我國能源需求隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展大幅度增加,為了解決當前能源緊缺和環(huán)境污染問(wèn)題,余熱回收技術(shù)被廣泛運用。據調查,各行業(yè)的余熱總資源約占燃料消耗總量的17%-67%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。
華德智慧是一家科技型綜合能源管理和節能服務(wù)企業(yè),為多個(gè)企業(yè)實(shí)現了余熱回收利用,達到了節能和環(huán)保效果。
燃氣鍋爐的燃料天然氣,主要成分是甲烷(CH4),燃燒后的煙氣中會(huì )含有大量的水蒸氣,當溫度降低至57℃露點(diǎn)溫度以下(通常是25℃)時(shí),燃氣鍋爐尾氣中的蒸氣冷凝為液態(tài)水,冷凝過(guò)程釋放大量的汽化潛熱。燃氣鍋爐每標立米天然氣產(chǎn)煙氣量11.5-13Nm3,約占消耗燃氣高位發(fā)熱量的11%。這一比例,遠大于鍋爐散熱損失、燃氣不完全燃燒損失在總熱量中的比例,因此,需充分回收煙氣的余熱。
天津市靜海區北環(huán)供熱站勇?lián)鷦?chuàng )建節能、環(huán)保、節約型社會(huì )重任,與華德智慧攜手,在保證正常供熱的同時(shí),增設煙氣余熱回收裝置,深度提取煙氣顯熱及水蒸汽冷凝潛熱。北環(huán)供熱站供暖面積約為 600 多萬(wàn)平方米,鍋爐裝機總供熱能力406MW。華德智慧擔任了北環(huán)供熱站一、二、三期全部燃氣鍋爐配套的煙氣余熱回收設計和施工工作。為了更好的提高熱能利用效率,控制投資及便于部分負荷調節,華德智慧配置3臺回收余熱量 7MW 的燃氣增熱型熱泵進(jìn)行余熱回收,總計回收余熱量為21MW。
華德智慧在燃氣鍋爐尾部煙道上安裝接觸式煙氣取熱器,煙氣經(jīng)取熱器放出熱量,取熱器中通過(guò)熱泵產(chǎn)生的低溫水吸收煙氣中的高溫熱量,將煙氣溫度降到 25℃以下,再經(jīng)煙囪排出,可以實(shí)現煙氣余熱的深度吸收及消除部分視覺(jué)污染白色煙羽。煙氣冷凝回收系統熱網(wǎng)水側和原鍋爐回水并聯(lián)設計,來(lái)自站外的部分熱網(wǎng)回水首先進(jìn)入煙氣冷凝熱回收系統,吸熱升溫后引至原水管進(jìn)鍋爐繼續被加熱,對外供出。
項目亮點(diǎn)
1、設備選型優(yōu)勢
增熱型熱泵具有驅動(dòng)熱源廣、可利用的余熱范圍廣、熱媒溫度高、系統能效比高、耗電少等特點(diǎn)。利用少量的高溫熱源為驅動(dòng)熱源,產(chǎn)生大量的中溫有用熱能。
2、煙氣深度利用
熱泵產(chǎn)生的一部分煙氣通過(guò)煙氣再循環(huán)系統與空氣混合進(jìn)入燃燒器提高燃燒效率,降低 NOx 排放,一部分煙氣經(jīng)過(guò)煙氣余熱吸收式熱泵系統釋放煙氣余熱后進(jìn)入煙囪排至室外,實(shí)現深度利用。
3、余熱水回水閉環(huán)循環(huán)
余熱水回水經(jīng)循環(huán)泵升壓進(jìn)入余熱回收專(zhuān)用機組后,將回水從煙氣中吸收的余熱傳遞給熱網(wǎng)循環(huán)水,被冷卻后的低溫余熱水再進(jìn)入煙氣換熱器繼續吸收煙氣的余熱,最后回到中間介質(zhì)水循環(huán)泵 入口,實(shí)現閉式循環(huán),節約能源。
4、冷凝水二次利用
采用煙氣冷凝熱回收技術(shù)后,回收的冷凝水成分較為清潔,經(jīng)過(guò)處理后可用于生產(chǎn)用水。本工程將余熱回收系統的冷凝水匯集到水箱,并對冷凝水采用 PH 值自動(dòng)檢測及自動(dòng)加堿調節等技術(shù)處理后可作為鍋爐和熱網(wǎng)補充水源。
5數智化運維煙
氣余熱吸收式熱泵系統,配套 PLC 控制系統,將采集到的數據上傳到碳控官綜合能源管理平臺,從而完成數據的采集和遠程控制,具備與外部系統的聯(lián)動(dòng)功能,通過(guò)監測水溫、儲氣室壓力、流量及時(shí)預警報警保證設備運行安全穩定運行。經(jīng)過(guò)華德智慧改造,鍋爐天然氣消耗量降低10%~12%,年冷凝水收益 50.1 萬(wàn)元,余熱回收深度利用技術(shù)減少了天然氣等有限資源的消耗量,降低了NO、SO2等污染物的排放,進(jìn)一步改善了該地區的大氣環(huán)境質(zhì)量;冷凝水經(jīng)處理后可以循環(huán)利用,在一定程度上節約水資源;熱泵排污廢水經(jīng)冷卻至 40℃以下后進(jìn)入廠(chǎng)區污水管道,對環(huán)境影響較小。煙氣余熱回收供熱技術(shù)在獲得節能收益的同時(shí)保護了該地區的大氣環(huán)境。
