天津北環(huán)供熱站煙氣余熱回收供熱案例分享

　　我國能源需求隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展大幅度增加,為了解決當(dāng)前能源緊缺和環(huán)境污染問題,余熱回收技術(shù)被廣泛運用。據(jù)調(diào)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(jié)能服務(wù)企業(yè),為多個企業(yè)實現(xiàn)了余熱回收利用,達到了節(jié)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),燃燒后的煙氣中會含有大量的水蒸氣,當(dāng)溫度降低至57℃露點溫度以下(通常是25℃)時,燃氣鍋爐尾氣中的蒸氣冷凝為液態(tài)水,冷凝過程釋放大量的汽化潛熱。燃氣鍋爐每標(biāo)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(qū)北環(huán)供熱站勇?lián)鷦?chuàng)建節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約型社會重任,與華德智慧攜手,在保證正常供熱的同時,增設(shè)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 多萬平方米,鍋爐裝機總供熱能力406MW。華德智慧擔(dān)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(shè)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(diào)節(jié),華德智慧配置3臺回收余熱量 7MW 的燃氣增熱型熱泵進行余熱回收,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,取熱器中通過熱泵產(chǎn)生的低溫水吸收煙氣中的高溫?zé)崃?將煙氣溫度降到 25℃以下,再經(jīng)煙囪排出,可以實現(xiàn)煙氣余熱的深度吸收及消除部分視覺污染白色煙羽。煙氣冷凝回收系統(tǒng)熱網(wǎng)水側(cè)和原鍋爐回水并聯(lián)設(shè)計,來自站外的部分熱網(wǎng)回水首先進入煙氣冷凝熱回收系統(tǒng),吸熱升溫后引至原水管進鍋爐繼續(xù)被加熱,對外供出。

　　項目亮點

　　1、設(shè)備選型優(yōu)勢

　　增熱型熱泵具有驅(qū)動熱源廣、可利用的余熱范圍廣、熱媒溫度高、系統(tǒng)能效比高、耗電少等特點。利用少量的高溫?zé)嵩礊轵?qū)動熱源,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煙氣再循環(huán)系統(tǒng)與空氣混合進入燃燒器提高燃燒效率,降低 NOx 排放,一部分煙氣經(jīng)過煙氣余熱吸收式熱泵系統(tǒng)釋放煙氣余熱后進入煙囪排至室外,實現(xiàn)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)泵升壓進入余熱回收專用機組后,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入煙氣換熱器繼續(xù)吸收煙氣的余熱,最后回到中間介質(zhì)水循環(huán)泵 入口,實現(xiàn)閉式循環(huán),節(jié)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)過處理后可用于生產(chǎn)用水。本工程將余熱回收系統(tǒng)的冷凝水匯集到水箱,并對冷凝水采用 PH 值自動檢測及自動加堿調(diào)節(jié)等技術(shù)處理后可作為鍋爐和熱網(wǎng)補充水源。

　　5數(shù)智化運維煙

　　氣余熱吸收式熱泵系統(tǒng),配套 PLC 控制系統(tǒng),將采集到的數(shù)據(jù)上傳到碳控官綜合能源管理平臺,從而完成數(shù)據(jù)的采集和遠程控制,具備與外部系統(tǒng)的聯(lián)動功能,通過監(jiān)測水溫、儲氣室壓力、流量及時預(yù)警報警保證設(shè)備運行安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過華德智慧改造,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,進一步改善了該地區(qū)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(jié)約水資源;熱泵排污廢水經(jīng)冷卻至 40℃以下后進入廠區(qū)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(jié)能收益的同時保護了該地區(qū)的大氣環(huán)境。