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1、天津华能 宋经理 136521397271焦化行业节能减排项目焦化行业节能减排项目-热管式余热锅炉应用的可行性热管式余热锅炉应用的可行性项项目目方方案案书书天津华能能源设备有限有限公司天津华能能源设备有限有限公司宋铁城宋铁城 1365213972713652139727二二一一年五月一一年五月天津华能 宋经理 136521397271天津华能能源设备有限公司是一个靠科技发展起来的天津市高新技术企业。位于天津市蓟县，座落在京、津、唐三角经济圈中心，1987 年建厂，注册资金 594 万元。公司坚持科技创新，促进成果转化，走出一条“分析自我找市场，瞄准市场搞开发，集中精力搞推广”的科技兴厂之路，生
2、产的产品以节能、环保型为主。使企业步入良性循环发展轨道，企业的发展充满了生机与活力。 公司现有两个生产厂区和一个办公区，占地面积 51000m、建筑面积16100m、注册资本 594 万元。现有职工 610 人，其中大专以上学历的 210 人，有高级工程师 22 人，工程师 52 人，2006 年完成产值 12000 万元。 1990 年初，我公司由中科院物理研究所引进宇航高新技术“热管” ，并以此为龙头，不断推陈出新，开发、研制出数十项新型节能设备。1999 年6 月又引进美国技术镍基钎焊翅片管生产线，开发出合金钎焊热管，耐腐蚀、耐冲刷、减少积灰。 天津华能能源设备有限公司在引进技术的基础上
3、，重视新产品开发，对原有产品不断更新改进，提高其科技含量。目前，其主要产品有：热管、列管式余热锅炉，热管、列管式空气预热器，热管、列管式软水预热器，高频、镍基钎焊翅片管，热风炉，除尘器等产品，广泛涉及化肥，无机盐，硫酸、电站、冶金行业、建材、环保等十几个行业，产品畅销全国二十八个省、市、自治区，并出口到印度尼西亚、新加坡、苏丹、蒙古、越南等。 科技换来企业兴，热管系列产品产值连年翻番，去年产值突破 12000 万元，位于国内同行之首。同时也获得了诸多荣誉，其中三项成果获得国家级新产品称号，四项成果获天津市科技进步一、二、三等奖，取得了六项国家专利。2003 年天津市科委命名为“高新技术企业”
4、；2001 年通过“ISO9001 国天津华能 宋经理 136521397271际体系认证” ；2001 年 4 月，取得压力容器设计、制造许可证；连年被中国农业银行天津分行评定为信用优良企业（AAA） ；92 年成立能源研究所，聘用了一批专业技术人才，专门从事新产品的研制开发工作。并和中科院热物理研究所、天津大学、天津化工研究院、苏州非金属矿设计院、山西化工设计院、山东化工设计院、湖北化工设计院、农业部农业工程设计院、首钢设计院、中冶集团北京设计院、本溪钢铁设计院等科研院所联姻，建立起一个立体信息沟通网络，既能及时掌握最新的技术信息动态，又能开发适销对路的一系列新产品。 企业设置办公室、供应
5、部、生产技术部、质检部、财务部、保卫部、工艺部等必设机构，特别根据行业、市场范围，对产品市场进行细分，设置了八个工程设计室，负责工程设计与产品推广工作，每个工程设计室都能够独立完成上千万元的设计任务。均采用计算机 CAD 制图，目前企业拥有计算机93 台，手提电脑 23 台，投影机 4 台，绘图仪一台等现代办公设备，用于工程设计、企业产品宣传，财务管理、人事管理等方面也都实现了办公自动化。 生产一线有 129 名工人接受市级压力容器焊接培训，占生产一线工人总数的 48。并备有各种型号规格的卷板机、剪板机、自动焊机和钎焊生产线。具有较强的技术力量和生产能力，从而使产品生产合格率一直保持在 100
6、。 我公司将以严谨的科技作风，良好的信誉，合理的价格，竭诚为广大公司做好服务，共创辉煌。天津华能 宋经理 136521397271焦化工艺概述：焦化工艺概述：煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后 装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产 生荒煤气。 炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，并由电 机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷 却一定时间后送往筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。 煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、 桥管进入集气管。约 700左右的荒煤气在桥管
7、内被氨水喷洒冷却至 90左 右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一 起经过吸煤气管送入煤气净化车间。 焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦 炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进 入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立 火道，再经蓄热室，又格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气 交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。 对于其中经总烟道进入烟囱热烟气的仍有较大的余热回收价值。该方案就 是为回收这一部分烟气的余热而设计。 热管余热锅炉在焦炉余热回收中的应用热管余热锅炉在焦炉余
8、热回收中的应用烟气的余热回收利用在国内已是成熟技术。根据我们的长期从事余热锅炉工程设计经验以及厂家提供的设计条件：一台 80 万吨焦化炉可利用的烟气量配置一台余热锅炉可产生压力余热锅炉可产生压力 0.7Mpa0.7Mpa，温度，温度 170170的饱和蒸汽的饱和蒸汽 9t/h9t/h ；项目实施后，可充分利用焦化炉废气的大部分热能，降低能耗，同时改变了焦化炉高温废气排入大气而污染环境的状态，实现“节能减排”的最佳效果。热管余热锅炉技术特点（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；天津华能
9、 宋经理 136521397271（2）防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。通过调节热管冷热段受热表面的比例，可以调节管壁温度，使之高于烟气露点温度或最大腐蚀区，可以有效地防止因为酸露点及烟气中的硫腐蚀。延长换热器使用寿命，保证换热器的换热效率。(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) 阻力损失小，可以适用于老机组的改造。一般情况下，增加了余热回收设备，热废气的阻力增加在1500Pa 左右。 单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用。(5
10、) 热管制作是采用镍基钎焊翅片管技术，它是我公司1998 年引进的美国技术，是一种新型翅片管焊接工艺，由绕片喷粉高温烧结等十余道工序组成。其利用镍粉的熔化将翅片与基管焊接在一起，形成冶金连接。管片焊着率 100%，接触热阻接近零。在翅片管表面烧结一层0.2mm 左右致密、光滑的合金保护层，使普通碳钢材料具有不锈钢时性能，其表面硬度高，能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作，耐低温酸露点腐蚀，较同类产品寿命可提高 35 倍，表面光滑可减缓积灰。采用该技术的热管换热设备，其使用寿命较普通翅片热管提高了23 倍。烟气的余热回收利用在国内已是成熟技术，烟风系统改造方案为：在焦化炉烟气出口的主烟道上开
11、一个烟道口，同时在主烟道设置一台翻板式闸板阀，在新开的烟道口用管道将管道口和余热锅炉的进气口连接，并在进余热锅炉前再设置一台翻板式闸板阀，最后在出余热锅炉的管道上再设置一台闸板阀。运行时，将锅炉进口前的闸板阀打开，主烟道上的闸板阀关闭，通过引风机的作用，将烟气引至锅炉，同时将除盐水引入锅炉水侧，通过换热，产生蒸汽供生产和生活使用。如果是原有焦化炉技改项目，由于涉及到连接管道停车时间的问题，所以，供方通常做如下安排：设备安装时，将其它所有设备安装好，最好只剩下烟气管道的工作内容，安装前，准备好天津华能 宋经理 136521397271所需要的闸板阀，安装工具等材料。（如下图所示）对于在改造的取风
12、管，通过电气控制取风管上的电动蝶阀的开启和关闭，可使余热锅炉项目处于工作模式或检修模式。当余热锅炉项目处于工作模式时，即打开锅炉进口处和出口处闸板阀，关闭主烟道闸板阀使焦化炉中的高温废气被送入余热锅炉；当余热锅炉项目处于检修模式时，即关闭锅炉进口处和出口处闸板阀，打开主烟道闸板阀，则焦化炉高温废气经烟囱排入大气。1.1.案例分析案例分析（以太化焦化厂为例）天津华能 宋经理 1365213972711.11.1 基本设计条件：基本设计条件： 废气流量：140000N m3/h废气温度：2701.21.2 工艺及装机方案工艺及装机方案1.31.3 余热锅炉指标余热锅炉指标序号序号指指 标标 名名
13、称称单单 位位数数 量量备备 注注一生产规模80 万吨焦化炉1 二余热锅炉建设规模蒸发量t/h9 三余热锅炉工艺纯低温余热利用四主要生产设备 1蒸发器套1 2蒸汽聚集器台1 4常温除氧器台1 五蒸汽系统指标 1蒸发量t/h92计算年最大蒸发量t/a71280 3年运行时间h7920按 330 天计算4年最大回收热量1010 Cal/a4.3 1.41.4 建设内容建设内容和范围和范围（1）供方将提供上述整套的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设天津华能 宋经理 136521397271备的技术经济性能符合本技术规范书要求的余热蒸汽系统及其配套附属设备。 （2）承包范围：整个低温余热回收系
14、统范围内所有系统的设计、设备采购及系统的安装、调试；余热回收系统包括 1 套余热锅炉系统、循环水系统以及上述各系统的电气及控制系统。（3）从软化水进入除氧器始到蒸汽出汽包为止，以及整套锅炉系统内的排污系统和烟气管路系统。（4）上述内容以外的项目（如项目报批、电力接入系统），不在承包方承包范围内。2.2.建设条件建设条件2 21 1 自然条件自然条件2.1.1 气象基本条件 大气压力（年平均大气压） 90.05Kpa大气温度 -26.638.7 相对湿度 66 %大气含氧量 20.5%2.1.2 气温年平均气温 9.3 极端最高气温 38.7极端最低气温 -26最热月平均气温 22.8（7 月）
15、最冷月平均气温 -6.1（1 月）2.1.3 风年主导风向 南极大风速（m/s） 26/年平均风速（m/s） 1.5/天津华能 宋经理 1365213972712.1.4 降水年平均降水量（mm） 552.1年最大降水量（mm） 937.8日最大降水量（mm） 178.8小时最大降水量（mm） 62.12.1.5 积雪最大积雪深度（mm） 192.1.6 湿度年平均相对湿度（%） 66%最小相对湿度 （%） （3 月） 0%最大相对湿度 （%） （8 月） 100%2.1.7 气压极端最高气压 KPa极端年最低气压 KPa年平均气压 90.05KPa2.1.8 蒸发量年平均蒸发量（mm） 1516.52.
