炫风节能集研发、设计、制造的高新技术企业。公司先后荣获“中国著名品牌”、“中国质量诚信AAA级品牌企业”、“上海市节能协会会员单位”等多项荣誉称号。先后通过了超导热管蒸发器、超导热管余热回收器等实用专利成果。炫风节能产品主要涉及锅炉及各种窑炉余热回收技术、热能转换及燃气—蒸汽联合循环发电(CCPP)项目、余热蒸汽发电设备、纯低温热水发电设备等技术处于国家领先水平,应用在了多个领域。努力为中国分布式能源系统和节能领域提供一体化的解决方案。 摘要:某铝厂利用热管技术回收电解烟气,进行厂区采暖和职工洗浴,可达到合理用热、节能降耗、减少污染物排放的目的;同时降低高温气体温度有利于延长除尘布袋的使用寿命。在电解铝生产过程中,电解槽不断产生出高温气体,这些烟气虽然混入了部分空气,但在到达净化除尘系统时槽上部散热温度仍高达120℃,即使在冬季也能达到80~90℃。而除尘系统中的布袋在这样的温度下使用寿命将明显缩短,大量的高温烟气排人大气中也是一种能源浪费,并带来热污染。我国已将“余热余压”利用工程列为“十大重点节能工程”之一,节能减排已成为整个社会的共同任务。电解槽上部散热可达120℃,余热通过烟气净化系统管道排放,净化系统布袋容易损坏,氟化物、粉尘(烟尘)泄露,造成大气污染。因此,采用先进技术利用电解烟气余热,是保证安全生产、降本增效、节能减排、保护大气环境的必要途径。在电解烟气进入除尘系统前把温度降下来,利用电解槽尾部高温气体余热产生的热水,用于厂区冬季供暖和职工洗浴,可达到合理用热、节能降耗、减少污染物排放的目的;同时降低高温气体温度有利于延长除尘布袋的使用寿命。但是因为整个净化除尘系统的压力损失要求很小,而且气体的传热系数非常小,所以常规的换热设备不能达到高效换热要求。本项目利用热管技术进行换热,该项目的实施可对相关的技术经济指标进行综合评价,为广泛推广应用电解烟气余热利用技术探索出一条新途径,同时污染物排放也满足了《铝工业污染物排放标准》(GB25465—2010)。某公司现有一条500kA电解铝生产线,在电解铝生产过程中,电解槽稳定产生出高温气体,在到达净化除尘系统时温度仍高达120℃,即使在冬季也能达到80~90℃,冬季平均温度为85℃左右;每个电解槽高温烟气量为9000Nm3/h,共计288台电解槽;计划将回收的热量生产70℃的热水用于冬季厂房供暖和职工洗浴;高温气体经过换热降温后进入除尘系统,从而达到延长除尘器布袋寿命的目的。烟气流量2592000Nm3/h;烟气温度85℃;供暖水温70/55℃。本系统共包括散热部分(原有部分)、循环管道(原有部分)、热管换热器、动力部分、控制系统、旁路系统、主体仪表阀门、设备支架等。将电解槽85℃、2592000Nm3/h高温气体汇集后分别进入热管换热器,经降温后进人除尘系统 (实际设计烟气量分成9路分别进入热管换热器)。本套系统冬季供暖期间烟气走热管换热器方向,夏季走旁路方向;根据实际情况,春、夏两季部分余热可用于员工洗澡。S=Q×94%÷R =14855000/h×94%÷60w/m2h =232728.3m2 式中:S——取暖面积; Q——每小时回收热量; R——每平方需要热量60w/m2h;(注:每小时回收的热量有6%的热损耗) 经设计计算500kA电解铝生产线中电解槽高温气体共回收热量14855kW;回收热量可以供 232728.3m2的厂房供暖条件。夏季烟气温度:110℃;进水温度:15℃;出口温度:75℃;设计水量:85.4t/h;烟气流量:432000Nm3/h (48台电解槽)。原高温气体温度以85℃计,应用余热回收器后尾部排烟温度为70℃,此区问高温气体降温幅度为15℃,回收热量按照94%计算:Q=Vg×ρg×Cpg×∆T×ϕ÷3600 =2592000×1.295×1.062×15×0.94÷3600 =13963.9(kW) 式中:Vg——烟气流量,Nm3/h; ρg——烟气密度,取1.295,kg/Nm3; Cpg——烟气比热,取1.062,kJ/(kg.℃); ∆T——换热器前、后排烟温度温差,℃; ϕ——设备保热系数,取0.94; Q——回收热量,单位:kW。 回收热量可供23万m2供暖,每小时可回收热量13.9MW,可节约蒸汽20吨蒸汽;Ttce=Q÷7000Kcal/kg =13963×3600÷4.18÷7000 =1717kg/1000 =1.72t a X qc×HR =400×1.72×3600 =247.68(万元/周期) 式中:a——标煤单价,取400; HR——供暖周期,取3600小时。 Py=(∆hy×Vg)/(3600×ɳy) =(200×259200)/(3600×0.75×1000) =19.2(kw) 式中:∆hy——增加的烟气阻力,Pa; Vg——烟气流量,m3/h; ɳy——引风机效率,取75%。 E=Py×HR=19.2×3600=69120(千瓦时)式中:Py——引风机增加的能耗; HR——设备年运行小时数,取3600小时。 厂用电按照0.45元/度电计算,则多耗电费用为69120×0.45=31104元/年。应用余热回收技术回收电解槽余热,在保证尾部受热面不发生腐蚀的情况下,回转高温气体温度可由85℃降至70℃,扣除人工费约10.8万元(3人,3000人/月)、维修费约10万元,实际节约费用共226.57万元。
|