。同時(shí)達(dá)到 節(jié)能減排 、降低成本 的 目的 ，得到更多富裕煤氣。 焦?fàn)t煙氣經(jīng)蓄熱室預(yù)熱空氣后，溫度從 1000 降到 300 左右后經(jīng)總煙道排走。 焦?fàn)t煤氣燃燒后的煙氣比熱大約為 1.421Kj/Nm3.，當(dāng)煙氣從 300降為 150時(shí)，可以利用的余熱為 213KJ/Nm3 煙氣 ，生產(chǎn)的蒸汽可以滿足部分焦?fàn)t用氣，減少焦?fàn)t煤氣消耗。 2.2 建設(shè)條件分析 ： 僅需對(duì)煙道做部分修改，整體工程量不大，改造或新建焦?fàn)t都可以使用。 - 3 - 3 生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備 3.1 余熱回收工藝流程圖 圖 1 焦?fàn)t煙氣余熱回收工藝流程圖 1、煙氣流程 ：在地下主煙道翻板閥前開孔，將主煙道 熱煙氣從地下主煙道路引出，經(jīng)余熱回收系統(tǒng)換熱降溫后，將熱煙氣降至約 150左右 ，經(jīng)鍋爐引風(fēng)機(jī)再排入主煙道翻板閥后的地下煙道，經(jīng)煙囪排空。 2、余熱回收系統(tǒng)的組成 ：該系統(tǒng)由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、中溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器、軟水預(yù)熱器、低溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器、汽包、上升管、下降管、外連管路和控制儀表、鍋爐引風(fēng)機(jī)等組成，并且互相獨(dú)立。 3、汽水流程： 工業(yè)軟化水經(jīng)過(guò)軟水泵進(jìn)入熱力除氧器除氧， 除氧水一部分 由給水泵輸入熱管軟水預(yù)熱器預(yù)熱到后進(jìn)入汽包，水通過(guò)下降管進(jìn)入中溫?zé)峁苷羝l(fā)生器，水吸收熱量變成飽和水，飽和水再經(jīng)上 - 4 - 升管進(jìn)入汽包，在汽包里進(jìn)行水汽分離，形成 0.8MPa 的飽和蒸汽，送至蒸汽總管或用戶； 除氧水另一部分 由給水泵輸入低溫?zé)峁苷舭l(fā)器，經(jīng)加熱后進(jìn)入低壓汽包，在汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離，形成 0.3MPa的飽和蒸汽，送至除氧器除氧或給用戶。 4、余熱回收的主要原理： 1） 蒸汽發(fā)生器的原理為：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內(nèi)的水 (水由下降管輸入 )，并使其汽化，所產(chǎn)汽、水混合物經(jīng)蒸汽上升管到達(dá)汽包，經(jīng)集中分離以后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過(guò)外部汽 水管道的上升及下降完成基本的汽 水循環(huán)，達(dá)到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。 2）省煤器的工作原理為：熱流體的熱量由翅片熱管傳給放熱 端水套管內(nèi)的水，水吸收熱量，使熱流體降溫，使套管內(nèi)的水由欠飽和態(tài)達(dá)到相應(yīng)壓力下的飽和態(tài)，再進(jìn)入汽包內(nèi)參與自然循環(huán)過(guò)程。 3） 低溫蒸汽發(fā)生器的工作原理為：熱流體的熱量由熱管傳給水套管內(nèi)的水 (水由下降管輸入 )，并使其汽化，所產(chǎn)汽、水混合物經(jīng)蒸汽上升管到達(dá)低壓汽包，經(jīng)集中分離以后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過(guò)外部汽 水管道的上升及下降完成基本的汽 水循環(huán)，達(dá)到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。其低壓飽和蒸汽主要應(yīng)用于系統(tǒng)的熱力除氧。 5、余熱回收設(shè)備主要特點(diǎn)： (1)傳熱 系數(shù)高。廢氣和水及水蒸氣的換熱均在熱管的外表面進(jìn)行，而且廢氣熱管外側(cè)為翅片，這樣換熱面積增大，傳熱得到強(qiáng)化，因而 - 5 - 使換熱系數(shù)得到了很大的提高； (2)防積灰、堵灰、抗腐蝕能力強(qiáng)。通過(guò)調(diào)節(jié)熱管冷熱段受熱表面的比例，可以調(diào)節(jié)管壁溫度，使之高于煙氣露點(diǎn)溫度或最大腐蝕區(qū)。 (3)冷熱流體完全隔開，有效防止水汽系統(tǒng)的泄漏。在運(yùn)行時(shí)，由于廢氣的大量沖刷，即使管子受到一定的損壞，也不會(huì)造成冷側(cè)的汽水泄漏到熱側(cè)，確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，這也是該設(shè)備有別于一般煙道中余變回收設(shè)備的最大特點(diǎn)。 (4)阻力損失小，可以適用于老機(jī)組的改 造。一般情況下，增加了余熱回收設(shè)備，熱廢氣的阻力增加在 800Pa 左右。 (5)單根或多根熱管的損壞不影響設(shè)備整體使用。 3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本方案按 110 萬(wàn)噸 /年的焦化企業(yè) 進(jìn)行概算 。 3.2.1 原始工藝參數(shù)： 煙氣量： 150930Nm3/h（ 暫定 ）。 煙氣溫度： 300 （暫定） 全年工作 小時(shí) 數(shù) ： 8000h。 3.2.2 余熱回收系統(tǒng)參數(shù)： 熱管換熱器出口煙氣溫度 150 熱管換熱器進(jìn)出口壓損 0.8kPa - 6 - 除氧器工作壓力 0.02MPa 汽包工作壓力 0.8MPa 蒸汽流量 12t/h 系統(tǒng)裝機(jī)電量 155kW？ ？ 4 系統(tǒng)投資 和效益分析 4.1 投資概算表 表 1 余熱回收工程概算表 余熱回收工程概算表 序號(hào) 項(xiàng)目 公式來(lái)源 數(shù)值（萬(wàn)元） 1 熱力設(shè)備費(fèi) 320 2 電儀設(shè)備費(fèi) 60 3 熱力建安費(fèi) 60 4 電儀建安費(fèi) 15 5 鍋爐鋼架費(fèi)用 40 5 鋼煙道 60 6 保溫 1400 平米 30 7 基建費(fèi)用 60 8 設(shè)計(jì)費(fèi) 20 9 總承包管理費(fèi) 20 10 聯(lián)合試車費(fèi) 5 11 預(yù)備費(fèi) 30 費(fèi)用合計(jì) 720 - 7 - 4.2 主要工藝設(shè)備匯總表 序號(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào)及技術(shù)規(guī)格性能 單位 數(shù)量 備注 1 鍋爐本體 25 萬(wàn) NM3/h，進(jìn)口煙氣最高溫度 250-300度，出口煙氣最高溫度 160 套 1 2 排汽消聲器 P=0.6MPa，排汽量： 20t/h，消聲值： 40dB(A) 套 1 3 除氧器給水泵 IS65-50-160 臺(tái) 2 5.5X2KW 4 鍋爐給水泵 DG25-30X5 臺(tái) 2 22X2KW 5 除氧器 CY-20 套 1 6 引風(fēng)機(jī) Y4-73 NO.25D 臺(tái) 1 400KW 7 參考：引風(fēng)機(jī) Y4-73-11 NO 25D 臺(tái) 1 230KW 4.3 效益分析 改造后能源消耗： 軟水： 14t/h，按每噸 6.5 元計(jì)。 電耗： 400kw，按每度 0.7 元計(jì)。 改造后能源產(chǎn)出： 改造后能耗效益： -10 6.5-400 0.7+10 160=1815 元 /小時(shí) 人工費(fèi)： 120000 元 /年 設(shè)備維修費(fèi)： 1.5 萬(wàn)元 /年 全年系統(tǒng)工作時(shí)間： 360x24=8640 小時(shí) 修改方案后全年經(jīng)濟(jì)效益： - 8 - 8640x1815/10000-12-1.5=1554.66 萬(wàn)元 5 可申報(bào)節(jié)能減排獎(jiǎng)金 1）、年節(jié)約標(biāo)煤： 10000X24X360/1000X0.16=13824 噸 /年； 2）、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約一噸標(biāo)煤獎(jiǎng)勵(lì) 300 元計(jì)： 13824 300/10000=414.72 萬(wàn)元。 6 結(jié)論： 按本工程總投資 720 萬(wàn)計(jì)，即 3 個(gè)月內(nèi)基本可收回全部投資。 投資回收期：（ 720-414.72） /1554.66 12=2.35 月 主要業(yè)績(jī) 河北達(dá)豐焦化