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  奧匹克
智能恆溫換熱系統
節能減碳,利己利人
  為地球永續環境、為環保節能盡力
  節能(餘熱利用技術)

  減排(煙氣餘熱回收)
  總甫企業有限公司

本公司從事於鍋爐煙氣餘熱回收利用技術的設計、製造、安裝、維護。提供全方位的節能減排解決方案。

鍋爐的做功熱源乃以煤炭、重油和天然氣等為燃料,由於此類物質均含有不同比例的硫,經由燃燒時通常會產生二氧化硫(S+O?= SO?),在高溫狀態下,硫氧化合物一般以SO?形式存在,在相對較低的溫度下,會有5%以內的SO?在Fe2O3、V2O5等催化下產生三氧化硫(2SO?+O?=2SO3),而煙氣中的水蒸氣與SO3相混合即形成硫酸蒸氣(H2O+SO3=H2SO4)。

煙氣中硫酸蒸氣的凝結溫度稱為酸露點,它比水露點要高很多,而煙氣的酸露點與燃料含硫量和單位時間送入爐內的總硫量有關。煙氣對受熱面的低溫腐蝕常用酸露點的高低來表示,酸露點越高,腐蝕範圍越廣,腐蝕也越嚴重。由於空預器中空氣的溫度較低,預熱器區段的煙氣溫度不高,壁溫常低於煙氣酸露點,這樣硫酸蒸氣就會凝結在空預器受熱面上,造成硫酸腐蝕,致使鍋爐設計時,提高了排煙溫度來緩解空氣預熱器等管道及壁面的硫酸腐蝕。目前常用的管式熱交換器及熱管熱交換器,其金屬受熱面最低壁面溫度與熱流體排放溫度之間大致處於一種倍數關係,即金屬受熱壁面溫度要求不低於78℃時,其排煙溫度通常不得低於156℃,否則必然引起低溫硫酸腐蝕,且排煙溫度在鍋爐設計時,即已定下參數,無法依據運轉時的需要進行調整。致使空氣預熱器在運轉2到3年後仍會出現管道及壁面硫酸腐蝕,甚至達到穿孔破裂程度。這是一個世界性的難題。

針對此而發展了全新的“智能型恆溫換熱交換技術”,開創以壁面溫度作為設計參數,使熱交換器的受熱面最低壁面溫度只有微小的梯度溫降。同時可以將回收的熱量用於加熱空氣或水,提高整個系統的熱效率。

將常溫空氣預熱可以確保原空氣預熱器的安全,解決了原空預器酸露腐蝕的難題,而被加熱的水由於回收了煙氣中的熱能再返回至原系統,達到了為用戶創造經濟效益的目的。

本產品設計十年來已有近百套的實際施工經驗,有效的提升鍋爐效率,產生了十分可觀的節能經濟效益,技術已臻純熟,並擁有十幾項專利權的授權。

 
  創新與傳統

智能恆溫換熱器可以避免低溫腐蝕,與傳統熱管有何區別
  傳統熱管對壁面溫度控制的原理是通過調整熱管數量或熱管冷熱端的傳熱面積比,使熱管壁溫一次性設計在某一露點以上。但隨著煤種中硫份和水份的變化,露點是變化的;一次性設計的露點如高於實際酸露點,則排煙熱損失增大;一次性設計的露點如低於實際酸露點,則很容易發生腐蝕。為避免酸露腐蝕的壁溫出現,排煙溫度必須高於露點溫度的一倍以上,不能降太低。而智能恆溫換熱器是通過連續調節吸收熱端熱量的冷卻水(風)量(連續調節風或水旁路系統開度),使智能恆溫換熱器並聯的所有管壁內工質的飽和水壓力改變,從而影響了飽和水溫度以及壁溫。隨著煤種中硫份和水份的變化,排煙露點是變化的,連續調節吸收熱端熱量的冷卻風量,將使壁溫始終動態跟蹤在酸露點之上,排煙溫度可以降到很低,僅高於露點溫度15℃左右,在保證設備安全運行前提下實現回收效益最大化。

智能恆溫換熱器和低壓省煤器的區別
  智能恆溫換熱器設計是以壁面溫度作為第一設計要義,其最大特點在於壁面溫度可控可調,所以保證了設備的安全可靠運行,這是智能恆溫換熱器區別於其他換熱器的最大不同。低壓省煤器雖然可以做到壁溫可調,但其控制主要受進出口水溫影響,調節幅度較小,在餘熱的充分回收、設備的安全可靠運行都存在問題,具體比較見附表1。

 
附表1:智能恆溫換熱器技術與低壓省煤器技術的差異比較
  智能恆溫換熱器 低壓省煤器
最低壁面溫度 1.能夠保證最低壁面溫度及排煙溫度的溫差 ≦15℃;即當排煙溫度降至120℃時,最低壁面溫度可以控制在105℃以上,保證了受熱面安全。

2.最低壁面溫度可根據鍋爐負荷和燃料變化進行調整,調整範圍為設計值得±20℃;

3.在相同的排煙溫度情況下,智能恆溫換熱器的最低壁面溫度比低壓省煤器的最低壁面溫度高近20-30℃,因而設備更安全。

4.智能恆溫換熱器壁面溫度的可調節範圍更大,控制簡單,只需通過調節進水流量即可。
1.當排煙量132℃時,最低壁面溫度只能控制在90℃以下;

2.在壁面溫度確定後,儘管可以實現可控可調,但受到進出水溫的限制,調節幅度有限;

3.由於實際運行中監測點較多,控制複雜,安全餘量小,可能會帶來隱患。
排煙溫度 1.在進口煙氣溫度變化時能夠保證排煙溫度不變,如進口煙溫在160±20℃時排煙溫度可穩定降至設定的115℃。

2.在保證受熱面不受低溫腐蝕的情況下,智能恆溫換熱器可將排煙溫度降到更低。
1.排煙溫度最低只能降到132℃。
受熱面及煙氣阻力 1.為了保證設備安全運行,恆溫換熱器維持較高的壁面溫度;

2.在煙氣溫降相同的情況下,設備受熱面積與設備的表面溫度成反比。儘管受熱面比其它換熱器大,但經過優化設計,能夠保證煙氣壓降≦380Pa。
1.受熱面小以壁面溫度低為代價;

2.煙氣壓降大,一旦發生堵灰則更加明顯。
節能效益 1.可以實現最大煙氣溫降幅度;用戶可根據設備投用後的情況逐步找到最佳運行溫度,使設備的投資效益最大化。

2.當排煙溫度降低至115℃時,智能恆溫換熱器的節能效益更顯著。
1.設備能夠調整的進口和出口煙溫變化範圍小,故降低排煙溫度和抬高最低壁面溫度之間的矛盾無法解決。
 
 
  技術解答

實際運行中排煙溫度已經接近酸露點甚至更低,還有回收節能的空間嗎?
如果鍋爐在運行一段時間後出現排煙溫度逐漸升高然後又逐漸偏低的現象(特別是實際燃燒煤種含硫量較高)則要考慮是否存在排煙溫度虛低問題。隨鍋爐運行時間的推移,低溫酸露腐蝕與積灰(結露性)程度同步增加,相互作用並惡性循環。積灰和漏風使排煙溫度出現虛低現象,對鍋爐運行十分不利,出現此類情況,建議修補或更換被腐蝕的空預器(省煤器),同時加裝智能恆溫換熱器預熱送風,保護空預器不被腐蝕。

智能恆溫換熱器壽命有多久?
由於本產品從機理上解決了結露、腐蝕問題,所以只要正確操作使用,產品壽命比傳統空預器要長的多(一般7、8年沒有問題),我們可以保證產品壽命不低於下級空預器壽命。

智能恆溫換熱器本體阻力對鍋爐系統影響如何?
通常情況下,增加設備必定增加煙氣阻力,但若此前存在堵灰,改造後避免了堵灰增加的阻力,實際增加阻力較運行狀態相比略有上升。通常用戶引風機餘量充足可保證排煙溫度達到理想值,如果餘量不足,我們將在優化系統結構基礎上保證排煙溫度指標,或者通過改造、更換風機使系統餘熱充分回收。




智能恆溫換熱器系統部件




智能恆溫換熱器系統部件
 
 

用戶如何選定改造節能方案?
智能恆溫換熱器的改造提供加熱除鹽水(凝結水),提高空預器進口風溫同時加熱除鹽水和內循環三種典型改造方法。在上級空氣預熱器出口煙溫不高,尾部有可能結露,加熱除鹽水量受限的情況下我們推薦加熱空預器進口風溫方案,當系統對加熱除鹽水沒有用場時採取加熱進入省煤器給水的內循環方案,在以供熱為主,熱電聯產企業建議加熱除鹽水。我們會針對各用戶的具體情況提出針對性的方案。

智能恆溫換熱器的防磨問題如何解決?
因為煤粉的含鉛石量不同,對於省煤器、空預器、智能恆溫換熱器的磨損不可忽視。強調防止磨損的主要措施是採用工藝流速降低到不堵灰、不沉降、換熱系統不減少為準;同時設備設計會增加防磨瓦、導流板防止煙氣走廊的產生,為了保證相變換熱器的壽命,採取錳鋼、鎳鋼等特殊防磨材料、改變散熱片形狀等是十分必要的。

智能恆溫換熱器的控制系統如何實現?
智能恆溫換熱器現場配置一套就地電氣控制裝置,實現智能恆溫換熱器的自動運行,以加熱空氣的改造方案為例,包括恆溫段、煙道、空氣回路的溫度測量,空氣旁通閥就地自動運行及操作,並預留DCS通信接口,滿足設備正常運行時中控室的監視和控制要求。控制獨立於鍋爐系統,與鍋爐系統沒有連鎖關係,在設定範圍內自動運行。


 
  案例效益

投資成本和回收周期?
用戶的設備投資成本是根據鍋爐蒸發量的大小、排煙溫度降低的多少、餘熱利用方案的複雜程度以及自控程度等綜合因素考慮。
我們的報價是與改造後產生的效益相掛鈎的。
國際通行的(節能產品)投資回收期是三~五年,
我們暫行的(節能產品)投資回收期是二~三年。
在滿足有關銀行能源貸款要求的前提下,我們願意實行合同能源管理,營造多方共贏格局。

設備製造及改造周期要多長?
合同簽訂後,設備製造周期大約30-50天;設備安裝、調試月15-20天;在充分準備基礎上停爐時間可控制在10-15天。

 




空預器未腐蝕前




空預器低溫酸露腐蝕
 
 
  智能恒溫換熱系統使用者調查表
填寫日期:  年 月 日 鍋爐類型:      連絡人   電話          
單位名稱:         Email  

一,鍋爐運行參數




二,鍋爐設計規範
項目 單位 數值 項目 單位 數值 項目 單位 數值
額定/實際蒸發量 t/h   鍋爐設計/實際效率   年執行時間 h  
額定/實際蒸汽溫度   額定/實際蒸汽壓力 MPa   爐內脫硫效率 %  
設計/實際蒸汽溫度 Nm3/h   熱風溫度        
設計/實際煙氣流量 Nm3/h
給水溫度        

三,煤質燃料分析

項目 符號 單位 數值
收到基低位發熱值 Qnet.ar kJ/kg  
收到基水分 Mar %  
收到基灰分 Aar %  
收到基碳 Car %
收到基氫 Har %  
收到基氧 Oar %  
收到基氮 Nar %  
收到基全硫 Sar %  


四,改造要求

回收熱量用途 空氣 給水 補水 蒸汽
        MPa
其他:  






 
 
  施工實作圖集














 








 

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