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哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
新聞動態

全焊式高效換熱器在鍋爐廢熱利用中的應用探討

點擊:1914 日期:[ 2014-04-26 22:43:06 ]
(山東華魯恒升集團德州熱電有限責任公司,德州253024)任志云 1前言 鍋爐作為電力發電企業的三大主機之一,完成了礦物燃料的化學能向蒸汽熱能的轉化過程。鍋爐用燃煤在電力行業生產成本中占到了50%以上,在我國能源供應缺口不斷增長的背景下,實現有限資源最大價值化應當成為各個企業首要的目標。但在電力行業中存在著這樣的誤區:各個企業重點往往只著眼于更新主要設備卻忽視了貌似效果不明顯但是投資效益比較大的鍋爐啟動調整和排污過程中的熱能。2001年我們通過招標購置了3臺瑞典產高效換熱器用于集中供熱系統中取得了明顯的節能效果,根據該類設備的特點筆者認為該類換熱器完全有可能在電站鍋爐的余熱利用上發揮重要的作用。 2全焊式高效換熱器的特點 全焊式高效換熱器國內首推蘭州石化引進開發的板式換熱器,但該設備有一個致命的弱點就是體積龐大。國外像瑞典的舒瑞普公司和丹麥的阿法拉伐公司所生產的板式換熱器克服了這個缺點,體積非常之小。以阿法拉伐公司生產的換熱器為例,全焊式高效板式換熱器結構緊湊,可以節省相當于其他換熱設備90%的占地;傳熱效率高,由于流道設計合理,流體可以在很低的流速下達到充分的湍流狀態,傳熱系數(4000~8000kW (m·℃))可以達到管殼式換熱器的3~5倍,傳熱效率可達到98%以上,最小溫差1℃,熱回收率達到90%以上;采用耐酸不銹鋼316為材料制作板片,解決了水中氯離子超標時的材料腐蝕問題;免維護、不滲漏,獨特的設計使流體在設備內的流速提高并產生自擾動,起到了自我沖刷的效果,難結垢,一般使用3~4年后清洗一次;模塊化系列化設計;體積只是管殼式換熱器的10%左右;使用參數最高可達到350℃,40kg cm2,避免了其他類型板式換熱器對耐溫、耐壓的限制。 3鍋爐運行調整的特點 電站鍋爐不同于工業鍋爐,根據國家《鍋爐安全監察規程》的有關規定,電站鍋爐的爐水水質要求極為嚴格,水質的超標將會影響到蒸汽品質、承壓部件的壽命以及汽輪機的結鹽、結垢等諸多方面。為保證水質指標,在進行嚴格的給水水質處理、爐內加藥的同時,要通過運行過程中監測爐水的濃縮倍率而后通過連續排污和定期的排污排掉部分高濃度的不合格爐水,以保證爐水水質合格。標準規定大型的火力發電廠鍋爐的設計排污率一般在1%~2%之間;熱電廠由于其行業的特殊性設計排污率在3%~7%之間。排污的部分爐水熱值很高,現在一般發電企業都是白白排掉了。另外,鍋爐在檢修放水的過程中每次都會有大量的水排入了下水道,造成了水源和能源的浪費。 4應用方案探討 方案很簡單:就是利用排掉的水加熱鍋爐給水。在鍋爐的給水系統中給水來自兩個方面:一是汽輪發電機的凝結水;二是水處理車間輸送的合格的除鹽水。兩者的初始溫度均小于60℃,這兩者在除氧器匯合后經過低壓加熱器、回熱加熱器、高壓加熱器等裝置加熱后達到給水的要求溫度(150℃左右),這個過程中消耗了大量的蒸汽。如果采用廢熱加熱部分給水就可以達到節省蒸汽節能的目的。另外本方案將事故狀態下的和檢修狀態下的鍋爐放水進行全面的回收。下面以3×75t h鍋爐蒸發量的小型熱電廠為例介紹一下運行方案(見圖1)。 5投資效益比的分析 從圖1可以看出該方案投資少,系統簡單。我們以上述3×75t h熱電廠為例。排污率取5%,3臺鍋爐運行時間均按300d計算,鍋爐按P=3 82MPa,T=435℃計算(對應的爐水飽和參數為P1=4 0MPa,T1=250℃)。換熱器的熱效率設定為90%。通過查閱飽和水的焓熵圖可知:排污水的焓值h1=1087 5kJ kg。根據換熱器的低溫差傳熱的特點我們設定排污水經換熱后的溫度為60℃,對應的焓值h2=251 46kJ kg。每年回收的熱量Q=總的蒸發量×排污率×(h1-h2)×熱效率。即:Q=3×75×24×300×0 05×1000×836 04×0 90=60944 4GJ。折合標準煤2300t a。如果折合收益的話,因為是廢熱回收,熱源的成本已經包含在企業成本以內,因此回收的熱量的成本只有基礎投資和運行中的電費。按現有的熱價(21.69元 GJ)計算回收的收益為:21 69×60944=132 19萬元 a。基礎投資(換熱器、閥門、管道、熱水泵)不超過15萬元,使用年限不小于3年。由于配置的熱水泵容量不大于7.5kWh,在電價為0.45元 kWh的基礎上年耗電折合24300元,年可節約120余萬元。至于爐水回收根據我公司的經驗,每臺鍋爐年事故考慮3次,這樣通過計算每年可以回收爐水800余t。由此可見節能和創收的前景相當廣闊。 6結論 根據以上的分析,小型的熱電廠年創利潤已經相當可觀,我們可以算一算在大型的電站鍋爐上如果能充分利用的話,每年的節約將會是以千萬元計。在電力行業改革日趨深入的背景下,節能創收一定能引起各企業的關注。    
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