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北京顺发拉法基水泥有限公司余热利用工程

晨怡热管 2009-9-29 1:03:34

一、概述

      北京顺发拉法基水泥有限公司是法国拉法基集团(世界 500强之一)在北京市顺义县张镇的一个水泥生产企业,该水泥厂的水泥窑尾热空气温度高达250℃。在对水泥窑尾烟气进行除尘处理前还要将烟气进行掺冷风处理,将烟气温度降低到180 ℃以下,另一方面该厂还有 2万多平方米建筑的采暖设备,需要采暖热源,尚没有采暖锅炉房。如果采用热管换热器回收水泥窑尾烟气余热,用来采暖。既可以免去增装一套锅炉房,还可节省能源消耗。是一举多得的事。该 工程于 2002年动工,已经运行了一个采暖期,达到设计标准,热量还有裕度。

 

二、余热利用方案简介

 

1.热站的工艺流程

   水泥窑尾烟气余热回收换热站位于窑头除尘器的旁边的空地。换热站占地 5.4×9.3 m。换热站内安装有热管换热器,为安装和起吊方便热管换热器分为四组。由干燥房引出进入电除尘器的250 ℃ 高温烟气安装一烟气旁路,在尚未进入除尘器前将热烟气引入换热站的热管换热器,作为热管换热器的热源,用来加热冷端的采暖循环水。将热烟气温度降至 170 ℃左右,再将降温后的烟气返回至电除尘。

2.热管换热器设计计算

设计烟气量: 84000 m 3 /h

烟气温度: 250℃

采暖面积: 20000m 2

热管换热器入口水温: 90 ℃

热管换热器出口水温: 70 ℃

   热管采用Ф 32×3的管子,热管热端采用鳍片扩展受热面,热端长度2400 mm。热管冷端采用光管,冷端长度700 mm,热管全长3100 mm。 热管换热器分为四个管箱 ,每个管箱的外型尺寸为:长×宽×高=1246×1246×3396 mm。热管换热器本体造价19.9万元。系统及其它费用15万元共计约35万元。

热管换热器计算结果见下表

表一 热力计算结果

项目

单位

100%负荷

烟气入口温度

250

烟气出口温度

170

循环水进口温度

70

循环水出口温度

86

烟气流速

m/s

9.2

水流速

m/s

0.3

最低管壁温度

83.4

 

三、综合效益分析

     

1.全厂采暖面积为20000米 2 ,取平均采暖供热指标为75w/米 2 ,采暖热交换站替代燃煤锅炉房后,年节煤量为:

20000×75×3600×3000×0.7÷19E6÷1000=1218(吨)

折合费用为: 220×1218÷10000≈26.8(万元)

2.锅炉房每年节约部分折旧费、大修费、耗水耗电费、人工费、管理费等约10万元。

3.投资回收年限计算:35÷(26.8+10)≈0.95(年)

即余热回收利用工程投资回收年限不足一年。

4.取消燃煤锅炉房后,消烟除尘问题得到了彻底解决。

   综合以上分析可以看出,利用窑尾热烟气余热替代供暖锅炉房作为供暖热源,技术上合理可靠,经济上可行。工程回收期短,并且能收到非常好的节能效益和社会效益。


热力系统图

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