导热油锅炉余热回收节能项目

工业余热回收节能项目

第一章 总 论

一、项目背景

1.项目名称：

利用余热锅炉和空气预热器的工业导热油锅炉余热回收节能项目

2.相关国策:

为深入贯彻科学发展观，落实节约资源基本国策，调动社会各方面力量进一步加强节能工作，加快建设节约型社会，实现“十一五”规划纲要提出的节能目标，促进经济社会发展切实转入全面协调可持续发展的轨道，目前工业窑炉余热利用率仅有15%左右，工业炉应优先把高品位愈能余热用于发电，低温余热用于空调、采暖或生活用热。

2010年财政部、国家发展改革联合出台的《关于印发合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法的通知》中明确规定，相关部门将对节能服务公司以节能效益分享型合同能源管理方式实施的年节能量在500吨标准煤以上（含）、10000吨标准煤以下的工业节能改造项目给予奖励；

3.EPC在中国工业的发展前景分析:

工业是我国的第一大耗能大户。2006年我国的工业能源消费量占全国能源消耗总量的71.2%，以煤炭、焦炭、原油和电力为主要能源消费对象，在能源消费的几个部门当中，工业以绝对“优势”占第一位。世界各国工业能源消费一般只占能源消费总量的1/3左右，而在我国，工业能耗占比接近70%。

二、项目概况

1.企业现状

该工业企业存在大量余热资源，包括烟气余热、炉体散热、高温产品余热、冷却介质余热、废气和废料余热等。其中烟气余热几乎占燃料消耗量的1/3以上，是主要的余热资源。

Nm3/h，燃柴油。 该锅炉目前排烟温度为600℃，单台烟气量为20000

2.锅炉烟气余热问题分析

大型锅炉都安装有铸铁管或不锈钢式省煤器，用来助燃空气或预热锅炉给水，但是由于石油、煤、天然气燃料中均含有硫，在燃烧时，硫氧化物的产生是必不可少的，它与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。

当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表面形成液态硫酸（称为结露）。

据相关数据表明，一般工业锅炉的热效率约为60～70%，它的排烟温度大概在250℃～350℃之间，而导热油炉，排烟温度更是达到280℃以上，大量余热未充分利用，如果把这些烟气直接排放到空气中，这不但会导致气温升高，污染了环境，而且极大的浪费了能源。

①稍高于烟气露点腐蚀温度。

露点防腐蚀的一般方法是通过精心的设计，在效率降低不多的情况下，提高换热面的壁温，使之稍高于烟气露点温度，使之不产生露点，从而防止腐蚀。

②选用耐腐蚀材料。

比如，我们可以用ND钢（09CrCuSb），因为它具有较高的抵抗低温腐蚀能力，不但能抗硫酸腐蚀，而且在负氯离子中也具有较高的耐蚀性，而它的力学性能与碳钢相当。

③加入换热器。

锅炉余热回收主要是在烟气进入水膜除尘器前增加烟道截面积，同时再加入一组换热器。的加入会影响到锅炉的排烟流量和排烟阻力，而增加烟道截面积主要是为避免加入换热器后在烟道中形成的阻力。

3.投资必要性

该烟气含有的余热量为QgGgtgcg200006001.2141.4568107KJ/h

这部分能量若白白排入空气中，不但造成了能源的巨大浪费，而且造成了环境的热污染。随着全社会对节能减排的提倡和企业对节能降耗越来越重视，为降低成本，充分利用排掉的烟气中的热量，是每一个工业企业都应该重视起来的。

生产中发现，不论是燃用何种燃料的导热油炉，其热效率普遍偏低，一般都在60%以下。其中原因是排烟温度高，该油炉排烟温度高达600℃，烟气余热未能得到利用，造成热能损失过大。

该项目是符合国家产业政策的，本项目的实施，将大大减少企业能源消耗，提高企业的产品质量，增加企业经济效益，促进企业的健康发展，有助于缓解政府能源供应和建设压力，对减少大气污染保护环境也有巨大的现实意义。

第二章 市场调查

本项目产品为标准220V电。余热锅炉产生的过热蒸汽（1at,227℃）经汽轮机发电，可产生320KW电，可供照明以及其他使用。江苏省电网销售电价表（苏价工[2006]223号）中，大工业电度电价根据用电量多少，平均为0.54元/千瓦时。市场上工业用柴油价格为3300元/吨左右。

第三章 技术性分析

一、 概述

某工厂导热油锅炉排出的烟气温度高达600℃，高温度的排烟降低了锅炉的效率，而且带走了大量的热量，这样浪费了很多的资源，另一方面高温烟气还热化空气而造成了环境污染。暂定该工厂就一台导热油锅炉，该锅炉燃烧柴油，尾气温度是600℃，烟气量是20000Nm³/h。以下是解决方案。

二、解决方案

1．方案原理图

2．余热锅炉

导热油锅炉出来的烟气先进入一台余热锅炉，余热锅炉利用烟气余热将水加热成蒸汽，产生的蒸汽再导入汽轮机带动发动机进行发电，而从余热锅炉出来的烟气直接排掉有点可惜，可以在余热锅炉后加一空气预热器，将进入导热油锅炉的空气进行预热，这样就可以提高导热油锅炉的工作效率。

600℃高温烟气进入余热锅炉将20℃的锅炉进水加热成蒸汽，蒸汽进入汽轮机带动发电机

烟气成分：由于原料成分不同，烟气成分也有一定的差异，结合实际生产状况，以柴油为燃料产生的烟气成分表如下：

烟气酸露点计算：

因工业炉使用的原料和燃料不同，以及工艺过程不同，烟气中二氧化硫转化成三氧化硫的转化率也不同的,一般为3%~10%，这里为了考虑余热锅炉的安全，采用10%的转化率做计算。

t=116.5515+16.06329×lgVSO3+1.05377(lgVSO3)2=156.2℃ t——烟气的酸露点温度，℃；

VSO3——烟气中SO3体积百分率。

烟气的焓计算：

600℃烟气的焓

I600iN2×N2%iO2O2%iCO2CO2%iH2OH2O%878.607kJ/Nm3

227℃烟气的焓

I227iN2×N2%iO2O2%iCO2CO2%iH2OH2O%245.153kJ/Nm3

余热锅炉蒸发量计算

⑴入锅炉的烟气量V20000Nm3/h

⑵入锅炉烟气温度t'600℃

⑶出锅炉烟气温度t''227℃（根据酸露点温度和余热最大利用化原则选定） ⑷烟气入锅炉热量Oy＝V×I600℃＝20000878.607=17572140kJ/h

⑸锅炉漏风系数0.05

⑹烟气带走的热量Q2(1)VI2275148213kJ/h

⑺锅炉散热系数q52%

⑻锅炉散热损失Q5q5Qy351442.8kJ/h

⑼锅炉吸热量Q1QyQ2Q512072484.2kJ/h

⑽蒸汽的焓ig3000kJ/kg(13at,280℃）

⑾给水的焓il83.9141kJ/kg（25℃）

⑿锅炉产汽量：DQ1/(igil)4140kg/h

单位发电量：

蒸汽输送损失按在1公里内考虑，压力损失0.1MPa，温度损失10℃，汽水损失按3%，发电效率94%计算。

进入汽轮机的蒸汽参数如下：

⑴主蒸汽的量D'D(13%)4015.8kg/h

'⑵主蒸汽的焓ig2981.29kJ/kg（11.75bar，270℃）

⑶汽机排汽焓i排2676.3kJ/kg(100℃， 1bar）

'D'(igi排）4015.80.94(2981.292676.3)⑷发电量P320kw 36003600

3．空气预热器

预热空气形成的燃料的节约量

计算其燃料节约率，查《实用节能手册》 图7-6 空气节油量可知，从余热锅炉出来的烟气是227℃，欲将其空气预热到200℃，可节省7%的柴油。

第四章 经济效益分析

一、节能设备投资

1．余热锅炉选用型号F30/650-6/13-250一台,部分参数如下：

烟气流量 烟气温度 蒸发量 蒸汽压力 蒸汽温度

（Nm³/h） （℃） （kg/h） （at） （℃）

20000～35000 500～700 3000～8000 13 250～300

该锅炉设备的价格是5万～10万。

2．背压式汽轮机和发电机各一台，价格大概在15万左右。

3．其他辅助设备，例如引风机，给水泵等，价格大概在20万左右。

以上可以看出，总的设备投资大概在45万左右。

另外，空气预热器的投资估约为20万。

综上，总投资至少要65万左右。

二、节省导热油锅炉日平均耗柴油

1．理论空气量计算

L0.203Q/10002.0

L——燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位m³/kg；

Q——燃烧低发热值，单位是kJ/kg

2．理论烟气计算

V0.01(1.867C0.7S0.8N)0.79L

V——理论烟气量，单位m³/kg;

C、S、N——燃料中碳、硫、氮的含量；

L——理论空气量

3．节省日平均耗柴油量计算

理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24

按上述公式计算，一吨柴油完全燃烧产生15000标立方米烟气量。一天按20小时生产时间计算，则一天产生烟气量为V1v1t2000020400000Nm3，

m140000026.8吨，每天能节约柴油m226.87%1.876吨。

15000

三、效益估算

柴油价格为按每吨为3300元~7000元不等，保守估计以3300元/吨为参考进行计算，所以每天能省33001.876=6190.8元的柴油。另外还有单位发电量为320kw，所以一天总发电量为320206400kwh，生产电价为0.55元/度计算，可以知道一天可以产值为64000.553520元，另外，发电机要耗电，余热锅炉需要冷却水，一天大概要花费500元，这样节能改造后一天能带来的效益值为6190.8+3520500=9210.8元，一年按280天计算，则

万，则投资元=258万元。而设备购买花费45+20=65一年可以带来效益9210.8280=2579024

回收时间为65=0.25年=3个月。 258

四、融资方案

该节能改造项目中资金问题是该项目是否能够运行成功的重要问题。签订了工程承包合同后，就应该全力以赴地为该工程筹措资金，以免造成资金拮据，周转困难使工程开工不足，工程进度上不去而影响信誉和经济效益。

1．筹措和利用自有资金15万元。2．用银行贷款50万元。

第五章 环境保护

目前我国能源供应紧张的局面,这是众所周知的,今后相当长的时间内将在能源相对短缺的条件下,要求工农业生产逐年有较大的增长,不狠抓节能显然是不行的.工业余热量大,面广,品味多,是一个可以作为充分开发利用的潜在的二次能源.我过能源利用率低,余热量大,应该把低温位工业余热的回收利用作为重要的节能措施,加强科研工作与推广应用较成熟的节能新技术.。

回收工厂企业中的大量余热；改造陈旧落后的换热装置，引用新型高效节能设备，以提高热利用效率，乃是当务之急，势在必行。

一、编制依据

1．《建设项目环境保护管理条例》（中华人民共和国国务院[1998]第253号令

二、 采用的环保标准

1．《环境空气质量标准》（GB3095-1996）

2．《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

3．《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1996）

4．《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1996）

5．《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

三、主要污染源喝主要污染物与治理方案

1．废气

本项目是以热原料气为余热回收一个环保和综合利用项目，导热油锅炉排出的温度为600℃的高温烟气，经余热锅炉回收利用，再经过蒸汽发电机产生电能，余热锅炉排出的大约227℃的尾气，再经过二次利用，利用空气预热器加热空气，循环利用尾气温度。

2．噪声

锅炉在排出尾气时会产生噪音，噪声防治的主要措施是采用噪声小或具有噪声控制措施的设备，对设备提出噪声控制要求。

第六章 生产制度及劳动定员

一、生产制度

全年工作340天，每天24小时，实行三班工作制。

二、劳动定员

各车间的生产定员，根据不同岗位的设备正常运转岗位定制的。现设定新增定员15员 定员： 15

其中 管理人员 3人

专业技术人员 3人

生产工人 9人

三、人员素质要求

1． 具有控制性的人员要求具有中专或同等学力人员

2． 人员从社会上招聘

3． 要求技术人员具有较高的品质。在上岗前进行相关的专业技术培训，经考试合格后才可

上岗。

4．

第七章 项目实施进度安排

一、项目前期的准备工作

由于该项目经济效益显著，原料。生产技术，生产工艺有保证，故该项目前期应分为2个阶段进行：

1．项目建议书的编制及审批

2．可行性研究报告的编制及审批

二、项目实施进度

该工程的实施周期为4个月，待可研报告批复后，资金到位后，即可开展下一阶段的工作，具体有：

1．初步设计及审批

2．施工图设计及设备购进

3．场地准备和工程施工

4．设备管道安装及调试

5．完工验收

第八章 结论与建议

本小组在项目提出前，进行了广泛、深入的市场调研，从经济、社会、环境三方面进行了深入的分析，认为该项目完全可行，而且具有很大的盈利空间。然而强化项目进程中的投资、质量、进度计划，注重对可能发生的不利条件及变化因素的预测与防范对策，是保证项目按期完成的必要条件。