炫風節(jié)能集研發(fā)、設計、制造的高新技術企業(yè)。公司先后榮獲“中國著名品牌”、“中國質量誠信AAA級品牌企業(yè)”、“上海市節(jié)能協會會員單位”等多項榮譽稱號。先后通過了超導熱管蒸發(fā)器、超導熱管余熱回收器等實用專利成果。炫風節(jié)能產品主要涉及鍋爐及各種窯爐余熱回收技術、熱能轉換及燃氣—蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電(CCPP)項目、余熱蒸汽發(fā)電設備、純低溫熱水發(fā)電設備等技術處于國家領先水平,應用在了多個領域。努力為中國分布式能源系統和節(jié)能領域提供一體化的解決方案。 摘要:某鋁廠利用熱管技術回收電解煙氣,進行廠區(qū)采暖和職工洗浴,可達到合理用熱、節(jié)能降耗、減少污染物排放的目的;同時降低高溫氣體溫度有利于延長除塵布袋的使用壽命。在電解鋁生產過程中,電解槽不斷產生出高溫氣體,這些煙氣雖然混入了部分空氣,但在到達凈化除塵系統時槽上部散熱溫度仍高達120℃,即使在冬季也能達到80~90℃。而除塵系統中的布袋在這樣的溫度下使用壽命將明顯縮短,大量的高溫煙氣排人大氣中也是一種能源浪費,并帶來熱污染。我國已將“余熱余壓”利用工程列為“十大重點節(jié)能工程”之一,節(jié)能減排已成為整個社會的共同任務。電解槽上部散熱可達120℃,余熱通過煙氣凈化系統管道排放,凈化系統布袋容易損壞,氟化物、粉塵(煙塵)泄露,造成大氣污染。因此,采用先進技術利用電解煙氣余熱,是保證安全生產、降本增效、節(jié)能減排、保護大氣環(huán)境的必要途徑。在電解煙氣進入除塵系統前把溫度降下來,利用電解槽尾部高溫氣體余熱產生的熱水,用于廠區(qū)冬季供暖和職工洗浴,可達到合理用熱、節(jié)能降耗、減少污染物排放的目的;同時降低高溫氣體溫度有利于延長除塵布袋的使用壽命。但是因為整個凈化除塵系統的壓力損失要求很小,而且氣體的傳熱系數非常小,所以常規(guī)的換熱設備不能達到高效換熱要求。本項目利用熱管技術進行換熱,該項目的實施可對相關的技術經濟指標進行綜合評價,為廣泛推廣應用電解煙氣余熱利用技術探索出一條新途徑,同時污染物排放也滿足了《鋁工業(yè)污染物排放標準》(GB25465—2010)。某公司現有一條500kA電解鋁生產線,在電解鋁生產過程中,電解槽穩(wěn)定產生出高溫氣體,在到達凈化除塵系統時溫度仍高達120℃,即使在冬季也能達到80~90℃,冬季平均溫度為85℃左右;每個電解槽高溫煙氣量為9000Nm3/h,共計288臺電解槽;計劃將回收的熱量生產70℃的熱水用于冬季廠房供暖和職工洗??;高溫氣體經過換熱降溫后進入除塵系統,從而達到延長除塵器布袋壽命的目的。煙氣流量2592000Nm3/h;煙氣溫度85℃;供暖水溫70/55℃。本系統共包括散熱部分(原有部分)、循環(huán)管道(原有部分)、熱管換熱器、動力部分、控制系統、旁路系統、主體儀表閥門、設備支架等。將電解槽85℃、2592000Nm3/h高溫氣體匯集后分別進入熱管換熱器,經降溫后進人除塵系統 (實際設計煙氣量分成9路分別進入熱管換熱器)。本套系統冬季供暖期間煙氣走熱管換熱器方向,夏季走旁路方向;根據實際情況,春、夏兩季部分余熱可用于員工洗澡。

S=Q×94%÷R =14855000/h×94%÷60w/m2h =232728.3m2 式中:S——取暖面積; Q——每小時回收熱量; R——每平方需要熱量60w/m2h;(注:每小時回收的熱量有6%的熱損耗) 經設計計算500kA電解鋁生產線中電解槽高溫氣體共回收熱量14855kW;回收熱量可以供 232728.3m2的廠房供暖條件。 夏季煙氣溫度:110℃;進水溫度:15℃;出口溫度:75℃;設計水量:85.4t/h;煙氣流量:432000Nm3/h (48臺電解槽)。原高溫氣體溫度以85℃計,應用余熱回收器后尾部排煙溫度為70℃,此區(qū)問高溫氣體降溫幅度為15℃,回收熱量按照94%計算:Q=Vg×ρg×Cpg×?T×?÷3600 =2592000×1.295×1.062×15×0.94÷3600 =13963.9(kW) 式中:Vg——煙氣流量,Nm3/h; ρg——煙氣密度,取1.295,kg/Nm3; Cpg——煙氣比熱,取1.062,kJ/(kg.℃); ?T——換熱器前、后排煙溫度溫差,℃; ?——設備保熱系數,取0.94; Q——回收熱量,單位:kW。 回收熱量可供23萬m2供暖,每小時可回收熱量13.9MW,可節(jié)約蒸汽20噸蒸汽;Ttce=Q÷7000Kcal/kg =13963×3600÷4.18÷7000 =1717kg/1000 =1.72t a X qc×HR =400×1.72×3600 =247.68(萬元/周期) 式中:a——標煤單價,取400; HR——供暖周期,取3600小時。 Py=(?hy×Vg)/(3600×?y) =(200×259200)/(3600×0.75×1000) =19.2(kw) 式中:?hy——增加的煙氣阻力,Pa; Vg——煙氣流量,m3/h; ?y——引風機效率,取75%。 E=Py×HR=19.2×3600=69120(千瓦時)式中:Py——引風機增加的能耗; HR——設備年運行小時數,取3600小時。 廠用電按照0.45元/度電計算,則多耗電費用為69120×0.45=31104元/年。應用余熱回收技術回收電解槽余熱,在保證尾部受熱面不發(fā)生腐蝕的情況下,回轉高溫氣體溫度可由85℃降至70℃,扣除人工費約10.8萬元(3人,3000人/月)、維修費約10萬元,實際節(jié)約費用共226.57萬元。
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