初冷器余熱利用

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上五麟焦化余熱采暖節(jié)能改造方案2013.8五麟焦化初冷器余熱采暖節(jié)能改造方案一、方案制定依據(jù)五麟焦化使用的兩段式橫管冷卻器存在低溫水消耗量較大、煤氣余熱不能得到利用的缺點，而三段式冷卻器可降低煤氣出口溫度和有效利用高溫段煤氣余熱。把兩段式橫管冷卻器擴展為三段式橫管冷卻器（高溫段、中段、低溫段），將其高溫段余熱用于替代大量的蒸汽進行冬季采暖，理論和技術上可行，而且改造投資小，見效快，效益好。二、熱平衡計算1、 可利用余熱量分析計算初冷器高溫段可利用總熱量為：煤氣放出的顯熱+蒸汽放出熱量為+焦油氣放出熱量=+= kJ/h/4.1868/=17.45Gcal/ h由于受到循環(huán)

2、水量、傳熱面積和換熱系數(shù)等因素的限制，實際可利用熱量計算為：17.45*0.6=10.47 Gcal/ h可供采暖負荷：按北方地區(qū)工業(yè)廠區(qū)傳統(tǒng)取值75kcal/m2.h計算，可供采暖面積為10.47*109/75000= m2如考慮限產、配煤比波動等因素，實際設計采暖面積為10萬平方米。2、傳熱面積計算。所需傳熱面積按下式計算： F=Q/(K×tm)傳熱系數(shù)K按公式計算： K=948kJ/(m2 h k) 煤氣與冷卻水之間的平均溫度差： t=(82-60)-(65-45)/2.3×lg (82-60)/(65-45)=21.1將有關數(shù)據(jù)代入，可求得換熱面積為： F=Q/(K

3、×tm)= 17.45×109 ×4.1868/1000/948/21.1=1263 m23、改造后的初冷器各段水溫運行參數(shù)60-68采暖給水50-55采暖回水45循環(huán)熱水去冷卻塔30冷卻塔回水25低溫熱水去冷卻塔16低溫回水4、按照五麟焦化的實況，考慮廠房高度附加值和今后的采暖面積的增加，采暖系統(tǒng)采暖面積可按照10萬m2設計計算。三、工藝簡況1、采暖回水通過橫管冷卻器高溫段加熱，水溫由55升高到68，同時煤氣由83被冷卻到約65。2、吸收了煤氣余熱的采暖給水由采暖泵供廠區(qū)和辦公生活區(qū)采暖使用。3、方案考慮根據(jù)實際運行效果可以調整為生產區(qū)和辦公區(qū)采暖系統(tǒng)分別獨立運

4、行的便利。4、改造后的橫管冷卻器可方便靈活地實現(xiàn)兩段運行與三段運行之間的轉換。5、結合五麟采暖負荷狀況，根據(jù)傳熱計算結果和現(xiàn)橫管冷卻器實況，確定高、中溫段分界線為第5-6層處。6、在做好水力計算的基礎上，充分利用現(xiàn)有的供暖設施，包括原低溫、高溫、新高溫三個供暖系統(tǒng)主要管道，對原有水力分配不合理部分作必要調整改進。7、關于采暖系統(tǒng)的選擇根據(jù)五麟焦化的實際情況，余熱采暖有以下幾種方案可供選擇：1） 所有采暖部位由一個大采暖系統(tǒng)組成。該方案優(yōu)點是投資較小，維護方便。缺點是運行中需要對采暖系統(tǒng)各區(qū)域流量壓力做好必要的調節(jié)優(yōu)化，缺少機動靈活性。（上述投資估算按一個大采暖系統(tǒng)計）2） 由個相對獨立的采暖系

5、統(tǒng)構成全廠采暖系統(tǒng)。其優(yōu)點是運行靈活性強，調節(jié)方便。缺點是投資較大一些，也一定程度上增加了運行成本。3） 開式系統(tǒng)采暖水回水返回補水箱，在經(jīng)給水泵加壓到橫管冷卻器加熱后供采暖散熱器。優(yōu)點：調節(jié)方便，不必設置定壓系統(tǒng)；缺點：水泵電能消耗較大，采暖水由于與大氣接觸溶解氧易引起系統(tǒng)的管網(wǎng)、散熱器腐蝕。4） 閉式系統(tǒng)采暖水回水直接接入采暖循環(huán)泵入口，在經(jīng)循環(huán)泵加壓到橫管冷卻器加熱后供采暖散熱器。 優(yōu)點：水泵運行節(jié)約電力，采暖水不與大氣接觸，不易引起系統(tǒng)設備的腐蝕。 缺點：須設置補水定壓系統(tǒng)，設置供熱安全設施。須認真做好試車階段的定壓、排氣等調試工作。 根據(jù)實際情況，最終確定適宜的采暖系統(tǒng)。建議采用一體

6、式閉式系統(tǒng)8、改造后的初冷器煤氣余熱夏季還可用于制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器前溶液的預熱。9、改造工藝流程簡圖：泵初冷器高溫段原換熱站直接供暖區(qū)四、主要設備材料選型及投資估算為節(jié)省投資，在改造過程中應盡量利用現(xiàn)有設施。主管架利用原外管系統(tǒng)的管架鋪設，支管亦盡量利用原有管架鋪設。1、 泵采暖系統(tǒng)阻力估算系統(tǒng)阻力匯總表（表1）名稱阻力（mH2O）用戶端3最不利熱網(wǎng)管道（沿程+局部）（按3500米計）換熱器6總阻力41橫管冷卻器利用高度32最高采暖區(qū)高度約42總流量待定（m3/h）泵待定對橫管冷卻器上段、管網(wǎng)、散熱器等系統(tǒng)阻力計算后，結合橫管冷卻器高度、最不利采暖環(huán)路和最高采暖部位高度，選用適當?shù)谋谩?、 主管道

7、根據(jù)現(xiàn)有采暖面積和今后可能的采暖負荷增加，主管道選徑暫定為DN300mm350mm。3、 管件熱力補償器、控制閥門、排氣閥、彎頭、法蘭等4、 水泵、初冷器操作平臺、補水系統(tǒng)等5、 防腐、保溫材料6、 壓力傳感器、壓力表、溫度表等7、 投資估算（見估算表）投資估算表序號設備材料名稱規(guī)格型號材質單位數(shù)量估計費用（萬元）1水泵及電機（變頻）臺4102補水箱2=30M3碳鋼臺15初冷器操作平臺碳鋼個333變頻補水定壓系統(tǒng)套154閥類、補償器等管件個50155鋼管管徑需在水力計算后得出螺旋焊管+無縫鋼管米456泵房30平米個1107防腐、保溫巖棉+鋁皮M3208施工費229其它（技術、監(jiān)理等）159合計

8、150投資估算約150萬元。五、設計說明1、 采暖熱媒為煤氣余熱，供水溫度65-680C，回水溫度50550C。2、 給回水管沿原管架敷設到各采暖區(qū)域。3、 供水壓力0.4-0.6MPA，供熱量約8700KW。4、 采暖系統(tǒng)安裝完后，先用凈水將內部雜物沖凈，然后進行水壓測試實驗，試驗壓力為0.65MPa。5、 管道熱補償采用自然補償和波紋補償器，在安裝時需進行預拉伸，拉伸量參照產品說明書進行。6、 管道試驗壓力合格后，應進行除污，除污后刷防銹漆，然后進行保溫，保溫材料采用巖棉保溫管殼，用0.5mm厚的鋁皮做外保護。具體做法參見«管道及設備保溫»。標準圖籍98R418中進行。

9、保溫材料厚度為50-80mm。7、 放水、放氣點原則上為高點放氣，低點放水。每間隔150米左右分別在采暖上、下水管上各安裝一個放水管和一個放氣管。管道彎頭采用熱壓彎頭，彎曲半徑為R=1.5DN。8、 熱網(wǎng)管道的施工驗收應按照«建筑給水排水及采暖工程質量驗收規(guī)范» （GB50242-2002）執(zhí)行。9、 改造后的橫管冷卻器可方便靈活地實現(xiàn)兩段運行于三段運行之間的轉換。10、為了施工便利和保證順利實現(xiàn)系統(tǒng)切換，橫管冷卻器改造采用密封性能較好法蘭式蝶閥。 六、經(jīng)濟和環(huán)保效益分析利用橫管冷卻器煤氣余熱取代原蒸汽采暖，具有具有顯著的經(jīng)濟效益和良好的社會環(huán)保效益。蒸汽采暖用汽一般為60

10、00-10000 m2/噸小時，按熱負荷10萬m2、8000 m2/噸小時計，每采暖期可節(jié)約蒸汽10*10000/8000*24*150=45000噸節(jié)能量45000*0.1286=5787tce按噸汽80元計，每采暖期可創(chuàng)效80*45000/10000=360萬元同時減少二氧化碳和碳氫化合物、氮氧化物等排放量約21412噸。投資回收期：（按采暖面積10萬m2計）150/360=0.42個采暖期，不到3個月。效益分析未計算初冷器余熱夏季利用的效益。與過去煤氣余熱利用系統(tǒng)相比，項目方案有如下改進：（1）新增了采暖循環(huán)泵的變頻控制系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)氣候變化靈活調節(jié)供熱量，實現(xiàn)采暖系統(tǒng)的節(jié)電運行。（2）系統(tǒng)運行由冷鼓