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文檔簡介

1、某能源礦山集團余熱回收供熱改造項目可行性研究報告目錄第 1 章概述 13一、項目背景 13一、項目名稱 132、施工現場 13三、建設單位概況 13四、主辦公司概況 15五、項目可行性研究報告的編制依據 205.1 國家和地方法律、法規和政策 205.2 國家和地方現行主要標準、規范和法規 二十二六、報告編制范圍 236.1 供熱現狀 236.2 加熱方式 24七、立項原因及過程 277.1 貫徹落實中國節能技術綱要 277.2 新疆焦化現有余熱資源現狀 287.3 新疆焦化現有余熱資源利用假設 29余熱回收供熱改造工程概況 31一、項目建設規模及目的 31二、項目主要建設條件 32三、項目主

2、要技術經濟指標 353.1 方案描述與計算 353.1.1 升管熱源 353.1.2 煙氣熱源 363.2 主要技術經濟指標 38項目建設的可行性和必要性 39一、項目建議書背景 39二、項目建設的可行性和必要性 412.1 焦化廠余熱資源 412.2 焦化廠供熱現狀 422.3 項目建設的可行性和必要性 422.4 項目實施的有利條件 43第二章項目余熱資源利用條件評價及發展前景預測 46一、項目余熱資源狀況 461、焦化工藝余熱資源化利用 461.1 立管余熱資源利用 461.2 氨水箱及集氣管余熱資源利用 471.3 初冷器余熱資源利用 491.4 焦水余熱資源化利用 492、制氣過程中

3、煙氣余熱資源的利用 502、項目余熱資源利用條件評價及市場前景預測 51一、項目余熱資源狀況 511.1 熱量收集 511.2 卡路里提升 511.3 散熱 522、項目余熱資源利用條件評價 52第 4 章項目選址 53一、選址方案 53一、熱源布置圖 531.1 煙氣余熱回收 531.2 升管余熱回收 541.3 焦水余熱回收 541.4 初冷器余熱回收 541.5 集氣器、氨罐余熱回收 552、熱提升設備布置圖 553、大溫差吸收式換熱設備布置圖 554、備用熱源設備布置圖 56二、項目建設條件 56第五章項目技術方案、設備方案和工程方案 591、焦化廠余熱回收及供熱改造工程技術方案 59

4、一、設計原則及設計參數 591.1 設計原則 591.2 設計參數 602、煙氣段余熱回收方案 612.1 熱管原理 612.2 熱管特點及發展趨勢 622.2.1 熱管特點及熱管傳熱優勢 622.2.2 熱管換熱器發展趨勢 622.3 熱管余熱鍋爐 622.3.1 傳統熱管余熱鍋爐 632.3.2 項目擬使用的新型熱管余熱鍋爐 642.3.3 熱管余熱鍋爐傳熱計算 662.3.4 熱管余熱鍋爐解決結果 672.4立管余熱回收方案 682.4.1 原理介紹 682.4.2 實施效果 692.5初冷器余熱回收方案 712.5.1 初冷器余熱原理 712.5.2 初冷器余熱利用方案 722.6集氣

5、器、氨罐余熱回收方案 722.6.1集氣器、氨罐余熱回收簡介 722.6.2集氣器、氨罐余熱回收設計計算 732.6.3應注意集氣器和氨罐的余熱回收 732.7焦水余熱回收方案 742.7.1 焦水余熱回收原理說明 742.7.2寬通道換熱器特點 752.7.3寬通道換熱器的防腐防垢 752.7.4寬通道換熱系統余熱回收效果 762.7.5其他焦水余熱回收方法 762.8 吸收式傳熱技術 762.9 熱泵技術 792.9.1 吸收式熱泵與電驅動熱泵對比 792.9.2 吸收式熱泵機組介紹 802.9.3 項目吸收式熱泵機組使用情況 87二, 某能源礦山集團余熱回收供熱改造項目系統及設備方案 8

6、71.熱負荷 871.1 加熱范圍 871.2 室內采暖溫度 872、余熱回收供熱改造工程系統方案 912.1 余熱回收及供熱改造項目體系總體方案 912.2 焦水換熱系統方案 932.3 氨罐與集氣器換熱系統方案 942.4 升管換熱系統方案 953、余熱回收供熱改造工程設備方案 954、配管 1134.1 加熱介質參數的確定 1134.2 管網布置原則 1144.3 管網鋪設方法 1144.4 管材、管材附件、保溫防腐 1164.5 水力計算 1174.6 操作調整 1184.7 管道 1215.氣候補償制度 1225.1 氣候補償系統介紹 1225.2 氣候補償系統設備及成本 124三,

7、 礦山集團余熱回收及供熱改造項目工程方案 1241、余熱回收及供熱改造總體方案 1241.1 余熱回收及供熱改造項目實施規劃 1241.2 余熱回收及供熱改造工程進度計劃 1251.3 余熱回收及供熱改造工程實施難點及解決方案 126二、余熱鍋爐安裝注意事項 1272.1。余熱鍋爐實施項目的特點 1272.2.余熱鍋爐實施要點 127第六章,總體規劃和公共輔助工程 132一、項目總體布局 132一、項目總體布局 1322、總體布局原則 1333 垂直設計 1344、管線綜合布局 1345、綠色布局 135六、主要經濟技術指標 1352.熱力系統 1351、熱網恒壓供水系統 1352、軟化水處理

8、系統 1353.車站布置 1363、給排水 1364.電氣 1385.暖通空調 1456、土木工程設計 1477、防火 1491、總圖的防火設計 1492、建筑物的防火設計 1493、供水及消防設計 1504.電氣防火 150第七章 合理、經濟地使用能源 151一、節能措施概述 1512、相關專業節能措施 1513、節能效果分析 157第八章。項目環境影響評價 161一、概述 1612.主要噪聲源 161三、降噪措施 161第九章。項目職業安全與健康 163一、設計依據 163二、選址勞動安全措施 1643、生產過程中的職業危害分析 1644、設計中考慮的勞動安全和工業衛生措施 164五、職業

9、安全衛生機構的設立 1686、本項目勞動安全衛生預評價 168第 10 章 項目勞工組織和人員配備 1691. 組織 1692.工作制度 1693、勞動力定額 169第十一章項目投資估算和資金籌集 1701、預計新建投資 1702、新增流動性 1713. 籌款 1714. 投資估算表 171第 12 章項目財務評估 1721、基礎數據的確定 1722、營業收入和成本的估計 173第 14 章項目社會評價 176第 14 章,項目風險分析 178第十五章可行性研究報告的結論 180第 16 章,存在的問題和建議 182第 17 章,附表和圖紙 184一, 日程 1842. 附件 205第 1 章

10、,概述一、項目背景一、項目名稱某能源礦山集團余熱回收及供熱改造項目。2、施工現場10號,某市某礦區的某條道路。三、建設單位概況建設單位全稱“A能礦集團有限公司”。原名礦務局,自1898年成立至今已有113年的歷史,曾以優質的主焦煤聞名遐邇,是具有光榮革命傳統和豐富歷史文化資源的老工業基地。 2006年6月16日,與河北晉能集團重組,2008年5月16日完成整體重組。2008年6月,能源集團成立,成為其子公司。目前在薛、左權、元氏、臨城4個礦區,擁有6對礦山、4個大型洗煤廠、100萬噸焦化廠和10萬噸硝酸鹽化工廠等16個子公司(分公司) ) 公司。現已發展成為集煤炭開采、洗選加工、煤炭物流、煤焦

11、化、電力、建筑、橡膠輸送帶制造等多個行業為一體的大型企業集團。近年來,我礦集團堅持科學發展觀,制定實施“三步走、翻兩番、改造一礦”發展戰略,堅持新區開發、老區開發,建立了煤炭生產、煤炭物流、煤焦化。三大基地加快發展步伐,百年風云再現,企業發展勢頭強勁。一年一大步,一步一個腳印,煤炭產量和營業收入三年翻兩番,員工收入逐年大幅增長。2010年,集團在冊職工8360人,資產總額48億元,煤炭產量866萬噸,銷售收入86億元。多項指標創歷史新高。2011年,京礦集團堅持以科學發展觀為指導,確立了“聚焦煤炭、拓展多元化、精細化經營、科學發展”的發展戰略,提出了“十二五”發展目標計劃:兩個跨越,兩個提升,

12、實現1128個目標。到“十二五”末,成為千萬噸級能源強企業,原煤產量超過1000萬噸,銷售收入超過100億元,利稅20億元以上,職工人均收入8萬元以上。能源礦業集團有限公司是能源集團的全資子公司。位于河北省某市某礦區,距省會某市45公里。東接京廣(鐵路)和京珠(高速)大動脈,南接太行靈秀。蒼巖山西與世界要塞娘子關相鄰,北與革命圣地西柏坡相鄰。“河北鑫精焦化有限公司”成立于1996年,1999年獨立成立,2006年5月完成改制,是能源井礦業集團的非煤骨干企業。現擁有2*72孔TJL4350D搗固焦爐及其配套的鐵路物流系統、選煤系統、化工生產回收系統、焦炭儲存系統、年產30萬米阻燃帶3600kw電

13、廠和30,000米分層帶生產廠。公司現有員工1050人,其中工程技術人員145人,其中高級職稱3人,中級職稱47人。公司目前生產經營狀況良好,產銷平衡。公司位于某礦區某路10號,X城以西45公里,距礦區市區約2公里。公司占地面積465572.58平方米。廠區西側有嘉豐公路,廠區內有鐵路專線與國鐵某站相連,并有自備機車供某站運輸業務使用,鐵路可通向全國各地。區內通訊設施齊全,交通發達,地理位置便利。西部與我國煤炭產業基地山西接壤,北部緊鄰蘇黃鐵路。鐵路專線全長12公里,一站相連,與京廣、石臺、實德等線路相連。毗鄰。公司擁有與國鐵相連的完整鐵路裝卸系統,負責公司內部產品及對外單位的調度運輸。經營產

14、品:冶金焦;焦油、粗苯、硫酸銨、煤氣、發電、橡膠帶、煤炭中轉物流。“十一五”期間,經歷了從30萬噸小廠到百萬噸大公司的跨越式轉型,實現了產能升級改造。 2006年,公司焦炭產能為36萬噸。根據國家產業政策要求和企業發展需要,“十一五”期間,公司借助市及集團公司及某礦區的相關經濟政策,被認定為某市某循環經濟發展工業園區,某礦業集團被某能源認定為煤化工板塊。在這些有利時機,根據焦化行業產業政策和國家節能減排政策要求,將建設年產96萬噸/焦2*72孔的TJL4350D搗固焦爐。項目投資5.1億元,建設工期一年半。 2009年6、10月,1#、2#搗固焦爐及化工回收系統建成投產,初步形成焦化及化工回收

15、系統。是集生產、瓦斯發電、輸煤、橡膠輸送帶為一體的礦業集團最大的非煤骨干企業。目前,公司可年產焦炭100萬噸、焦油3.72萬噸、粗苯1.13萬噸、硫酸銨1萬噸和大量焦爐煤氣。四、承辦公司概況4.1 公司簡介XX能源科技發展有限公司是首批國家級節能服務企業。從公司創始人清華大學教授研制我國第一臺水源熱泵,到今天一個公司的快速發展,一直有人在熱泵領域努力,不斷探索,不斷改進熱泵機組的效率和適應性作為技術研究的重點。經過多年的理論研究和實踐,產品性能已從單一應用領域擴展到多應用領域。地下水源熱泵、土壤源熱泵、海水源熱泵、污水源熱泵、工業源熱泵等特種熱泵產品廣泛應用于建筑節能、廠礦、工業節能和農業生產

16、。在適應國情和節能效率方面處于行業前列。部分指標達到甚至超過國際先進水平,具有同類產品無法比擬的優勢。目前,熱泵應用已覆蓋遼寧、吉林、山東、河南、新疆等18個省市,項目涵蓋機關、學校、住宅、石化、廠礦、電廠等,以及受到了政府和眾多媒體的高度關注。建設部、國家發改委等多項獎項,央視新聞聯播三篇報道,鳳凰衛視重點報道,地源熱泵雜志等多家媒體專訪。隨著企業品牌知名度的提高,某企業受到多家創投機構的青睞,光大、某投資等多家知名創投機構入駐,使公司不僅保持了技術領先優勢,而且獲得了綜合綜合實力。成為國內首家集研發、生產、安裝、熱力運行為一體的綜合性地源熱泵專業公司。4.2 企業榮譽4.2.1 資質:國家

17、高新技術企業資質;首批國家級合同能源管理資質企業;中關村高新技術企業資質;海淀區創新企業資質;市自主創新產品企業資質;安全生產企業資質;機電設備安裝企業資質;工業產品生產許可證企業資質;地源熱泵供暖資質;地源熱泵供暖收費資質;中關村企業信用促進會會員;高新技術企業協會會員;國際節能環保協會理事單位;中國制冷協會會員。4.2.2 公司成立以來,獲得了一系列榮譽:2007中國建筑節能年度代表項目獎;2008年建筑節能減排(HVAC)示范企業;2009年國際節能環保技術示范項目獎;2009中國最具投資潛力清潔能源企業50強;2009年世界環保與新能源中國最具影響力企業100強;2009年度中國建筑節

18、能減排十大品牌企業(可再生能源);2010年“十一五”建筑節能減排最具推動力先鋒企業;2010年十一五中國建筑節能暖通空調行業十大品牌企業;2010年中國低碳城鎮化貢獻地源熱泵品牌企業;被建設部指定為全國小康示范工程入選產品;央視新聞網對我公司地源熱泵項目進行了兩次報道;央視財經半小時對我公司地源熱泵項目進行重點報道;遼寧電視臺、沉陽電視臺、遼寧日報、沉陽日報、海淀報等媒體對我公司完成的地源熱泵項目進行了重點報道。4.3 節能服務案例2004年12月,山東省興村煤礦開始使用熱泵系統。作為國內第一個整體采用地熱熱泵的煤礦,已成為循環經濟的典范和工業應用的代表項目。2005年,海淀區多家機關單位相

19、繼應用某種熱泵技術實現制冷制熱功能。由于節能效果突出,某產品成為海淀區財政撥款和建設項目的首選。2005年10月,東北大學游泳池開始使用地熱熱泵系統。2006年4月,國家發改委、全國人大環境資源委員會聯合出版的可再生能源法知識書將我公司列為唯一的地源熱泵示范企業。2006年央視新聞聯播、央視經濟半小時節目對我公司的地源熱泵項目進行了重點報道。2007年8月,在國家開發銀行的支持下,我公司開始向熱泵供熱方式轉型。2008年12月,在人民大會堂舉行的“2008中國城市住房與房地產開發高峰論壇”上,我公司榮獲“2008年度全國十大暖通空調節能環保品牌企業”。2008年12月,在科技部、財政部、國家稅

20、務總局等機構聯合完成的2008年度高新技術企業再認定工作中,一家擁有自身技術和優勢的企業成為第一家重新認定后的一批高新技術企業。2010年,光大投資加入一家公司。2010年,國家發展改革委、財政部組織對地方政府通報的節能服務企業進行考核,我公司成為首批公布的節能服務企業。2010年12月,XX良翔生產基地全面投產,生產車間面積突破20000平方米,年產量達到3000臺,生產規模達到國內先進水平。2010年5月,與南通聯合熱電有限公司簽約,利用余熱加熱鍋爐補水。2010年6月,與天津富通電子塑膠制品有限公司簽訂余熱水采暖合同。2011年1月,與山西新六煤礦簽訂合同,利用礦山排風回收的熱量解決井筒

21、防凍、建筑物供暖和生活熱水生產等問題。4.4 產品的技術特性4. 4.1 技術創新:熱泵節能技術是一項集多項科研成果于一體的系統工程,其關鍵技術集中在:1)地下水地能輻射供冷供熱系統技術2 ) 地埋管地能輻射冷熱系統技術(3)污水和地表水源熱泵無堵塞壓力平衡防堵塞裝置及其系統技術防砂型多回路系統技術智能模塊控制系統技術多回路渦旋壓縮機并聯技術目前,一套熱泵系統已經升級到第六代,并已應用于數百個項目。在眾多應用項目中不斷受到用戶好評,在節能環保工作中也發揮了作用。4. 4.2 技術專利:發明專利:在石油化工過程中使用高溫熱泵進行冷熱回收的裝置。2 )實用新型專利:地下水地能輻射供冷供暖系統地埋管

22、低能輻射冷暖系統地面制冷系統露點控制一種在石油化工過程中使用高溫熱泵進行冷熱回收的裝置石油化工過程余熱能源分類回收利用系統制冷系統通過地暖系統利用地面溫度為建筑物提供冷卻防砂殼管式全逆流滿液式蒸發器利用抽汽式汽輪機抽出的蒸汽驅動熱泵供暖的系統抽油汽輪機抽汽驅動熱泵提高電廠效率的系統一種利用熱泵提取發電廠余熱供熱和加熱冷凝水的系統一種利用熱泵提取電廠余熱來加熱冷凝水的系統采用蒸汽鍋爐和蒸汽驅動水源熱泵的聯合供熱系統采用加熱提取蒸汽和溴化鋰裝置的組合加熱系統五、項目可行性研究報告的編制依據 5.1國家和地方法律、法規和政策中華人民共和國節約能源法國務院關于加強節能工作的決定(國發200628號)節

23、能中長期專項規劃(國家發改委發改字20042505號)關于實施“十一五”節能十大重點工程的意見(國家發展改革委發改環字20061457號)節能技術改造財政激勵資金管理暫行辦法(財政部、國家發展改革委財建2007371號)民用建筑節能管理規定(建設部令第76號)河北省節能條例(2000)河北省工業經濟發展“十二五”規劃綱要(2006)機械工業節能設計規范(JBJ14-2004)工業企業能源管理導則(GB/T15587-2008)企業合理用電評價技術導則(GB/T3485-1998)企業合理用熱評價技術導則(GB/T3486-1993)綜合能耗計算通則GB/T 2589-2008節能監測技術通則G

24、B15316-2009企業能量平衡通則GB/T3484-2009企業節能計算方法GB/T13234-2009用能設備能量檢測導則GB/T 6422-2009電氣設備電能平衡通則GB 8222-2008企業水平衡檢測通則GB/T 12452-2008節水企業評價指南(GB/T7119-2006)節電措施經濟效益計算與評價方法GB/T 13471-2008設備和管道保溫保冷技術通則(GB/T11790-1996)設備和管道保溫保冷技術導則(GB/T15586-1995)工業設備和管道保溫工程設計規范(GB50264-1997)工業設備和管道保溫工程質量檢驗評價標準(GB50264-1997)公共建

25、筑節能設計標準GB50189-2005鍋爐房設計規范(GB50041-2008)城市供熱管網設計規范(CJJ34-2010)用能單位能源計量器具配備和管理通則(GB17167-2006)城市燃氣設計規范(GB50028-2006)建筑照明設計標準(GB50034-2004)采暖通風空調設計規范(GB50019-2003)建筑給排水設計規范(GB50015-2003)建筑設計防火規范(GB50016-2006版)10kV及以下變電站設計規范(GB50053-94)供配電系統設計規范(GB50052-95)低壓配電設計規范(GB50054-95)外墻保溫工程技術規程(JGJ144-2004)建筑節

26、能工程施工質量驗收規范GB50411-2007混凝土結構設計規范(GB50010-2002)建筑物抗震設計規范(GB50011-2001)建筑工程抗震設防分級標準(GB50223-2004)單端熒光燈能效限值及節能評價值GB19415-2003呼吸機能效限值及節能評價值GB19761-2005清水離心泵能效限定值及節能評價值GB19762-2005三相配電變壓器能效限值及節能評價值GB20052-2006普通照明用雙端熒光燈能效限定值及能效等級GB19043-2003普通照明用自鎮流熒光燈能效限值及能效等級GB19044-2003金鹵燈鎮流器能效最小值及能效等級GB20053-2006金鹵燈能

27、效限值及能效等級GB20054-2006河北省地方標準公共建筑節能設計標準(DB13(J)81-2009)河北省地方標準住宅建筑節能設計標準(DB13(J)63-2007)5.2國家和地方現行主要標準、規范和法規城市供熱管網設計規范(CJJ34-2002);城市供熱廠工程工程建設標準(建設標準112-2008);城市直埋供熱管道工程技術規程CJJ/T81-1998;城市供熱管網工程施工及驗收規范(CJJ28-2004);建筑設計防火規范(GB50016-2006);建筑給排水設計規范(GB50015-2003);室外排水設計規范(GB50014-2006);室外給水設計規范(GB50013-2

28、006);建筑結構可靠度設計統一標準GB50068-2001;建筑結構荷載規范GB50009-2001(2006年版);混凝土結構設計規范GB50010-2002;砌體結構設計規范GB50003-2001;建筑物抗震設計規范GB50011-2001(2008年版);建筑基礎設計規范GB50007-2002;建筑地基處理技術規范JGJ79-2002;建筑物防雷設計規范(GB50057-1994)(2000年版);工業企業噪聲控制設計規范(GBJ87-1985);工業企業邊界環境噪聲排放標準(GB12348-2008);聲環境質量標準(GB3096-2008);建筑照明設計標準(GB50034-2

29、004);建筑用滅火器配置設計規范(GB50140-2005);民用建筑熱工設計規范GB50176-93;民用建筑節能設計標準(JGJ26-95);既有采暖住宅建筑節能改造技術規程(JGJ129-2000);公共建筑節能設計標準(GB50189-2005);采暖通風空調設計規范(GB50019-2003);建筑工程設計文件深度規定(2008年版);全國土木建筑工程設計技術辦法(2009年版);全國土木建筑工程設計技術措施節能(2007年版);甲方提供的技術資料及相關要求。六、報告編制范圍6.1 供熱現狀新疆焦化廠現承擔采暖任務約67.6萬平方米礦區。供暖狀況及規劃見表1.1:表 1.1 供暖狀

30、況及規劃序列號項目名稱總建筑面積(m 2 )2011 年計劃增加闡明一高溫加熱573871434412139459(一)1號礦熱交換站269060209601594591住宅19442102公共建筑854103商業66390(二)器官熱交換站30481122481180000政府熱交換站原設計供熱能力21.5萬平方米;機廠換熱站原設計供熱能力62000平方米;辦公室熱交換站已包括機械廠熱交換站的加熱區域。1住宅17676902公共建筑4721703商業825.0004機械廠換熱站40000400000二低真空加熱24112920655534574(一)第一礦社區管理處1670961670960

31、1住宅1605312公共建筑55923商業973(二)三礦社區管理處740333945934574三焦化廠區3500035000全部的考慮發展計劃8500006759671740336.2 加熱方式當前加熱方式:3.5萬平方米的焦化廠區由初冷器上部的冷卻水直接加熱;礦區生活區和辦公室辦公總面積約24萬平方米。新疆熱電廠有兩臺3MW發電機組,用于低真空供熱;其余依靠35噸鍋爐和汽輪機組泵送蒸汽,通過汽水換熱實現。目前,該項目在采暖季主要采用三種供暖方式。首先是發電機組的低真空加熱。供暖供回水溫度為55 /45 ,供暖面積約24萬平方米。這部分室內端主要采用地暖形式。地暖的優點是要求供暖水溫較低,

32、供暖效率較高。第二種供暖方式是對新疆焦化廠初冷器的改造。初級冷卻器上端增設加熱段,加熱段回收的廢氣熱量用于加熱。該部分供暖面積3.5萬平方米。設計供回水溫度為85/60 。大部分采暖季節的工作溫度約為 68/58 C 。該部分供暖主要為新疆焦化廠供暖。第三部分為燃氣蒸汽鍋爐和3.5MW抽凝式抽氣加熱機組。燃氣鍋爐用于燃燒燃氣產生高溫蒸汽,將蒸汽輸送至二次換熱站,由二次熱的汽水換熱器對負荷側循環水進行加熱。熱交換站滿足供暖需求。這部分供暖分為三個二級換熱站。一是辦公室內換熱站,總供熱面積約22.5萬平方米。目前,機廠換熱站的循環水泵和換熱設備均布置在辦公室換熱站內。機廠換熱站總供熱面積4萬平方米

33、。第三個是礦山換熱站,供熱面積約21萬平方米。蒸汽鍋爐總供暖面積約43.5萬平方米。這部分室內端主要由散熱器加熱。本項目部分建筑為老建筑,保溫效果不是很好。此外,長期的運行以及運行過程中維護管理不當,導致軟化水水質不達標。過流截面積比較小,水阻過大,導熱系數降低。運營過程中,采暖季新樓室內溫度過高,老樓室內溫度達不到設計溫度。目前只能提高循環水的供水溫度,以滿足當前運行時的供暖需要。供熱系統擬采取以下節能供暖改造措施:項目擬利用某院熱物理研究所和某能源技術開發有限責任公司的專有技術,直接回收廢氣中的熱量生產高溫熱水,利用高溫熱水作為吸收式熱泵主機的驅動熱源,吸收初級冷卻器下部循環水中的熱量,產

34、生55 的熱水,直接用于低溫加熱,代替獨創低真空采暖方式,滿足約24萬平方米地板輻射低溫采暖系統需求。燃氣鍋爐提供的熱量部分補充了熱量不足。廢氣溫度由800 降低到600 。在非采暖季節,立管熱回收裝置產生的熱水可以作為吸收式熱泵主機的驅動熱源,吸收初級冷卻器下部循環水的熱量,從而達到初冷器下部循環水溫度由32 降至18 。它被送到初級冷卻器的下部用于冷卻廢氣。溫差加熱技術,在原二次換熱站設置大溫差機組。在焦化廠中, 35 初級管網循環水分為兩條路,一條通過初級冷卻器的中段和上部加熱,一條通過氨水箱和集氣管加熱。熄焦水將加熱循環水從62 加熱到72 。熄焦水溫度降低后,可作為吸收式熱泵主機的低

35、品位余熱源。加熱到72 的加熱循環水再由吸收式熱泵主機加熱,由72 加熱到90,再通過燃氣鍋爐將90 的加熱水加熱到120 ,最后送出到二次熱交換臺。吸收式熱泵主機利用煙氣余熱回收裝置產生的蒸汽作為吸收式熱泵主機的驅動熱源。從煙氣熱回收中提取的約4.8MW蒸汽熱量用于滿足非采暖季節工藝蒸汽的需求。由燃氣鍋爐加熱到120 后送至各二次換熱站,在換熱站內通過兩臺吸收式換熱機組向終端熱用戶提供70 55 的熱水,如果必要時,它通過原始蒸汽。換熱器加熱到80 60 ,熱量供給原公司換熱站和某礦山換熱站。一次側和一次側可以串聯,二次側可以通過原蒸汽換熱器和大溫差吸收式換熱器之間的閥門切換,或者只有大溫差

36、,二次側串聯可以使用熱交換單元來達到加熱的目的。該部分主要用于高溫地區的加熱循環水。廠區原燃氣鍋爐用于供暖調峰。利用初級冷卻器上部在非采暖季、采暖季和旺季生產生活熱水,為廠區員工洗浴供水,增加10000平方米賓館生活熱水需求。原兩臺10T鍋爐已廢止。廠區有一臺35T燃氣鍋爐,計劃在焦爐產量下降時用于應急供暖。本項目可行性研究的編制范圍包括以下幾個部分:1)余熱利用熱源設計。包括立管抽熱系統、煙道抽熱系統、初冷抽熱系統、焦水和氨水罐、集氣罐抽熱系統和煤氣管抽熱系統;2)余熱回收與供熱改造系統一體化設計;3)換熱站設計。包括設在火電廠原10T鍋爐房的熱泵站房和設在原電廠換熱站和一礦熱交換站的大溫差

37、吸收式換熱機組站房的設計;4)余熱回收及供熱改造工程的熱力系統設計、設備選型、軟化水處理系統、電氣系統、控制系統等;5)與余熱回收及供熱改造工程配套的輔助工程。6)管道設計。七、立項原因及過程7.1 貫徹落實中國節能技術綱要為促進節能技術進步,提高能源利用效率,促進節能減排和產業結構優化升級,建設資源節約型和環境友好型社會,國家發展改革委、 2007年2月28日,科技部修訂了中國節能技術綱要。綱要強調,節能減排既是長期戰略任務,也是當前緊迫任務。節能工作要全面貫徹落實科學發展觀,以提高能源利用效率為核心,以轉變經濟增長方式、調整經濟結構、加快技術進步為根本,加強節能減排。全社會的節能意識。要堅

38、持發展與節約并舉、節約優先的方針,通過調整產業結構、產品結構和能源消費結構,利用高新技術和先進適用技術改造提升傳統產業,淘汰落后產業。技術裝備,提高行業整體技術裝備水平和能效。能源礦山集團是能源消耗大戶。該項目的實施將有利于企業降低生產能耗,節約運營成本,減少各類污染物的排放。不僅符合國家節能減排的政策背景,還可以向國家申請節能降耗補貼,給企業帶來實實在在的經濟、社會和環境效益。7.2 新疆焦化現有余熱資源現狀新疆焦化在運營過程中產生大量余熱資源。新京焦化目前擁有兩座72孔TJL4350D搗固焦爐,年產焦炭能力100萬噸,產氣量55000Nm 3 /h。在焦化過程中,從炭化室出來的原料氣溫度可

39、達800 左右,其中含有焦油氣、苯烴、水蒸氣、氨氣、硫化物等化合物。為了回收和處理這些化合物并減少氣體的體積,焦爐煤氣必須冷卻到 25 C 以下。首先,高溫氣體應在橋管和集氣管內噴入7075 的大量循環氨水,可將氣體冷卻至80 左右,再冷卻至25 在初冷器中,原料氣帶走的熱量約占焦爐總熱量的30-35%,而這部分熱量大部分由煤氣初冷器中的冷卻水冷卻。當它被帶入環境時,在冷卻過程中會散發出大量的余熱到大氣中,造成能源的大量浪費。如何回收利用焦爐廢氣中含有的大量余熱資源,是焦化廠節能降耗、提高經濟效益的重要手段之一。焦爐在產氣時需要提供大量的熱量,焦爐在加熱的同時會產生大量的高溫煙氣,這些煙氣最終

40、會以廢氣的形式排放到大氣中氣體。這部分煙氣具有溫度高、流量大、余熱資源豐富的特點。氨罐、集氣管、輸氣管也有大量余熱資源,考慮采用間接接觸換熱吸收這部分余熱。無焦廢水中存在大量余熱資源。考慮采用寬通道換熱器和間接接觸換熱來吸收這部分廢熱。綜上所述,新疆焦化廠余熱資源十分豐富。在能源環境日益緊張的今天,積極利用余熱資源,減少碳排放已成為XX和焦化廠共同關注的焦點。這些豐富的余熱資源為京礦集團余熱回收及供熱改造項目提供了基礎條件。7.3 新疆焦化現有余熱資源利用假設 7.3.1 供熱現狀新京焦化公司火電車間一直負責某礦業集團政府單位和政府北部居民的冬季供暖。加熱方式是將產生的蒸汽送至局區、機廠區和橋

41、梁建設區的三個換熱站,通過汽-水換熱器將熱量傳遞給二次熱網,然后輸送它通過二次熱網傳遞給用戶。 ,用戶采用散熱器式采暖。該系統回收蒸汽冷凝水。供暖期間,新京熱電公司的發電受到一定影響,消耗了發電所需的蒸汽。供暖初期,住宅建筑少,供暖面積小。僅有兩臺10噸蒸汽鍋爐,用蒸汽加熱循環水,向管網供應低壓熱水以滿足需求。隨著社會的發展和員工生活水平的提高,集團公司從2002年開始大規模拆除現有破舊平房,開發建設住宅小區,改善員工生活條件。集團公司。隨著住宅小區的陸續開工建設,配套供熱設施的建設也是亟待解決的重要問題。到2011年,集中供熱面積達到70萬多平方米。根據廠區規劃,采暖季集中供熱面積將達到85

42、萬平方米。這給公司的冬季供暖帶來了巨大壓力。期間,焦化公司通過技術挖潛,先后實現了一次冷器余熱利用滿足公司冬季內部供暖,熱電車間低真空余熱利用加熱。 2008年增設35噸燃煤鍋爐,保證冬季正常供暖。 .但這些舉措并沒有從根本上改變焦化生產中能源的巨大浪費。采用先進適用的技術提高焦化生產過程的能源利用效率,成為企業走可持續發展道路的必然選擇。7.3.2 余熱利用技術路線生產過程中余熱、余壓、余能的回收利用技術遵循“梯級利用、優質高效”的原則。優先利用高品位余熱進行工作或發電,低溫余熱用于空調、供暖或生活供暖。本項目采用某公司獨有的技術回收煙氣中的熱量,利用這部分熱量生產高溫蒸汽。在采暖季節,產生

43、的高溫蒸汽用于驅動蒸汽式吸收式熱泵主機從低品位熱源中提取熱量。為滿足加熱需要,剩余的蒸汽用作工藝熱源。這部分蒸汽用于春、夏、秋三季,以滿足生產過程的需要。對立管進行改造,利用XX公司獨有技術回收立管中的高品位熱量,將這部分熱量用于加熱采暖循環水。對初冷器進行改造,回收廢氣中的熱量,主要分為初冷器的上段、中段和下段三部分。通過改變進入初冷器的廢氣參數,中段用于生產溫度較高的水,然后進入初冷器的上段,上段用于二次加熱,以增加溫度。加熱循環水的出口溫度,從而實現初級冷卻器中的廢氣。熱量的梯級利用。較低的余熱資源相對較低,適用于吸收式熱泵主機的低品位熱源,利用熱水吸收式熱泵主機提取其熱量。采用寬通道換

44、熱器吸收焦水中的熱量,使其間接用作蒸汽式吸收式熱泵主機的低品位余熱源,以保證焦水的設計要求。熱源出口溫度。采用間接接觸換熱方式吸收氨水箱和集氣管的熱量,充分利用氨水箱向大氣釋放的熱量。為保證項目在焦化廠大修期間不影響居民正常取暖,本方案擬將原蒸汽鍋爐作為項目的備用熱源,以滿足工程需要。焦化廠檢修期間的居民。正常供暖需求。余熱回收供熱改造工程概況一、項目建設規模及目的1.1 建設規模:1)熱電廠原10T鍋爐房布置775* 104kCal/h熱水熱泵機組和662.5kCal/h蒸汽源熱泵機組。1289.7*10 4 kCal/h的大溫差吸收式換熱機組,為原政府換熱站二次管網提供熱源。1117.8*

45、10 4 kCal/h的大溫差吸收式換熱機組,為原礦換熱站二次管網提供熱源。257.9*10 4 kCal/h的大溫差吸收式換熱機組,為焦化廠冬季供暖提供熱源。熱電廠設置12MW板式換熱器,通過熱水式熱泵機組提供45/55 低溫熱水,利用原低溫熱水系統水泵加熱原低溫地板廠區輻射采暖面積。在非采暖季節,提取初級冷卻器上部的熱量,生產生活熱水。生活熱水增壓泵安裝在原廠區冬季供暖水泵房初級冷卻器旁。使用浴室原有的冷熱水箱。利用煙氣段換熱器提取煙氣熱量產生0.6Mpa蒸汽,在非采暖季節提供工藝熱源,冬季為蒸汽源熱泵回熱器提供熱源。提取上升管道中的熱量,產生90-95 的熱水,為熱水式熱泵機組提供驅動熱

46、源。在放焦池旁新建換熱站,提取80-90 左右的放焦水熱量。修復火電廠原10T鍋爐房。增設焦化廠至熱電廠、熱電廠至換熱站、焦化廠至澡堂的多條熱力管道。在煙囪附近新建余熱鍋爐房。1.2 建設目的本項目余熱利用的目的是利用回收的熱量滿足焦化廠工藝蒸汽、供熱和生活熱水的使用。本項目余熱利用的主要用途見表1.2:表 1.2 項目余熱利用的主要用途序列號廢熱源熱源等級及參數熱承接的建筑面積和類型評論1立管可制備95的熱水。5000KW這部分熱量用于產生冬季地板輻射采暖的熱量。2抽煙品位高,可生產0.6MPa、140 的蒸汽。4800KW這部分熱量可回收產生約7T蒸汽,主要用于部分替代原燃氣-蒸汽鍋爐為生

47、產過程獲取熱量。在采暖季,住宅供熱系統可作為調峰熱源,即利用產生的部分蒸汽驅動吸收式熱泵主機供暖,設計供熱能力為7MW。3初級冷卻器的上段和中段檔次較高。12000KW由于該部分溫度較高,用于在非采暖季節提供生活熱水。在采暖季節,用于加熱蒸汽熱泵機組冷凝器側一次網的35 回水。4初級冷卻器下部品位低,可作為熱泵主機的低品位余熱資源。4000KW主要用作熱水式吸收式熱泵主機的低品位熱源。5氨罐、集氣器、輸氣管道品位低,可作為熱泵主機的低品位余熱資源。2000KW主要用作熱水式吸收式熱泵主機的低品位熱源。6可樂水品位低,可作為熱泵主機的低品位余熱資源。也用于加熱大溫差換熱機組的35 回水。5500

48、KW主要用作熱水式吸收式熱泵主機的低品位熱源和一次網的回水。二、項目主要建設條件本項目從公司長遠發展戰略出發,總結工業節能領域的技術經驗,在考察了國內外節能設備的技術性能后,根據工廠現有的有利條件,提出供熱節能技術改造方案。經調查,河北省某能源礦區新井焦化廠余熱資源豐富(上升管、初級冷卻器、煙氣、氨水箱及集氣管、減焦水等),但目前,這些余熱資源是不夠的。利用它,卻直接將其釋放到大氣和水中,白白浪費掉。合理利用生產過程中產生的大量余熱和余熱,不僅符合國家節能減排的政策背景,而且給企業帶來實實在在的經濟、環境和社會效益。XX能源科技有限公司依托清華大學和某院工程熱物理研究所的技術背景,利用公司在工

49、業節能領域的雄厚技術實力和豐富的節能經驗,建筑節能合理利用焦化廠豐富的余熱。資源提供充足的技術支持。項目實施計劃為:本項目將焦爐的立管更換為立管換熱器。每 9 根管道共用一個集水器,共 16 個集水器。其中8個與給水和回水管并聯。供水和回水管連接到初級冷卻器附近的主要供水和回水管。立管產生的90-95 熱水送入熱電廠熱水式熱泵,40/55 熱水再送至原廠區。補充余熱系統。煙道上并聯安裝有煙氣余熱換熱器,產生的0.6Mpa、140 的蒸汽在非采暖季提供工藝熱源,在采暖季將蒸汽送入蒸汽源熱泵機組產生72/90 蒸汽。熱水由燃氣鍋爐加熱到120,再通過換熱站的大溫差吸收式換熱機組,產生60/80 的

50、熱水,供原高溫供熱用戶使用在廠區內。大溫差吸收式換熱機組返回的35 熱水先經初冷器中上部加熱至63,再經焦化池旁的寬流道換熱器加熱至72 ,然后送入熱電廠的蒸汽源熱泵。單元加熱。煙氣換熱器產生的蒸汽送入火電廠蒸汽分集熱器,由分集熱器上的閥門切換,分別滿足工藝蒸汽和冬季供暖的需要。工藝蒸汽由廠區內原有工藝蒸汽管道輸送。在非采暖季節,初級冷卻器的上部用于生產生活熱水。初級冷卻器上部產生65/75熱水,熱交換產生60 生活熱水。保留原有的家用熱水加壓泵,繼續使用水處理設施。初級冷卻器上段與給回水管中段通過帶閥門的水管連接,可在冬夏兩季切換。熱水式熱泵機組和蒸汽源熱泵機組布置在火電廠原10T鍋爐位置,

51、在政府換熱站和一號機組布置一臺大溫差吸收式換熱機組。礦井換熱站供冬季供熱用戶在該換熱站使用。 .熱電廠內設有大溫差吸收式換熱機組,為焦化廠區冬季供暖。煙氣換熱器產生的蒸汽、立管產生的高溫水、初冷器與熱電廠之間的管道通過廠區原有的桁架架空敷設。火電廠至換熱站的管道采用原蒸汽管道和冷凝水管道。非采暖季節,初級冷卻器上部產生的換熱生活熱水直埋,在原廠區熱泵房安裝生活熱水增壓水泵換熱在主冷卻器的一側。熱電廠設置的熱泵機組安裝在原10T鍋爐房內,具備供水供電條件。換熱站內設置的大溫差吸收式換熱機組安裝在原汽-水換熱器的位置。供水和供電條件具備。原補水泵、補水箱、水處理裝置繼續使用,原二次網循環泵繼續使用

52、。設置主網循環水泵和補水泵。生活熱水增壓泵安裝在原廠區熱泵房內,具備供電、供水條件。原補給水泵、水處理裝置和補給水箱繼續使用。煙道換熱器安裝在原廠區煙囪附近(見圖1),新建余熱鍋爐房。可提供現場安裝條件。滿足立管換熱器的安裝條件。滿足氨水箱和集熱管換熱器的安裝條件。在原焦池一側新建換熱站,滿足新條件。換熱站靠近原水泵房,供電、供水條件具備。采用熱泵技術和大溫差吸收換熱技術,提取工業余熱的部分熱能,作為生活區供暖的熱源。原燃氣鍋爐僅在調峰時作為熱泵的部分驅動力,在電廠焦炭能力不足時作為熱源的補充。這樣可以大大減少余熱消耗,提高項目的經濟、環境和社會效益。三、項目主要技術經濟指標3.1 方案描述與

53、計算3.1.1升管熱源采用XX公司獨有的工業節能技術回收提升管和煙氣中的高品位熱量。以此熱量作為熱泵機組的熱源,將初級冷卻器下部的低品位熱源加熱后,循環供水溫度為55 的初級網熱水和回水產生40 的溫度,供應廠區原有的低溫供暖。室內端,以達到取暖的目的。焦化廠焦爐共有144根立管,每根立管平均熱回收60Kg水蒸氣/小時(根據相關項目的實際測量值和項目的獨特情況,從100 的水到100 的水蒸汽,廢氣溫度從800 降低到600 左右),可從廢氣中回收的熱量約為7T噸水蒸汽。看水蒸氣焓熵圖可以看出,標準大氣壓下,100 水的焓為417.52KJ/Kg,標準大氣壓下,100 水蒸氣焓為2675.14

54、 KJ/Kg,所以單個立管可以回收的熱量為:6072(2675.14-417.52)/3600=2709KW兩個焦爐可回收的熱量為:60722(2675.14-417.52)/3600=5418KW從立管回收的熱量約為5MW。來自立管的95 熱水送入熱電廠熱水式熱泵機組。初級冷卻器下級回收的低品位熱量為4MW。熱泵機組產生的40 /55 熱水用于原低溫地板輻射采暖。熱水式熱泵產生的熱量約為9MW。 24萬平方米的低溫供熱負荷約為12兆瓦。不足的熱量由氨水箱和集水管回收的熱量補充,初級冷卻器、焦化水等余熱回收系統作為調峰和備用熱源。3.1.2煙氣熱源從現場得到的數據可知,煙氣回收熱量計算為410

55、0KW。這部分熱量可用于生產高品位蒸汽,產生的部分蒸汽可用于驅動吸收式熱泵主機。蒸汽驅動吸收式熱泵主機的制熱能力為7000KW。 7000KW熱量中,4100KW熱量來自蒸汽,其余2900KW熱量來自低品位熱源。在采暖季節,經初冷器中上段加熱的水再經寬流量換熱器加熱后進入蒸汽源熱泵機組。大溫差吸收式換熱機組。鍋爐提供熱量12400 KW。寬通道換熱器提供的熱量為2600 KW。蒸汽式熱泵機組蒸發器側的熱源為除焦水池,抽取熱量2900KW。初級冷卻器提供 12,000 KW 的熱量。滿足新疆焦化廠、辦公室換熱站和一礦換熱站供熱需求,總需求31000kW,其中政府換熱站供熱需求15000KW,首座

56、礦山換熱站13000KW。供暖需求為3000 KW。全廠投產情況下,全廠產氣量為55000m/h,當前工況產氣量為44000m/h。廢氣進入初級冷卻器時,溫度約為82-85 ,冬季略有下降至78左右,此時對應的焓值為1738.86kJ/m。通過檢查甲方在不同溫度下提供的廢氣,從下面的焓表可知,當廢氣溫度降低到64 時,廢氣的焓為748.35kJ/m。從初級冷卻器的加熱部分回收的熱量為:Q=(1738.86-748.35)44000/3600=12106.2(kW),考慮到熱損失和熱交換效率,估計可以回收12,000kW的熱量。下部主要作為余熱源,提供2900W的熱量,這部分余熱需要通過熱水式吸

57、收式熱泵抽取。廢氣進入初冷器下段出口時,溫度為22 ,對應的焓值為87.96kJ/m。通過查看甲方提供的不同溫度下廢氣焓值表可知,當廢氣溫度從64 降至22 時,廢氣的焓值變為 660.39kJ/m。從初級冷卻器的加熱部分回收的熱量為:Q=660.3944000/3600=8071.4(kW)考慮到熱損失和熱交換效率,估計可以回收4000千瓦的熱量。該項目通過改變初級冷卻器上、中、下段的循環水流量,可以調節初級冷卻器上、中、下段的取熱量。通過以上分析,我們計劃在原10T鍋爐房內設置蒸汽式吸收式熱泵機組,利用熱泵主機吸收煙氣和廢熱水中的熱量,將產生的熱量輸送出去。分別向政府熱交換站和熱交換站供水

58、。礦山換熱站。立管產生的高溫熱水進入熱泵機組的回熱器,初級冷卻器下部產生的余熱進入熱泵機組的蒸發器產生低溫低溫熱水供低真空供暖用戶供暖。3.2 主要技術經濟指標項目主要經濟技術指標見表1.3:表 1.3 項目主要經濟技術指標序列號項目單元數量評論一技術指標1加熱區米28495741.12011年現有供暖面積米26755411.2增加加熱區米2174033在政府熱交換站新區米280000一號礦熱交換站新區米259459低真空加熱附加區米2345742余熱利用規模兆瓦在上升管余熱利用規模兆瓦5煙氣余熱利用規模兆瓦4.8初冷器上部非采暖季余熱利用規模兆瓦2.6初冷器上、中采暖季余熱利用規模兆瓦12初

59、冷器下部余熱利用規模兆瓦4焦水余熱利用規模兆瓦5.5氨罐及集氣器余熱利用規模兆瓦23添加裝備套裝塔在熱水式熱泵機組塔1蒸汽熱泵機組塔1大溫差吸收式換熱機組塔3立管換熱器塔144煙氣余熱鍋爐塔2蒸汽水熱交換器塔2寬流道換熱器物品2池盤管換熱器物品1板式換熱器物品2水泵塔35 管材消耗米16300其他設備塔4添加新建筑在西郊水側新建換熱站個人15m6m4m冒煙的臨時水池個人16m6m5m原廠區熱泵房擴建個人16m6m4m原熱電廠10T鍋爐房維修個人1新建煙氣余熱回收換熱站個人18m6m8m5項目新能源消耗在年總耗電量萬千瓦時203.7標準煤250.4t年總耗氣量10,000 米306項目節能(改造

60、后與改造前對比)優惠標準煤9655.65t在年節電萬千瓦時299.3標準煤 367.84t年耗氣量10,000 米3170.4折后標準煤 973.67t余熱GJ244.6510 3標準煤 8342.67t生活熱水余熱GJ4935標準煤 221.83t二經濟指標1項目年收入百萬2124在年供暖收入百萬1160.79年蒸汽收入百萬415.8年生活熱水收入百萬69.95年燃氣收入百萬85.2年節電收入百萬101.8能源補貼百萬289.7一次性補貼2項目成本在項目總投資百萬5363建設期1年年用電量百萬69.30.34元/度電年用水量百萬0本可行性研究不計入年耗氣量百萬00.5元/立方米氣3貸款還款期

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