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100万吨焦化烟道余热利用系统
技术方案论证
天津裕能环保科技有限公司
二〇一三年三月
一、 方案概述
焦化企业是生产钢铁的不可缺少企业，在现代化建设中起着重要作用，同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业的节能降耗显得尤其重要。焦炭是高炉炼钢的主要原材料。在焦化过程中焦炉煤气燃烧后产生的烟气很多企业将它直截放到空中，不仅浪费能源，还污染了环境。余热锅炉将其280℃烟气进行余热回收产生0.7MPa的蒸汽，可用于取暖、制冷、并网发电等各种用途。
二、余热回收系统的设计
根据 有限公司100万吨焦炭烟气余热回收项目的要求，我公司的技术方案如下：该系统由以下装置组成，蒸气发生器、软水预热器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表等组成。
1
2、主要设备的性能
1
表1蒸汽发生器的性能参数 设计工况
|
热侧废气
|
冷侧水
|
流量
|
140000Nm3/h
|
|
进口温度/℃
|
260
|
165
|
出口温度/℃
|
170
|
165
|
设计压力MPａ
|
常压
|
0.7
|
工作压力MPａ
|
常压
|
0.6
|
换热面积M2
|
3800
|
310
|
2）软水预热器的性能参数(表2)
表2软水预热器的性能参数 设计工况表
|
热侧废气
|
冷侧水
|
流量
|
140000Nm3/h
|
|
进口温度/℃
|
170
|
104
|
出口温度/℃
|
158
|
150
|
设计压力MPａ
|
常压
|
0.7
|
工作压力MPａ
|
常压
|
0.6
|
换热面积M2
|
524
|
123
|
三、设备结构的设计规格表（见表）
100万吨焦炭烟气余热回收热设备流程如下：
1、关闭主烟道翻板阀，
2、旁路烟道上均安装翻板阀，锅炉检修时可以关闭，主烟道翻板阀打开，不影响焦炭的正常生产。
蒸发器技术参数
一、技术参数表
| |||
技术参数
|
名称
|
指标
| |
烟气侧
|
软水侧
| ||
工作压力MPa
|
常压
|
0.6
| |
介质名称
|
烟气
|
脱盐水
| |
流量Nm3/h
|
140000
|
8t/h
| |
入口温度℃
|
260
|
165
| |
出口温度℃
|
170
|
165
| |
换热面积m2
|
3800
|
615
| |
二、主要数据表
| |||
序号
|
名称
|
单位
|
数据
|
1
|
设计脱盐水进口温度
|
℃
|
165
|
2
|
设计脱盐水出口温度
|
℃
|
165
|
3
|
受热面积
|
M2
|
3800
|
4
|
出口烟气流速
|
m/s
|
10
|
5
|
管排列方式
|
|
叉排
|
6
|
翅片外径
|
mm
|
φ72
|
7
|
翅片内径
|
mm
|
φ42
|
8
|
换热管横向节矩
|
mm
|
110
|
9
|
换热管纵向节距
|
mm
|
100
|
10
|
换热管材质
|
|
20#
|
|
|
| |
软水预热器技术参数
一、技术参数表
| |||
技术参数
|
名称
|
指标
| |
烟气侧
|
软水侧
| ||
工作压力MPa
|
常压
|
0.7
| |
介质名称
|
烟气
|
脱盐水
| |
流量Nm3/h
|
140000
|
8t/h
| |
入口温度℃
|
170
|
104
| |
出口温度℃
|
158
|
160
| |
换热面积m2
|
524
|
60
| |
二、主要数据表
| |||
序号
|
名称
|
单位
|
数据
|
1
|
设计脱盐水进口温度
|
℃
|
104
|
2
|
设计脱盐水出口温度
|
℃
|
160
|
3
|
受热面积
|
M2
|
524
|
4
|
出口烟气流速
|
m/s
|
9
|
5
|
管排列方式
|
|
叉排
|
6
|
翅片外径
|
mm
|
φ70
|
7
|
翅片内径
|
mm
|
φ42
|
8
|
换热管横向节矩
|
mm
|
110
|
9
|
换热管纵向节距
|
mm
|
90
|
10
|
换热管材质
|
|
20#
|
|
|
| |
四、热管设备的主要特点
(1)传热系数高。废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行，而且废气热管外侧为翅片，这样换热面积增大，传热得到强化，因而使换热系数得到了很大的提高；
(2)
(3)冷热流体完全隔开，有效防止水汽系统的泄漏。在运行时，由于废气的大量冲刷，即使管子受到一定的损坏，也不会造成冷侧的气水泄漏到热侧，确保了系统的安全运行，这也是该设备有别于一般烟道中设备的最大特点；
(4)
(5)设备为多个小设组成。按装及检修方便。
六、工程概算
1、系统投资
100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表1（天津裕能） 单位:万元
序号
|
内 容
|
规格型号
|
产地品牌
|
单位
|
数量
|
单价
|
总价
|
备注
|
一
|
蒸发器本体
|
单项总价: 236万元
| ||||||
1
|
蒸发器
|
|
天津裕能
|
套
|
1
|
190
|
190
|
100T
|
2
|
省煤器
|
|
天津裕能
|
套
|
1
|
34
|
34
|
18T
|
3
|
集汽器组件
|
|
天津裕能
|
套
|
1
|
10
|
10
|
6.5T
|
4
|
分气缸
|
|
天津裕能
|
套
|
1
|
2
|
2
|
|
二
|
吊装运输
|
单项总价: 4万元
| ||||||
三
|
调试、培训费
|
单项总价: 2万元
| ||||||
合计
|
工程总造价
|
总价: 242万元
| ||||||
100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表2(双方均可加工)单位:万元
序号
|
内 容
|
规格型号
|
产地品牌
|
单位
|
数量
|
单价
|
总价
|
备注
| |
一
|
辅助设施
|
单项总价: 68.5万元
| |||||||
1
|
上升、下降管
|
|
|
套
|
1
|
13
|
13
|
9T
| |
2
|
软化水箱
|
|
|
套
|
1
|
4
|
4
|
| |
3
|
热力除氧器头
|
ASJX-15 15T/h
|
|
套
|
1
|
3.5
|
3.5
|
| |
4
|
除氧水箱
|
|
|
套
|
1
|
9
|
9
|
| |
5
|
连接水管路
|
|
|
套
|
1
|
6
|
6
|
| |
6
|
水泵房
|
|
|
个
|
1
|
8
|
8
|
| |
7
|
炉顶雨棚
|
|
|
套
|
1
|
5
|
5
|
| |
8
|
安装电器材料、桥架
|
|
|
套
|
1
|
5
|
5
|
| |
9
|
保温材料
|
|
|
套
|
1
|
15
|
15
|
| |
二
|
自动化控制系统
|
单项总价: 35万元
| |||||||
三
|
安装费
|
单项总价: 35万元
| |||||||
四
|
环评费
|
单项总价: 2万元
| |||||||
五
|
报验费
|
单项总价: 3万元
| |||||||
合计
|
工程总造价
|
总价: 143.5万元
| |||||||
100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表3(外购件)单位:万元
序号
|
内 容
|
规格型号
|
产地品牌
|
单位
|
数量
|
单价
|
总价
|
备注
|
一
|
外购
|
单项总价: 48.5万元
| ||||||
1
|
软水装置
|
RSQ-8 15T/h
|
|
套
|
1
|
8
|
8
|
天津
|
2
|
磷酸盐加药装置
|
JSL－2/4-15/25 N=2.58KW,U=380V
|
|
套
|
1
|
2.5
|
2.5
|
|
3
|
取样冷却器
|
YXQLX－273/0.45
|
|
套
|
2
|
3.5
|
7
|
|
4
|
放空消声器
|
XSQ-FK DN25
|
|
套
|
1
|
2.5
|
2.5
|
|
5
|
连续排污膨胀器
|
LP-3.53
|
|
套
|
1
|
3
|
3
|
|
6
|
锅炉给水泵
|
Q=
|
沈阳工业泵制造厂有限公司
|
台
|
2
|
4
|
8
|
DG12-35X4
Y
|
7
|
软水泵
|
Q=25m3/h H=
|
沈阳工业泵制造厂有限公司
|
台
|
2
|
0.75
|
1.5
|
IS65-40-200
Y132S2-2 7.5KW 380V
|
8
|
阀门及配对法兰
|
|
|
套
|
1
|
16
|
16
|
|
合计
|
工程总造价
|
总价: 48.5万元
| ||||||
二）烟气管道(以实际长度为准)
序号
|
内 容
|
规格型号
|
产地品牌
|
单位
|
数量
|
单价
|
总价
|
备注
|
一
|
烟气管道
|
单项总价: 万元
| ||||||
1
|
进口烟气分管道
|
φ1800X10
|
|
米
|
60
|
0.38
|
22.8
|
含保温
|
2
|
出口烟气管道
|
φ2200X8
|
|
米
|
15
|
0.45
|
6.75
|
含保温
|
3
|
进口烟气总管道
|
φ2600X10
|
|
米
|
20
|
0.55
|
11
|
含保温
|
4
|
风机
|
风量:27.5万m3/h,压力:>2000Pa
|
|
台
|
1
|
23
|
23
|
|
5
|
配套电机
|
|
|
台
|
1
|
20
|
20
|
|
6
|
液力偶合器
|
|
|
台
|
1
|
16
|
16
|
|
8
|
法兰式圆形波纹补偿器
|
ND2200 L＝1000mm
|
|
台
|
1
|
1.8
|
1.8
|
|
9
|
法兰式圆形波纹补偿器
|
ND2600 L＝1000mm
|
|
台
|
1
|
2
|
2
|
|
10
|
电动圆形通风蝶阀
|
D941W－0.5 DN2200
|
|
台
|
2
|
3.5
|
7
|
|
11
|
电动圆形通风蝶阀
|
D941W－0.5 DN2600
|
|
台
|
1
|
4.5
|
4.5
|
|
12
|
水平管道固定支座
|
|
|
个
|
6
|
0.5
|
3
|
|
13
|
地基基础
|
含挖掘机、短途运输
|
|
套
|
1
|
23
|
23
|
|
14
|
按装费
|
|
|
套
|
1
|
|
25
|
|
合计
|
工程总造价
|
总价约: 165.85万元
| ||||||
大约投资600万元
七、 主要技术经济指标
1、本项目方案经济分析
经济效益：
产蒸汽量：8吨/小时（烟气按260度计算）
年产蒸汽量：8×24×360＝69120吨蒸汽/年
按110元/吨蒸汽计算
经济效益：69120×110＝760.32万元/年
消耗：
① 软水：按每吨3.6元计；70000吨/年
② 电耗：250kw，按每度0.5元计
消耗费用：70000×3.6＋250×0.5×24×360＝133.2万元/年
③设备维修费：在寿命期内维护费15万元/年
年净收益:760.32－133.2－15＝612.12万元/年
3、可申报节能减排奖金：
1）、年节约标煤：8×24×360×0.1=6912吨/年；
2）、按国家标准，节约一吨标煤奖励300元计：
6912×300/10000=207.36万元。
结论：按工程总投资650万元计算。
投资回收期：（(650-207.36）/612.12)×12×30=260天
（注：如果不申请节能减排补贴回收期一般在382天左右）
天津裕能环保科技有限公司 李兴
13821296399 15620024988
邮箱:TJHNLX@163.COM