1、安徽家園鋁業有限公司熔鋁爐蓄熱式節能改造項目技術方案北京藝友綠能科技有限公司 二零一二年地址：中國.北京市海淀區板井路69號世紀金源商務中心寫字樓c區6層 郵編：100097電話/Tel：( 0086-10）88434497 傳真/Fax : ( 0086-10）82773637 第1頁 共16頁 藝友綠能 穩定火焰蓄熱式燃燒技術方案1 概述1.1 項目概述工程名稱：熔鋁爐蓄熱式改造工程業主單位：安徽家園鋁業有限公司總承包商：北京藝友綠能科技有限公司（以下稱“總承包商”）建設地點：安徽家園鋁業有限公司廠區內熔鋁爐蓄熱式改造工程以下簡稱“蓄熱式改造工程”。1.2 企業概況安徽家園鋁業有限公司位于

2、安徽省濉溪市，現有15噸熔鋁爐兩座，一臺矩形爐，一臺環形豎式爐，使用重油、天然氣雙燃料，采用傳統燃燒系統，目前噸鋁燃料消耗天然氣約85m³/t，重油為85kg/t燃料消耗高，直接導致熔鋁費用高，用戶成本增加。1.3 設備概況根據我們的現場勘查，安徽家園鋁業有限公司有熔鋁爐兩座，15噸。用天然氣、重油雙燃料，僅以天然氣為例，現在單耗85立方天然氣生產一噸鋁棒。單爐年產10000噸/臺爐，天然氣價格3.48元/m³。85×3.48×10000=295.8萬元，年每臺爐消耗燃料費用295.8萬元。 目前安徽家園鋁業有限公司使用天然氣的噸鋁燃料消耗為85m

3、79;/t，也就是說熔鋁單耗為295.8元。如果我公司進行蓄熱式改造的話，確保驗收指標為65m³/t以下，熔鋁單耗成本為226.2元以下。根據以往經驗安徽家園鋁業有限公司熔鋁爐蓄熱式改造熔鋁單耗指標應可以達到60m³/t以下。65m³/t是我公司留有充分余地的驗收指標。采用我公司技術的山東華星鋁業熔鋁爐實際驗收指標為平均55m³/t。以安徽富士特鋁業有限公司的熔鋁爐工況與山東華星鋁業有限公司相當，所以安徽富士特鋁業有限公司熔鋁爐單耗成本有望達到208元/t左右。我公司擬對熔鋁爐進行蓄熱式改造。熔鋁爐目前的主要參數如下：序號項目數據及說明1爐子用途鋁錠及廢

4、鋁熔化2裝入量15t/爐3爐內溫度1050-12004燃料天然氣5耗量（固體鋁）85 m3/t6最大供風3600m3/h7鼓風壓力8000pa8排煙氣量5000Nm3/h9排煙氣溫度800以上10燃料熱值8600kcal1.4 工程指導思想1) 采用成熟、可靠、先進、經濟的不換向蓄熱式燃燒方式，確保充分回收排煙熱量，降低能耗、做到節能環保。2) 充分利用工廠的可用公輔設施，減少投資，縮短工期，提高該工程的經濟效益。3) 嚴格執行國家的環保標準和政策法規，堅持清潔生產和污染治理以防為主、防治結合的方針，搞好廢氣、廢水、粉塵、噪音的治理與達標排放，做到生產發展與環境保護相結合。1.5 改造后的主要

5、技術指標l 將高溫煙氣對助燃空氣進行蓄熱，回收熱量，排煙溫度降低至150以下，燃料噸鋁消耗降低到65m³/t以下。l 不改變原有生產工藝，充分利用原有的設備1.6 蓄熱式改造工程主要設備l 蓄熱式燒嘴1套，配備重油燃燒器一套。l 蓄熱體2套l 四通閥1套l 燃燒控制系統1套l 風機控制系統1套2 技術方案2.1 技術指標本項目采用連續穩定火焰蓄熱式燃燒技術對熔鋁爐進行改造，改造后的指標：序號項目數據及說明1爐子用途鋁錠及廢鋁熔化2裝入量15噸（正負2噸）3升溫速度按甲方要求設計4爐內溫度1050-12005燃耗65m³/t鋁、重油65kg/t6供熱強度天然氣250m

6、9;/h7最大供風3600m3/h8鼓風壓力8000pa9最高熱風溫度>80010排煙氣量5000Nm3/h11引風壓力7000pa12排煙氣溫度15013燃料熱值8600kcal14蓄熱體形式耐火球2.2 穩定火焰蓄熱式燃燒技術原理穩定火焰蓄熱式高溫空氣燃燒技術的簡單原理是：當常溫空氣經過蓄熱室b時，蓄熱室b耐火球的熱量傳給了空氣，使空氣達到1100以上的高溫（比爐溫低80150），經過空氣燒嘴b給燃料助燃。燃燒產物經過空氣燒嘴a進入蓄熱室a將熱量傳給蓄熱室a的耐火球。換向后空氣燒嘴a排出熱空氣給燃料助燃，空氣燒嘴b排煙氣給耐火球蓄熱。a、b空氣燒嘴燃燒、排煙氣反復更換，耐火球放熱、蓄

7、熱也伴隨變化。這樣助燃風始終保持在1100（比爐溫低80150）以上。蓄熱式空氣燒嘴來回交替工作燃燒、排煙氣；蓄熱體蓄熱、放熱交替進行，是靠四通閥的不斷變位實現的。與此同時燃料燃燒系統（燒嘴）與未進行蓄熱式改造之前一樣連續向爐內噴入燃料燃燒（見示意圖）。 燃料不換向蓄熱式燃燒技術是經過近年多來的反復摸索、研究、試驗、試用和改進，發明了連續、穩定火焰蓄熱式高溫空氣燃燒技術，并已用“高溫蓄熱式燃燒裝置”的名稱申報國家實用新型專利。燃料不換向蓄熱式燃燒技術的發明成功地解決了上述問題。專利號：ZL01260268.X，并已經獲得專利證書，證書號第503656號。 2.3 改造方案2.3.1 燒嘴布置根

8、據蓄熱式燃燒的特點成對布置，根據爐子及周圍的具體情況，每個熔鋁爐布置一支燃氣燒嘴，一對蓄熱室，燒嘴和蓄熱室可根據現場情況布置；根據安徽家園鋁業有限公司熔鋁爐情況，我們擬采取單爐改造的措施。蓄熱式燃燒排煙管道與現有排煙管道連接。2.3.2 燒嘴技術參數序號名稱數值及說明1燒嘴形式低壓渦流燒嘴、氣泡霧化重油燒嘴2最大供氣量250m³/h3平均供氣量200m³/h4燃氣壓力6000pa5燃燒助燃空氣需求量3600m3/h6助燃空氣溫度>8007燒嘴調節幅度比6：18火焰長度26米可調2.3.3 蓄熱體蓄熱體的選擇原則是：密度大、導熱率和比熱容要高、耐高溫性能好、耐熱沖擊好、

9、耐壓強度高和價格低。我們選擇耐火球，直徑2025mm。每立方米體積約有173m2的換熱面積。蓄熱室及熱風管道有150mm厚的耐火材料保護。蓄熱室放在爐子的側下部有兩點考慮：一是蓄熱室在爐子下部，蓄熱室下部是低溫區，溫度低于200，可用條鋼、角鋼支撐蓄熱室。蓄熱室在爐子下部的另一個原因是根據分流定則原理，熱氣體從上而下流動，冷氣從下而上流動，在每個層面上溫度均勻。2.3.4 四通換向閥由于穩定火焰蓄熱式燃燒系統的特征，我公司系統無需設置輔助煙道或沒有爐門上的四個排煙孔，因此穩定火焰蓄熱式燃燒技術比換向式蓄熱式燃燒技術節能效果提高15%以上。同時，甲方所擁有的環形爐為岳陽生產的第一代節能爐，雖然有

10、一定的蓄熱功效但是由于節能技術的飛速發展，已經遠遠不適應時代的需要。我公司在華南鋁業改造的環形爐，噸鋁消耗驗收指標為57.06kg/t，領先于國內同行業水平。當四通閥處于a號位時蓄熱室a的蓄熱體處于放熱狀態，接受鼓風，此時b號蓄熱室通過煙氣，處于儲熱階段。b號蓄熱室放熱接受鼓風，a號蓄熱室通過煙氣儲熱。 四通閥一個鼓風，一個引風不變，只是兩個蓄熱室放熱、儲熱隨四通閥動作來回變化，大約一分鐘（根據要求自行設訂）換向一次。我公司將對換向四通閥進行防腐防蝕處理防止銹蝕。四通換向閥電氣及密封部分保修一年。2.3.5 鼓引風系統高壓風機，采用低合金材料，進行防腐處理。配備值班風機提高火焰剛性，進一步達到

11、節能的目的。2.3.6 熱工控制系統爐溫顯示、排煙溫度顯示、排煙溫度超溫報警強制換向。電腦觸摸屏顯示，plc控制。2.4 改造范圍蓄熱式改造工作主要涉及到以下幾方面：l 蓄熱室砌筑l 蓄熱室改造包括蓄熱室耐火材料的澆筑及蓄熱室的鋼結構施工。l 閥體、風機、引風機基礎施工l 空氣及引風機換向系統施工l 空氣管道、引風管道施工l 增加蓄熱（系統）自動控制系統2.5 設備平面布置改造設備的平面布置需要進一步的現場測試，以及雙方的溝通后確定，現場施工前提交甲方。安裝效果見下圖：2.6 質量及服務：2.6.1 質量:在本工程的設計全過程中，嚴格按照國家相關標準組織本工程的設計、施工工作。保證向使用廠家提

12、供符合國家規范要求的優質設計文件，具體措施有以下方面：（1）人員配備：挑選具有較高技術水平和有相關設計經驗的各專業技術人員參加本工程設計，各專業主任工程師擔任專業負責人，保證提供優質的設計方案和設計產品。 （2）設計時各專業配置專用計算機設備。 （3）主動與甲方、供貨（制造）單位及其它有關部門密切配合，確保設計輸入文件和外部技術接口文件的準確性。所有設計人員都做到深刻領會甲方的技術、質量要求和本項目適用的社會要求，在具體技術細節上滿足工程和甲方需要。 （4）把本工程項目列為創優設計項目，按創優標準組織設計；各專業設計嚴格執行三級審核制度，做到精心設計，認真審核，嚴格把關；專業之間匯審做到嚴格、

13、認真、細致。2.6.2 服務： （1）成立專業齊全、業務熟練、處理問題能力強的現場服務隊，進行現場服務。 （2）及時處理施工、制造中發現的設計問題。 （3）深入施工、制造、安裝現場，隨時處理施工中的問題，確保施工質量，保護用戶利益。 （4）做好工程回訪總結工作，聽取用戶、施工、制造單位的評價意見，以便對我公司的設計、施工和服務質量進行驗證、總結、提高。2.7 項目進度安排l 設計、設備訂貨周期共計30天。l 單爐設備進廠后30天具備驗收條件。2.8 結論：熔鋁爐蓄熱式改造后可降低噸鋁消耗天然氣20m³以上（噸鋁消耗在65m³以下）。目前每臺熔鋁爐年產量10000噸。按照現有

14、安徽富士特鋁業有限公司情況計算（每立方米天然氣3.48元），年節約燃氣費69.6萬元/臺；Ø 以上節能量為最保守的節能量，實際節能量會大于保守節能量。去年11月采用我公司技術的天然氣熔鋁爐在山東臨沂投入使用，平均噸鋁消耗55m³/t。我們有信心在甲方的配合下超越這一指標，成為全國最尖端的水平。采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術，能夠降低能源消耗、改善環境、提高產量、減少鋁氧化燒損、提高產品質量，是一項投資少、產出大的技術措施，該項目技術先進、可行。我們認為采用天然氣進行蓄熱式改造，必將會給生產廠家帶來巨大的經濟效益和良好的社會效益。我們也相信通過貴我雙方的不懈努力，熔鋁爐蓄熱式的改

15、造，必將取得巨大地成功。3 主要設備根據前期的勘察，整個系統改造包括的主機設備如下表：(單臺加熱爐)序號 設備名稱1 四通閥（自有專利）2 天然氣燒嘴3 鼓風機、電機、消聲器4 引風機、電機、蝶閥、支架5 控制柜6 管道閥門7 電動調節閥8 空氣管道、引風管道9 蓄熱體及金屬結構10 燃燒系統及自控系統（自有專利） 11 蓄熱部分耐火砌筑材料 12 空氣及引風機換向系統（自有專利） 4 投資估算及承諾4.1 投資估算 序號項目數量（套）估價（萬元）1蓄熱式燃燒系統（55萬/套）155分享比例及時間：時間安徽富士特北京藝友綠能分享比例分享比例第一個分享年度20%80%第二個分享年度40%60%第

16、三個分享年度60%40%考慮到家園鋁業是我們在淮北的第一個項目，第三個分享年度，我們只收取半年的分享費用。4.2 服務承諾我公司在此鄭重承諾：采用最先進的節能技術，以最熱心的服務態度，為客戶提供最專業的節能服務，盡職盡責的完成節能改造任務。若任何節能改造項目中出現改造效果不能達到相應要求，或出現安全隱患或導致生產故障，我公司自愿對原生產系統進行還原，不能還原部分，我公司將按原設備規格予以相應賠付并承擔相應法律責任。5 合同能管理投資分析（靜態）5.1 合作方式按目前安徽富士特有限公司生產工藝狀態，單臺熔鋁爐年產量10000噸計算，單臺熔鋁爐年節能量69.6萬元（最終以測量使用蓄熱式設備和不使用

17、蓄熱式設備單耗之間的差作為節能量結算）。兩臺最低節約費用為139.2萬元/年。5.2 客戶收益（兩臺熔鋁爐改造收益）l 安徽富士特鋁業有限公司無需初始投資，得到兩套蓄熱式燃燒系統，直接價值110萬元；l 按現熔鋁爐年產20000噸，本項目每年共節約139.2萬元，按照雙方商定的分成比例，安徽富士特鋁業有限公司三年可以分到節能款項167.04萬元。目前每年節約139.2萬為保守估計，實際效果肯定大于此節能量，安徽富士特鋁業有限公司可獲得更大收益。l 按照保守估計安徽富士特鋁業有限公司此次節能改造，三年可以獲得收益為277.04萬元，此收益中還沒有計算因蓄熱式改造使得鋁的氧化燒損減少的收益，此收益相當可觀。l 建議：如果甲方有矩形爐因為密封較嚴同時打開爐門加料時間較短，所以矩形爐的改造效果遠好于岳陽生產的環形爐，所以最好改造矩形爐，約可以比環形爐噸鋁消耗減少35m³/t。如果甲方愿意采用工程模式，我們的價格為55萬元，上次我們與張總談時，張總說這是我們在淮北的第一個項目，應該享受優惠政策。我們充分考慮這一情況，同時考慮到家園鋁業采用雙燃料等成本情況，決定第一臺矩形爐的優惠價格為35萬元。上次張總也提到在圣亞鋁業施工的效果也很好，可以說哪個單位的工