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文档简介

1,鍋爐廢熱回收節能技巧,鍋爐效率 鍋爐廢熱 節能技巧 案例分析 系統查核清單,2,鍋爐效率,套裝鍋爐硬體投資費用往往不及一年耗用燃料費用的1/10(燃油鍋爐為例),以10 T/H燃油鍋爐概算: 80%效率,全年鍋爐費用 10000 600 Kcal/Kg 0.8 1000 8000元/KL 8000 hr 4,950 萬元 85%效率,全年鍋爐費用 10000 600 Kcal/Kg 0.85 1000 8000元/KL 8000 hr 4,650 萬元 5%效率提升,即可節省300萬燃料費用。,3,效率定義,燃燒效率 以燃燒器將燃料完全燃燒而言,不完全燃燒產生一氧化碳及霧 化不良所形成未燃燒皆降低其燃燒效率。 熱效率 以熱傳面積吸收燃燒熱量而言,結垢影響熱傳效率最烈。 鍋爐效率 以實際燃料產生蒸汽效率而言,包括燃燒效率及熱效率之綜合 及幅射熱及對流熱損失。,4,熱值影響,高燃值HHV(GHV) 燃料成份燃燒熱值,其水份以氣態計算 低熱值LHV(NHV) 燃料成份燃燒熱值,其水份以液態計算 二者差異在水份之潛熱,以燃油而言,熱值差異6.2%。,5,影響鍋爐效率因素,煙囪溫度 燃燒熱未被鍋爐有效吸收,最後由煙囪排放,煙囪溫度愈高, 熱量損失愈大,鍋爐效率愈低。 燃料規格 燃料含水份及其氫成份,因燃燒形成水份,水份蒸發吸收燃燒 熱,因此水份愈多,鍋爐效率愈低。,6,過剩空氣 為確保完全燃燒需適量過剩空氣,不完全燃燒形成黑煙(未 燃燒)及過多一氧化碳,不僅造成環保問題,且降低鍋爐效 率。 過多過剩空氣吸收燃燒熱,過剩空氣愈多,鍋爐效率愈低。,7,大氣溫度及濕度 燃燒需要空氣,大氣溫度差異10影響0.5%效率,濕度及含水 份愈高,愈不利鍋爐效率。 幅射及對流損失 鍋爐保溫降低表面溫度,可適度減少幅射及對流損失,表面積 愈大,熱損失愈大。 熱損失概算 Ql 15 Kcal/m2hr A (Ts Ta),8,鍋爐廢熱,尾氣排放 煙管式排放溫度 210 230 水管式排放溫度 240 290 結垢愈厲害,排氣溫度愈高,效率愈低。 鍋爐水連續排放 低壓鍋爐採軟水作鍋爐補充水,其連續排放量510%,視冷凝 水回收量而定。 連續排放是鍋爐水顯熱損失。,9,除氧櫃排氣 除氧櫃利用蒸汽吹驅鍋爐飼水中氧氣。 除氧櫃蒸汽排放量0.51.0%。 除氧櫃流量平衡 STM W BFW V ; V1%STM 熱量平衡 STM hS W hW BFW hBFW V hV,10,節能技巧,空氣預熱 (APH & SAH) 利用排氣高溫與空氣換熱,提升燃燒空氣溫度,降低排氣溫度, 可提高鍋爐效率。 排氣溫度需顧及酸露點,避免腐蝕,SAH可預熱空氣提高管壁溫 度。 含硫份1%,管壁溫度不得低於110 含硫份0.5%,管壁溫度不得低於80,11,鍋爐飼水預熱(ECO) 利用排氣高溫預熱鍋爐飼水,氣水熱傳較氣氣熱傳高,相對熱傳 面積可較小,比APH來得經濟,也較為一般鍋爐業者提升效率所 採用。 連續排放顯熱回收 一般套裝低壓鍋爐採用間歇式排放,不利於回收。飼水泵浦採高 低液位補充進水,不僅造成大量CARRY-OVER挾帶爐水影響蒸汽 品質,且爐水水質變化差異大,不當的間歇式排放造成無謂熱損 失及水資源流失。 採用連續進水及排放,不僅水質控制穩定,減少排放量,亦可減 少化學品添加量。,12,除氧櫃排氣熱回收 利用此排氣溫度,可預熱進除氧櫃之補充水,可相對減少吹驅蒸 氣用量,達到節能效果。 可利用前述平衡方程式來規劃設計此熱交換器。 尾氣含氧量 由於過剩空氣量無法量測,皆用尾氣含氧量來推算,手動調節至 4%為目標,自動尾氣含氧回饋控制以3%為目標,一般套裝鍋爐 採用機械連桿固定其空燃比,其尾氣含氧量大多偏高,甚至大於 8%,實在不值得。,13,霧化條件 燃油霧化有蒸汽及空氣兩種,套裝鍋爐大多採用專屬空壓機來霧 化,一般霧化條件: 霧化壓力需大於燃油壓力2K。 霧化流量不低於燃油量30%。 冷凝水回收 一般而言,冷凝水回收是提高鍋爐效率最顯著,且回收報酬率最 大的方式。不僅熱量回收,且水資源及化學品皆可相對節約。 冷凝水回收需考量製程污染,輕微污染可藉由活性碳及過濾等方 式處理。污染嚴重則需找出污染源盡速修復。,14,案例分析,節煤器 某水管式鍋爐10T/H15K,排氣溫度245,效率82%,除氧櫃 飼水溫度105 ,尾氣含氧量5%,0.5%S燃油LHV=9700Kcal/L 節煤器尾氣出口溫度145 , 燃油量: (666.7Kcal/Kg105Kcal/Kg)10000Kg/h0.829700 706 l/hr 706 0.95 19.5 0.24 (245-145) 313890 Kcal/hr,15,飼水溫度提升 313890 (T-105) T 136 燃油節約 313890970032 l/hr 4.6%。 全年節約燃料費用 328000hr8元/l2,048,000元/yr 投資費用約120萬元,7月即可回收。,16,連續排放熱回收 某汽電鍋爐操作65T/H63K 278 hl =293 Kcal/Kg,連續排放 量6.6T/H,回收13K閃沸蒸汽 (hs = 665.7) 供應除氧櫃,冷凝水 則排放至水溝。 閃沸蒸汽回收量 = 6600 (293197.3) 468.4 = 1348 Kg/H 剩餘熱能回收 (預熱補充水) (66001348) (197.350) = 773,620 Kcal/H 全年燃油節省 773620 8000 hr 9700 1000 = 638 KL 全年燃費節省 8000元 638 = 5,104,000元,17,圖一、連續排放熱回收,18,除氧櫃排氣回收 除氧櫃質量平衡 50補充水 水蒸汽 = 1% 排氣 110鍋爐飼水 20000 Ws = 0.01 Ws Wf 熱能平衡 20000 50 650.6 Ws = 0.01 Ws 642.8 Wf 110 Ws = 2242 Kg/Hr V = 22.4 Kg/Hr (排氣) = 533 Kcal/Kg 22.4 533 8000hr 9700 1000 = 9.85 KL 8000元 9.85 KL = 78.770 元 此回收熱可用來預熱部份補充水。,19,尾氣含氧量調降 鍋爐10T/H7K,170 排氣溫度220,O2 = 7% 空氣比 = 1.5,排氣熱損失 18% 鍋爐效率 = 100 18 2 = 80% 燃油耗用 = 10000 (660.8 50) 0.8 9700 = 787 l /hr 氧氣調降至4% 空氣比 = 1.2,排氣熱損失 16% 燃油節約 = 787 (18% - 16%) 8000hr 8元/ l = 1,007,360元/年,20,冷凝水回收 製程蒸汽釋放潛熱後,最少仍有3K壓力,其熱焓 Hl = 143 Kca

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