大同热力公司锅炉房余热回收方案

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1、大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案大同热力公司锅炉房改造项目烟气余热回收方案书四方节能装备有限公司2017年5月13第页大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案1.项目条件大同热力公司锅炉房改造项目，共安装3×116MW燃气热水锅炉，本项目拟定加配烟气余热热泵，回收锅炉烟气余热。供暖时长（*）h3600锅炉额定制热量（*）MW3×116热网设计水流量（*）t/h3300锅炉后是否配节能器是价格燃气价格（*）元/Nm33电力价格（*）元/kwh0.56单位面积供暖价格元/平米25表1待改造锅炉运行情况表名称单位锅炉房锅炉节能器出口烟气温度（实际运行值）℃80锅炉排烟总量Nm3

2、/h12×104热网水平均回水温度（实际运行值）℃50表3天然气参数锅炉按燃用天然气设计，天然气发热值如下：低位发热值Q=8200kcal/Nm32.技术路线2.1深度回收烟气余热的必要性一般地，燃气锅炉的热效率为87%~95%，该热效率的计算是以天然气低位热值为基础的。天然气的高位热量是燃烧时水蒸气吸收的热量，这部分热量约为低位热值的8%，而这些热量往往随着烟气排放至大气中。如果可以将这部分热量回收利用，那么燃气的热效率可以超过100%，最高可达108%。13第页大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案天然气的烟气洁净，含硫量极低，易于实施水蒸气的冷凝。因此，深度回收燃气

3、锅炉烟气余热，可使燃气的高位热值得以利用，能源效率最多可提高15%。2.2传统烟气余热回收方式烟气余热占我国工业余热总量的一半，因此烟气余热回收技术起步早、发展快，形成了多种多样的烟气余热回收装置，例如省煤器、空预器或节能器等等。无论何种形式，传统烟气余热回收装置均通过换热的形式回收余热。当烟气温度较高时，可使用采暖回水、工艺补水等吸收烟气余热。当烟气温度较低时，只能使用空气或冷源循环水吸收烟气余热。“气-气”换热系数极低，换热面积较大，成本高；冷源循环水来源较少，目前只有直供地板采暖循环水可以作为冷源循环水，有很大的局限性。另外，换热时产生的冷凝水溶解烟气中的硫氧化

4、物、氮氧化物，形成酸性液体，对金属换热面产生强烈腐蚀，设备使用寿命无法保障。2.3热泵烟气余热回收系统热泵烟气余热回收系统是一种可以将低温烟气余热转移到高温热水中的一整套设备，可将烟气温度降低至30℃以下，回收绝大部分冷凝热，从而使燃料的高位热值得以利用，能源效率最多提高15%。热泵烟气余热回收系统可以制出80~90℃具有直接利用价值的热水，可以应用于各类使用天然气的场合，如大型燃气供暖锅炉、分布式能源、燃气电厂余热锅炉等等，排烟量规模越大，节能减排的效益越好。13第页大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案2.4技术原理热泵烟气余热回收系统由吸收式热泵、换热器和循环水泵组

5、成。二级换热器负责将烟气中的余热转移至水中，吸收式热泵负责将循环水中的余热转移至高温热水中。通过这两个步骤，烟气低温余热便可转移至高温热水中。吸收式热泵是一种可以将低温热量转移至高温热源中的设备。其原理为，以溴化锂浓溶液为吸收剂，水为蒸发剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低位余热源的热量，通过吸收剂回收热量并转换制取工艺性或采暖用的热水。与锅炉相比，单效热泵的热效率可达170%，是成熟、高效的节能产品。塔式换热器是烟气与水换热的设备，换热器中布满填料，循环水自上喷淋，烟气自下而上流动，烟气和水直接接触换热。换热过程中，烟气的温度下降至30℃，热量转移至循

6、环水中，成为吸收式热泵的余热源。烟气中的水蒸气和酸性可溶物也同时混入循环水中。通过水质在线管理，可以保证循环水水质满足热泵的使用要求。3.技术方案3.1锅炉现状热效率计算13第页大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案当燃气、燃烧条件确定时，排烟温度与热效率存在一定的对应关系。通过反平衡法，可以计算出燃气锅炉热效率。反平衡法计算燃气锅炉热效率公式为：η=1-q2-q3-q4-q5其中，q2为排烟热损失=(排出烟气比焓—燃烧前空气比焓)×烟气质量/燃气低位热值，通过查表、计算得到；q3为化学不完全燃烧热损失，按照国家规范取1%；q4为机械不完全燃烧热损失，按照国家规范取0%；

7、q5为散热损失，按照国家规范取1.5%。本项目按以下已知和拟定条件计算：技术条件单位数值备注燃气热值kcal/Nm38200拟定燃气温度℃20拟定燃气碳氢化合物当量分子式C0.98H3.96参考准格尔气源空气过量系数1.196拟定空气温度℃20拟定排烟温度℃80设计排烟温度按以上条件，查表、计算结果如下：热损失数值备注q20.027计算值q30.01取值q40.00取值q50.01取值η0.953计算结果同样方法计算其他排烟温度下热效率，计算结果如下：表天然气热效率与排烟温度对应表13第页大同热力公司锅炉房烟气余热回收方案排烟温度℃130806050