我國能源需求隨著國民經濟的快速發展大幅度增加,為了解決當前能源緊缺和環境污染問題,余熱回收技術被廣泛運用。據調查,各行業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能服務企業,為多個企業實現了余熱回收利用,達到了節能和環保效果。

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水,冷凝過程釋放大量的汽化潛熱。燃氣鍋爐每標立米天然氣產煙氣量11.5-13Nm3,約占消耗燃氣高位發熱量的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。

天津市靜海區北環供熱站勇擔創建節能、環保、節約型社會重任,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。華德智慧擔任了北環供熱站一、二、三期全部燃氣鍋爐配套的煙氣余熱回收設計和施工工作。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節,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,煙氣經取熱器放出熱量,取熱器中通過熱泵產生的低溫水吸收煙氣中的高溫熱量,將煙氣溫度降到 25℃以下,再經煙囪排出,可以實現煙氣余熱的深度吸收及消除部分視覺污染白色煙羽。煙氣冷凝回收系統熱網水側和原鍋爐回水并聯設計,來自站外的部分熱網回水首先進入煙氣冷凝熱回收系統,吸熱升溫后引至原水管進鍋爐繼續被加熱,對外供出。

項目亮點

1、設備選型優勢

增熱型熱泵具有驅動熱源廣、可利用的余熱范圍廣、熱媒溫度高、系統能效比高、耗電少等特點。利用少量的高溫熱源為驅動熱源,產生大量的中溫有用熱能。

2、煙氣深度利用

熱泵產生的一部分煙氣通過煙氣再循環系統與空氣混合進入燃燒器提高燃燒效率,降低 NOx 排放,一部分煙氣經過煙氣余熱吸收式熱泵系統釋放煙氣余熱后進入煙囪排至室外,實現深度利用。

3、余熱水回水閉環循環

余熱水回水經循環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循環水,被冷卻后的低溫余熱水再進入煙氣換熱器繼續吸收煙氣的余熱,最后回到中間介質水循環泵 入口,實現閉式循環,節約能源。

4、冷凝水二次利用

采用煙氣冷凝熱回收技術后,回收的冷凝水成分較為清潔,經過處理后可用于生產用水。本工程將余熱回收系統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節等技術處理后可作為鍋爐和熱網補充水源。

5數智化運維煙

氣余熱吸收式熱泵系統,配套 PLC 控制系統,將采集到的數據上傳到碳控官綜合能源管理平臺,從而完成數據的采集和遠程控制,具備與外部系統的聯動功能,通過監測水溫、儲氣室壓力、流量及時預警報警保證設備運行安全穩定運行。經過華德智慧改造,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的大氣環境質量;冷凝水經處理后可以循環利用,在一定程度上節約水資源;熱泵排污廢水經冷卻至 40℃以下后進入廠區污水管道,對環境影響較小。煙氣余熱回收供熱技術在獲得節能收益的同時保護了該地區的大氣環境。