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锅炉综合节能方案

专业知 识和丰富的经验

燃气锅 炉综合节能方案 (欧美先进技术)

一、节能方案设计(欧美先进技术)

 近二十年来,世界能 源结构发生了巨大的变化,节能减 排成为当前中国乃至世界能源工作的中心议题。随着新 能源的开发使用,石油、天然气、电能已 经成为工业供热的主要能源。节能由倡导转向指令;企业节能,势在必行,迫在眉睫。作为能 源主体的锅炉能耗,是评测 企业运行绩效的主要标志。企业生产过程的连续运行,对能耗 成本控制已经到了刻不容缓的时刻,因为高 能耗每天在吞噬着经营利润。同时,高能耗产生的高污染,正在破 坏着我们赖以生存的环境,保护环 境更需要降耗减排。

1.1蒸汽锅 炉综合节能方案

采用燃 料活化共振节能器+烟气余 热冷凝回收利用实现对锅炉的综合节能改造。

 

1.2节能原理阐述

1.2.1天然气 活化共振节能器-节能原理

  天然气 主要成分为甲烷(CH4),是由4个氢原子和1个碳原子构成,形成后 的分子为偏负中性。

在甲烷 和氧气燃烧的过程中,化学反 应后的终端产物为二氧化碳(CO2)和水(H2O),CH4+2O2=

CO2+2H2O。在甲烷 分子氧化的过程中,氢原子是最先燃烧的,当氢原 子燃烧完成后碳原子才开始氧

化,该燃烧 过程最终产物二氧化碳和水,属于完全燃烧。而碳原 子外围由二层电子组成,在电子层

的保护下,普通的 燃烧条件中碳氧反应并不激烈,最终产 物中二氧化碳和一氧化碳各占一定的比例。

【节能工作原理】

  本设备 采用了活化共振合金材料,共振累 加之后的能量高,且渗透力强,使流经的碳氢燃料分

子产生活化共振,能和氧 气进行充分接触,提高燃烧效率。理论依据如下:

①活化共 振后碳氢燃料里的氢原子改变了电子旋转方式,由逆氢转为正氢,正氢较为活跃,使得和

氧气的结合力增强,燃烧效率提高

       

②活化共 振后碳氢燃料里的氢原子由负电变为带正电,因而吸引更多氧,燃烧效率提高。

           

③碳氢燃 料会自然形成类似葡萄串的群组,化学上称为聚合。当氧气 和这类群组结合的时候,

只有外围的分子群燃烧,而内层 的分子群无法接触到氧气,其结果 是燃料会以一氧化碳和其

他碳氢化合物的形态排放出来。而这类 碳氢燃料群组分子团经过活化共振后,分子团变小变

散,受氧面积增加,燃烧效率提高。

【产品优势】--核心部件-美国进口

1.节省燃气3-5%或更高

2.除初期 投资外没有其他任何运行成本

3.设备工作无人操作,性能稳定,节能显著

4.性价比高,投资回收期低于24个月

5.烟气排放中一氧化碳(CO)含量降低25%~95%

6.烟气排放中碳氢化物(HC)含量降低14%~75%

7.烟气排放中氮氧化物(NOx)含量降低5~50%

8.免除喷嘴的积碳清洗,延长喷嘴寿命

 

1.2.2烟气余 热回收节能冷凝器-节能原理

  普通的燃气锅炉,烟温排放温度在160-260℃。大量的 显热和潜热被排放到大气层,不仅破坏生态,而且

造成高能耗,降低锅炉的热效率,提高运行费用。

  在排烟温度较高时,水蒸汽 不能冷凝放出热量,随烟气排放,热量被浪费。同时,高温烟 气也带走大量显

热,一起形 成较大的排烟损失。每1NM3天然气 燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽,具有可观的汽化潜热,大约为

3700KJ,占天然 气的低位发热量的10%左右。  

    


  燃烧排 烟是非冷凝式燃气锅炉和其他燃烧设备的主要热损失之一,回收利用排烟余热、降低排烟温度是提高

锅炉热 效率的重要途径之一。

  为了减 少燃气锅炉热损失、提高燃料利用率、节约能源,在燃气 锅炉尾部设置烟气冷凝换热器,将锅炉排烟

温度降 到足够低的水平,烟气中 呈过热状态的水蒸汽就会凝结,通过热 交换吸收排烟中的物理显热和水蒸汽凝结

所释放 的潜热加以利用。

  加装“冷凝型 燃气锅炉节能器”,可以有 效回收烟气中的显热和潜热(冷凝水回收)。通过节能器,在降低

排烟温度的同时,提升锅炉循环水(补水)的温度,使其从原来的常温(如20℃左右)升高至50℃—80℃再进入

锅筒,从而实 现燃气耗量的降低。

【产品优势】--欧洲技术及工艺

1.专用换 热材质和独特结构设计,燃料节省率可达8-15%

2.热交换 系统采用连续循环换热,换热效率高;

3.耐腐蚀能力强;

4.逆流垂直布置,自清洁排放冷凝水;

5.减少二 氧化硫和氮氧化物的排放。

1.3【锅炉节能相关法规】

  2010年8月30日国家 质检总局颁布了TSG G0002-2010《锅炉节 能技术监督管理规程》,本规程依据《特种设备

全监察条例》、《高耗能 特种设备节能监督管理办法》的规定,对锅炉设计、制造、安装、改造、维修和使用等

节的节 能工作提出了明确要求,对规范 锅炉节能工作具有重要意义。

一些重 要条款摘录如下:

第八条:锅炉排 烟温度设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性,并且符合以下要求:

(一)额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉,不高于230℃

(二)额定蒸发量小于0.7MW的蒸汽锅炉,不高于180℃

(三)额定蒸 发量大于或者等于1t/h的蒸汽 锅炉和额定热功率大于或者等于0.7MW的热水锅炉,不高于170℃

(四)额定热 功率小于或者等于1.4MW的有机热载体锅炉,不高于进口介质温度50℃

(五)额定热功率大于1.4MW的有机热载体锅炉,不高于170℃

第二十三条:以天然 气为燃料的锅炉,宜采用 半冷凝或者全冷凝尾部热交换装置,回收烟气中的热量。

1.4锅炉综 合节能改造示意图:

 

 

二、节能计量统计

2.1天然气 活化共振节能器-计量统计表

日期

冷炉升压

产气时间(h)

大火时间

(h)

小火时间

(h)

天然气用量

(m^3)

蒸汽产量

(T)

 

 

 

 

 


2.2烟气余 热回收节能冷凝器-计量统计表

日期

节能器进烟

温度(℃)

节能器出烟温度(℃)

进水温度(℃)

出水温度(℃)

天然气用量

(m^3)

蒸汽产量

(T)

 

 

 

 

 

 


2.3锅炉综合节能量计算

节能量

燃气锅炉节能率

燃气节能器

烟气余热冷凝器

合计

5%

9.3%

14.3%

以1吨锅炉为例:

显热节能量:1T锅炉1小时放出显热量=17678大卡/h,折算节约天然气2m3/h;

潜热节能量:1T锅炉1小时放出凝结热=75m3*850.878大卡/m3=63816大卡;

63816大卡/8450大卡=7.55m3,预计节约5m3天然气。

节能率=(2+5)/75=9.3%

2.4锅炉综合节能效益


锅炉

(举例)

天然气平均用量/天(10h)

年消耗

天然气(300天)

年节气量

年节省燃气

费用

备注

6吨

4500m3

1350000m3

193050m3

579150元

天然气价格按3元/立方计算

2.5成功案例




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