高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目可行性研究报告(资源节约和环境保护备选项目高效节能技术和产品产业化类)

资源节约和环境保护2012年中央预算内投资备选项目高效节能技术和产品产业化类高效节能环保锅炉余热余压回收装置产业化项目锅炉设备有限公司二0一一年七月第一章项目概述一、项目提出的背景1、项目概述项目产品余热、余压回收装置属于工业锅炉节能环保装置技术产品。产品技术处于国内领先水平，各项性能指标均高于国内同类产品。余热、余压回收装置主要性能有效的回收工业锅炉运行中无功排放的能源，将能源再利用，纯属于节能环保产品类型；产品设计合理，结构紧凑，占地面积小、重量轻、方便搬运移动，属于拥有自主知识产权的高效技术产品；产品机组可靠性强，易损件通过强化加固技术保证使用寿命。产品采取创新技术，具有崭新设计理念。本产品囊括新型节能环保型的优点节能、清洁、多功能、市场反应好，节约能源，结构紧凑，占地面积小，安装维修简单方便的特点。主要创新点设计上的新突破根据能量守恒原理，运用机械压缩功能将工业锅炉蒸气余热加以回收再利用；该回收装置系统包括1、可往复式凝结水混合物回收增压装置；A、自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；B、设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。C、采用新型合金材料D、产品涂装高效抗老化、耐磨涂料2、真空热能回收机组A,锅炉烟气通过真空制冷剂热传导技术，制取所需生活热水。B,整机设计为负压集热器装置。（1）、热管余热回收器体积小，传热效率高。（2）、热管余热回收器具有良好的抗腐蚀能力。（3）、热管余热回收器使用寿命长，单台使用寿命达十年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单，成本低项目产品经数年的研究开发，现已完成关键技术的攻关，并很好的解决了设备实际运用参数问题，目前已经进入中试阶段。产品已通过有关部门的检测与查新，证明了其技术上的创新性、实用性能、环保上的优越性。2、项目提出的背景能源资源是国家发展的基础。新中国成立以来，不断加大能源资源勘查力度，组织开展了多次资源评价。中国能源资源主要存在总量比较丰富、人均拥有量较低、赋存分布不均衡、开发难度较大等特点。随着中国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战，突出表现在资源约束突出，能源效率偏低、能源消费以煤为主，环境压力加大、市场体系不完善，应急能力有待加强等几个方面。中国是人口众多、资源相对不足的发展中国家。要实现经济社会的可持续发展，必须走节约资源的道路。中国有计划、有组织地开展节能工作始于上世纪80年代初，通过贯彻“开发与节约并举，把节约放在首位”的方针，到上世纪末实现了经济增长翻两番、能源消费增长翻一番的目标。为继续深入推进能源节约，中国政府进一步提出把节约资源作为基本国策，发布了国务院关于加强节能工作的决定。中国政府始终将节约能源作为宏观调控的主要内容，作为转变发展方式、优化结构的突破口和抓手。在推进节能减排工作中，做到“六个依靠”依靠结构调整，这是节能减排的根本途径；依靠科技进步，这是节能减排的关键所在；依靠加强管理，这是节能减排的重要措施；依靠强化法制，这是节能减排的重要保障；依靠深化改革，这是节能减排的内在动力；依靠全民参与，这是节能减排的社会基础。制定并实施了节能中长期专项规划，确定了“十二五”期间能耗降低目标，并将节能任务具体落实到各省、自治区和直辖市以及重点企业。中国正在完善国内生产总值和能源消耗指标体系，将能源消耗纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核，实行单位国内生产总值能耗指标公报制度，实施节能目标责任制和问责制，构建节能型产业体系，促进经济发展方式的根本转变。锅炉有限公司作为国内锅炉制造行业大型的企业，所属行业是耗水、耗能产品制造商。多年来没有新产品贡献，老式产品能源得不到充分利用，影响了社会经济效益的提高。为了加快该公司创新发展，开辟一条资源消耗低、环境污染少、产品附加值高的经济发展和环境协调统一的可持续发展的新型新产品工业化道路，企业决定新上余热余压回收回收装置新产品，该产品具有显著的经济、环境、社会效益，为国家节能减排工作做出自己的贡献。第二章申报单位基本情况一、公司现有研发能力及产业条件1、研发能力锅炉设备有限公司拥有一支高素质、高技术、高胆识、高效率、擅长持续变革与创新、具有高度责任感的研发团队，该团队组成成员层次高、科研实力强，特别是实践经验丰富,在本行业有着5年到20年的工作经历。平均年龄34岁。公司的技术研发部是公司承担科研管理、产品开发、技术改造等技术管理开发机构，公司对每个研发项目均制定立项报告，研发小组采取自主创新、引进创新模式，合理利用社会资源，以市场为导向，了解顾客需求，开展企业自主创新。通过对技术复杂程度、关键程度、投入成本、预期收入、自身实力等相关因素的综合评价，选择最具优势的具体创新方案。公司研发部为公司的产品和技术开发机构，是公司技术创新的主体力量。研发人员13人，占员工总数的26，其中，高级工程师3名、工程师5名，专业涉及物理、机械制造、能源动力、化学、农学等领域，组成了企业强大的技术队伍，具有较为丰富的经验和开发能力。锅炉设备有限公司人员结构1036468管理人员研发及技术人员生产人员销售人员公司自成立以来，为了保证每年对研发的足够投入，每年都将拿出全部收入的6以上资金用于新产品的研发，不断发掘、开拓符合市场需求的新项目。一系列科研成果的实施为企业的可持续发展打下了良好的基础，并取得了优异的社会效益。随着今后销售规模的进一步扩大，公司的研发投入将会进一步增加。研究成果公司依靠自主创新及国际先进技术的引进消化吸收，公司在研制过程中取得了一系列成果。主要包括A、“手动压力生物秸秆致密机”获得发明专利，专利号2006100406824。B、2002年“高效节能环保型锅炉”获得实用新型专利，专利号012309567。2002年，公司拥有的“环保、节能”锅炉专利技术荣获英国伦敦应用技术博览会金奖。C、2008年完成安徽省科技攻关项目“高效节能环保锅炉研究”。D、2009年“新型生物质气化装置”获得发明专利，专利号2009101167519。E、2009年“新型太阳能沼气罐”获得发明专利，专利号2009101167523。F、2011年“与蒸汽锅炉配套使用的蒸汽节能装置”获得发明专利，专利号2011100306009。G、2011年“节能环保锅炉余热回收装置”获得发明专利，专利号201120029638X。6、主要产品节煤，节电，节气，节油和太阳能利用等高效、节能、环保系列工业、民用锅炉、生物质气化锅炉和各类中低压压力容器。配套产品铝合金暖汽片、蒸汽开水炉、半自动蒸饭箱、保温热水箱、锅炉余热回收器、氺膜除尘器、节能烟囱、高层水箱、油灌等。2、产业条件公司占地一万多平方米，主车间面积达一千多平方米，本项目产品产业化还需增加一条生产线，新建厂房1200平方米。第三章项目意义和必要性一、项目意义一、符合国家和地方关于节能减排的有关政策要求近年来随着经济的高速增长和人口的增加以及对能源的不合理开发利用和严重的浪费，造成我国能源资源短缺矛盾的进一步加剧。因此，合理开发资源、提高资源的利用率，是我国实现可持续发展的重要举措之一。为此，国家和地方近几年来出台了一系列法律和法规，同时制定了一系列专项发展规划，如中华人民共和国节约能源法、国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知、能源发展“十二五”规划等。本项目符合国家产业政策产业结构调整指导目录2005年本鼓励类第二十六项环境保护与资源节约综合利用中第34条“节能、节水、环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造”。原国家经贸委、水利部、建设部、科学技术部、国家环境保护总局、国家税务总局（国经贸资源20001015号）关于加强工业节水工作的意见中提出“大力推广工业节水新技术、新工艺、新设备，下大力气改造落后的生产工艺和设备，特别是高耗水的工业企业，要增加节水技术改造资金的投入”。本项目致力节约一部分用水，促进企业和当地经济的持续发展。二、是确保安徽省节能减排工作顺利实施的重要环节安徽省作为一个能源资源消耗大省，节能减排面临的形势也十分严峻。一是经济快速增长与资源供给之间的矛盾越来越严重；二是经济结构调整难度较大；三是全省结构性污染突出，二氧化硫减排任务艰巨，农业面临的污染比较严重；四是节能减排的技术、标准、政策、管理等还不完善；五是有些地方和部门对节能减排重要性的认识不足。去年以来，安徽省节能减排工作力度进一步加大，一些政策措施逐步到位，节能减排工作取得了新的进展。2010年安徽省积极贯彻党的十七大精神和省九届三次全会精神，落实中共安徽省委安徽省人民政府关于进一步加强节能减排工作的意见和安徽省人民政府关于印发节能减排综合性工作实施方案的通知，推进全省节能减排工作向纵深发展，确保完成2011年节能减排目标任务。安徽省今年节能减排工作的主要预期目标是万元GDP能耗同比下降45；二氧化硫排放量削减7、化学需氧量排放量削减5；万元GDP取水量同比下降6。新型墙材生产和应用比例分别达到75、80，所有设市城市和县城在工程建设中禁止使用实心粘土砖。锅炉有限公司是能源消耗产品制造的大户，本项目能否顺利实施将影响到安徽省节能减排工作的进程。因此，该工程的建设是必要的，也是必须的。三、企业生存发展的需要该项目建成后，项目计划充分利用余热余压进行能源的回收利用，配置1、改造锅炉、热能设备的燃烧方式，使用新型节能环保螺旋涡流技术。2、改造锅炉、热能设备的余热、余压回收使其热能更高效、污染物零排放。减少产品热量的二次损耗，最大的提高回收能源的利用率，实现环境效益、经济效益和社会效益的最大化。项目产品达到各种资源得到最有效的利用，提高设备生产效率和企业用能的整体水平，实现能源节约目标，降低单位产品生产成本，实现经济可持续发展。同时最大限度的减少废弃物排放，逐步使生态步入良性循环的轨道，大大加快企业发展的步伐。综上所述，随着安徽省节能减排工作的推进和环境保护政策的不断强化，企业面对日益强化的节能环保要求，如果不及时主动地采取措施，将制约企业的发展。因此，本项目的投资建设是保障公司实现长远发展和进一步提高经济效益的需要。2、替代国内现有的锅炉节能设备市场上现有的锅炉节能设备，存在高能耗、高成本，高售价，使用不方便等缺点。所以在市场普及推广上存在一定的难度，用户不愿意花费大量的资金去购买无功的设备。本项目产品运用机械压缩原理将工业锅炉蒸气余热加以回收再利用；该回收装置系统包括可往复式凝结水混合物回收增压装置；自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。所述可往复式凝结水回收增压装置技术方案喷射管、混合室、增压节和蒸汽入口、储气腔、导向管和混合室依次相同。他的优点是结构设计合理实用，构思新疑巧妙，喷射头多个被隐射的饱和蒸汽流向与引射水流向相同，该装置同时适应于亚音速、同音速及超音速的引射环境。本发明采用以上技术方案，大大延长了往复式蒸汽压缩系统内密封填料的使用寿命，降低维修成本，本发明将各部分组合成一个整体，减少了中间驱动环节，是设备的适应性能得到大大提高锅炉蒸汽使用后回收利用效率，同时减少了设备的占地面积，维修更加方便，提高了工作效率。本项目产品有着广阔的市场前景。3、项目产业化将产生较大的经济效益本项目产品根据市场需求情况定价为8000元/台。项目建成达产后，可年产9000台，按照8000元/台的价格进行测算，其价格具有较强的竞争优势。经计算，正常年销售收入为7200万元。4、项目产业化将会有较大的社会意义1、可实现对资源的回收利用，对社会经济可持续发展做贡献。为项目节能产品的充分开发应用，提供了前期的保障和方便。能够很好的回收利用无功排放的能源，每年可以解决上万吨的余热回收利用问题，符合循环经济发展的要求，不会造成资源浪费现象。2、促进社会就业，提高工人收入本项目建成达产将新增就业岗位45个，为社会缓解了一定的就业压力。3、缩短与国外先进技术的差距本项目建成达产时，公司将成为国内环保节能型产品的主要生产企业之一，本项目技术处于国内领先水平，随着产业化进度的不断深入，我们对项目技术不断的深入研发，将缩小甚至赶超国外先进公司的技术水平。二、项目必要性和预期经济效益一、符合国家和地方关于节能减排的有关政策要求近年来随着经济的高速增长和人口的增加以及对能源的不合理开发利用和严重的浪费，造成我国能源资源短缺矛盾的进一步加剧。因此，合理开发资源、提高资源的利用率，是我国实现可持续发展的重要举措之一。为此，国家和地方近几年来出台了一系列法律和法规，同时制定了一系列专项发展规划，如中华人民共和国节约能源法、国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知、能源发展“十二五”规划等。本项目符合国家产业政策产业结构调整指导目录2005年本鼓励类第二十六项环境保护与资源节约综合利用中第34条“节能、节水、环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造”。原国家经贸委、水利部、建设部、科学技术部、国家环境保护总局、国家税务总局（国经贸资源20001015号）关于加强工业节水工作的意见中提出“大力推广工业节水新技术、新工艺、新设备，下大力气改造落后的生产工艺和设备，特别是高耗水的工业企业，要增加节水技术改造资金的投入”。本项目致力节约一部分用水，促进企业和当地经济的持续发展。二、是确保工业锅炉节能减排工作顺利实施的重要环节工业锅炉作为一个能源资源消耗大户，节能减排面临的形势也十分严峻。一是经济快速增长与资源供给之间的矛盾越来越严重；二是经济结构调整难度较大；三是社会结构性污染突出，二氧化硫减排任务艰巨，农业面临的污染比较严重；四是节能减排的技术、标准、政策、管理等还不完善；五是有些地方和部门对节能减排重要性的认识不足。近年来，国家节能减排工作力度进一步加大，一些政策措施逐步到位，节能减排工作取得了新的进展。2010年安徽省积极贯彻党的十七大精神和省九届三次全会精神，落实中共安徽省委安徽省人民政府关于进一步加强节能减排工作的意见和安徽省人民政府关于印发节能减排综合性工作实施方案的通知，推进全省节能减排工作向纵深发展，确保完成2011年节能减排目标任务。安徽省今年节能减排工作的主要预期目标是万元GDP能耗同比下降45；二氧化硫排放量削减7、化学需氧量排放量削减5；万元GDP取水量同比下降6。新型墙材生产和应用比例分别达到75、80，所有设市城市和县城在工程建设中禁止使用实心粘土砖。锅炉有限公司是能源消耗产品制造的大户，本项目能否顺利实施将影响到安徽省节能减排工作的进程。因此，该工程的建设是必要的，也是必须的。三、企业生存发展的需要该项目建成后，项目计划充分利用余热余压进行能源的回收利用，配置1、改造锅炉、热能设备的燃烧方式，使用新型节能环保螺旋涡流技术。2、改造锅炉、热能设备的余热、余压回收使其热能更高效、污染物零排放。减少产品热量的二次损耗，最大的提高回收能源的利用率，实现环境效益、经济效益和社会效益的最大化。项目产品产业化为社会达到各种资源得到最有效的利用，提高设备生产效率和用户用能的整体水平，实现能源节约目标，降低单位产品生产成本，实现经济可持续发展。同时最大限度的减少废弃物排放，逐步使生态步入良性循环的轨道，大大加快社会发展的步伐，为社会作出极大贡献，是利国、利民的大工程。本项目产业化顺利实施预期经济比较可观本项目产品根据市场需求情况定价为8000元/台。项目建成达产后，可年产9000台，按照8000元/台的价格进行测算，其价格具有较强的竞争优势。经计算，正常年销售收入为7200万元。第四章项目技术可行性分析第一节项目技术路线、工艺的合理性和成熟性，关键技术的先进性和效果论述一、项目产品关键技术和主要技术指标关键技术1、设计上的新突破、可往复式凝结水混合物回收增压装置；2、自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；3、设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。技术指标具体技术指标如下技术参数技术指标1压力（钢板，MPA）4452外形（钢板，180D24MM）符合要求3自重190200KG4关键部件的使用寿命10年5回收压缩率100二、项目技术路线主要技术路线有依照设计图纸，制造设备各部分零件；选用优质的合金材料作为箱体的主要板材，进行冲床加工，构建主要的箱体结构，将杠杆的各部件通过螺母或者焊接方式进行组装。最后对于关键部位进行加固焊接，以保证抗压强度。经过检测合格的产品，入库、销售。本产品的工艺流程图如下图纸设计制造零部件选用钢板加工箱体组装加固焊接检测入库销售三、项目的技术创新处结构创新1、本产品整体结构紧凑，体积小、重量轻，减少设备占地面积2、卧式的设计结构。其技术方案是一种节能环保锅炉余热回收装置，包括由电机、带轮、皮带、从动轮和变速箱构成的动力驱动装置及蒸汽压缩装置，其特征在于所述动力驱动装置和蒸汽压缩装置分别固定在底座的两边，动力驱动装置中的电机固定在变速箱箱体上，变速箱的减速齿轮同轴连接有曲轴，曲轴的两端分别通过连杆与固定在变速箱一侧上的缸套内设置的滑块连接，滑块上固接的滑杆伸出缸套，与对应设置在蒸汽压缩装置中内合塞上固接的塞杆通过连接套连接。其技术效果是由于采用设置在缸套内的滑块和滑杆与蒸汽压缩装置中的塞杆直接连接，故减少了中间驱动环节和使用空间，减小了传动轴的径向偏移和波动，保证了蒸汽压缩装置工作的稳定性，提高了蒸汽压缩装置的性能和工作效率，减小了对蒸汽压缩装置密封件造成的破坏，大大延长了蒸汽压缩装置中内合塞和密封填料的使用寿命，降低了维修成本；且将动力驱动装置和蒸汽压缩装置固定在同一个底座上，使其结构更加紧凑。本项目产品示意图技术创新1设计上的新突破运用机械压缩原理将工业锅炉蒸气余热加以回收再利用；该回收装置系统包括1、可往复式凝结水混合物回收增压装置；2、自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；3、设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。4、采用新型合金材料5、产品涂装高效抗老化、耐磨涂料项目产品经数年的研究开发，现已完成关键技术的攻关，并很好的解决了设备实际运用参数问题，目前已经进入中试阶段。产品已通过有关部门的检测与查新，证明了其技术上的创新性、实用性能、环保上的优越性。本项目产品最大的优势在于重量轻、体积小，便于搬运，不需要停止设备运行，就可直接安装在用锅炉上，减少安装环节中的消耗，降低用户安装成本。5实用性能广、适用于多种型号工业锅炉工艺创新1、采用新型合金材料在设计时就考虑尽可能减少多余的部件，本产品采用新型合金材料，在保证质量的前提下，减少产品的自重，以便于搬运。2、产品加固工艺对于关键部件或者易损耗的部件，采用加固焊接或增加加固螺母，从而强化了设备的整体性能。3、产品涂装高效抗老化、耐磨涂料为充分满足户外使用的情况，本项目产品涂装高效抗老化、耐磨涂料，从而延长了产品的使用寿命。应用创新1、可往复式凝结水混合物回收增压装置；2、自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；3、设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。第二节产品技术性能水平与国内外同类产品的比较一、国外技术水平本项目产品是运用机械压缩原理将工业锅炉蒸气余热加以回收再利用；该回收装置系统包括可往复式凝结水混合物回收增压装置；自动变速驱动合塞装置；其系统解决了蒸气余热中的闪蒸气的难题。解决了过去蒸气余热设备采用水泵增压惯例；设备减少了中间驱动环节，使其实用性能得到大大提高，锅炉余热蒸气回收利用效率达到100。所述可往复式凝结水回收增压装置技术方案喷射管、混合室、增压节和蒸汽入口、储气腔、导向管和混合室依次相同。他的优点是结构设计合理实用，构思新疑巧妙，喷射头多个被隐射的饱和蒸汽流向与引射水流向相同，该装置同时适应于亚音速、同音速及超音速的引射环境。本发明采用以上技术方案，大大延长了往复式蒸汽压缩系统内密封填料的使用寿命，降低维修成本，本发明将各部分组合成一个整体，减少了中间驱动环节，是设备的适应性能得到大大提高锅炉蒸汽使用后回收利用效率，同时减少了设备的占地面积，维修更加方便，提高了工作效率。二、国内技术水平目前，在民用生活和工业生产中，均需使用蒸汽。这些蒸汽热使用设备排出的液相热水和气相蒸汽的气液混合流体及部分闪蒸气，绝大部分被放空，即浪费了水蒸气的热能，又造成很大程度的水资源浪费。现有的蒸汽回收设备采用回收蒸汽余气，并通过蒸汽二次循环来达到使余气再生和利用，在一定程度上避免了蒸汽所含热量和水资源的浪费。现有的蒸汽回收设备包括分别设置的电机、减速机、偏心装置、导轨限位部分和压缩增压部分，工作原理是由电机带动变速箱减速，通过曲轴连杆机构和导轨限位机构来实现旋转运动到往复运动的转换，再由连接杆拉动往复式蒸汽压缩系统工作，将气、水混合物加压后送入锅炉内，加热后形成循环供气，达到余气回收、节能节水的目的。但是，由于其电机、变速箱和往复式蒸汽压缩系统是分体的，故其结构复杂、占用空间较大、润滑性差，而且由于分别固定，造成传动轴的径相偏移，产生传动轴的不规则波动。传动轴的不规则波动直接造成蒸汽压缩系统工作不稳定，蒸汽压缩系统性能下降，由此给往复式蒸汽压缩系统的密封造成了一定的破坏，且易损件较多，大大缩短了往复式蒸汽压缩系统内密封填料的使用寿命，增加了维修成本，而且由于分别独立设置，中间环节较多，消耗的动力较大，稳定性较差，需要经常调整相互之间的间隙才能保证设备的正常运行，大大降低了蒸汽回收机的使用效率本项目产品所要解决的问题在于克服上述缺点和不足，提供一种能够保证蒸汽压缩装置工作的稳定性，提高蒸汽压缩装置的性能和工作效率的节能环保锅炉余热回收装置。其技术方案是一种节能环保锅炉余热回收装置，包括由电机、带轮、皮带、从动轮和变速箱构成的动力驱动装置及蒸汽压缩装置，其特征在于所述动力驱动装置和蒸汽压缩装置分别固定在底座的两边，动力驱动装置中的电机固定在变速箱箱体上，变速箱的减速齿轮同轴连接有曲轴，曲轴的两端分别通过连杆与固定在变速箱一侧上的缸套内设置的滑块连接，滑块上固接的滑杆伸出缸套，与对应设置在蒸汽压缩装置中内合塞上固接的塞杆通过连接套连接。其技术效果是由于采用设置在缸套内的滑块和滑杆与蒸汽压缩装置中的塞杆直接连接，故减少了中间驱动环节和使用空间，减小了传动轴的径向偏移和波动，保证了蒸汽压缩装置工作的稳定性，提高了蒸汽压缩装置的性能和工作效率，减小了对蒸汽压缩装置密封件造成的破坏，大大延长了蒸汽压缩装置中内合塞和密封填料的使用寿命，降低了维修成本；且将动力驱动装置和蒸汽压缩装置固定在同一个底座上，使其结构更加紧凑。三、产品技术性能优势（一）锅炉余热回收利用现状随着我国经济的发展以及环保要求的提高，越来越多的燃油、燃气锅炉投入使用，给社会带来很大的效益，但由于油气资源的日趋紧张以及用户的燃料费用大幅度提高，提高锅炉的效率日趋迫切，而且国家又新出台节能政策和标准对节能提出了新的要求，如何锅炉节能降耗是当今主要研究课题。锅炉烟气余热是指能利用而未被利用的热能，燃气锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180220，造成部分热能排空浪费。烟气余热回收装置可将烟气中约50的热量回收，回收的热量根据用户的需求加热水、空气或其它介质，这样即节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，又节能环保一举两得。锅炉余热回收是提高能源利用率，降低生产成本，保护环境最直接、经济的手段之一。锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟损失，有利于提高锅炉热效率，节约能源及锅炉运行费用。但排烟温度降低会使尾部受热面中烟气与工质的传热温压减少，传热面积增大，金属消耗和设备投资增多。另外排烟温度过低还会引起尾部烟道中硫酸蒸汽的凝结，使低温受热面腐蚀堵灰，所以多数锅炉的排烟温度在200左右。高温锅炉烟气不能直接应用于生产和生活而白白的排掉，造成能源的极大浪费。（二）工艺技术方案为使社会降低生产管理成本，节能降耗，提高经济效率，在当今国内外能源日趋紧张的形式下，决定对公司锅炉烟气余热能源回收利用，变废为宝，为社会创造较好的经济效益。1、工艺流程图烟气热能回收器高温烟气低温烟气外排交换热水真空热能回收机组回收中心高品位热水热水箱锅炉燃烧具体工艺流程图详见附图“锅炉烟气热能回收系统原理示意图”。2、工艺流程简述锅炉燃烧产生的200的高温烟气首先经过烟气热能回收器将尾气热量通过水作为交换介质换取热量，锅炉烟气的温度由200降低到100以下后外排。烟气热能回收器得到的交换热水通过真空热能回收机组提取高品位热水。提取的热水经过软化存储到热水箱中用于锅炉的补水，由于补水量不能满足锅炉的蒸发用量，这样就需要回收中心的高品位热水远远不断的补充锅炉用水。（三）主要处理单元功能简述锅炉烟气余热回收利用项目的主要装置是锅炉真空热能回收机组，其功能简述如下A锅炉功能简介1、功能简介WNS系列全自动燃气蒸汽锅炉的容量为110T/H，工作压力为0716MPA，锅炉的供热量为077MW。本系列锅炉采用卧式内燃三回程全湿背结构，燃烧室由波形炉胆及湿烟室组成，燃气从燃烧器喷出后，在燃烧室燃烧后的高温烟气经炉膛、烟室辐射及对流换热后进入第二回程螺纹烟管到前烟箱再折回进入第三回程烟管，进行对流换热后经后烟箱及烟囱排入大气。2、装置特点（1）、采用全湿背结构，高温烟气都被水包围，既能有效利用受热面，又可避免干背结构后烟箱受高温烟气冲刷易损坏的缺点。（2）、合适的炉胆尺寸，展开式火焰，阔容辐射式受热面，适应各种油、气燃烧器，结构简单。（3）、完善的强度设计，充裕的传热面积，使锅炉性能得到充分保证。（4）、选用高质量的水泵、阀门、电器元件及安全附件，配套齐全。（5）、锅炉具有自动点火、程序控制、水位控制、温度控制、超压保护、炉内熄火保护等控制及保护功能，操作简便、安全可靠、保养维修方便。WNS系列全自动燃气蒸汽锅炉示意图如下B真空热能回收机组功能简介烟气余热回收装置主要设备是热管，它是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国，1967年一根不锈钢水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功，热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气气换热器、热管气水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品，使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。1、真空热能回收机组的工作原理锅炉烟气通过真空制冷剂热传导技术，制取所需生活热水。整机设计为负压容器，烟气集热器、蒸发器、循环喷淋装置、冷凝器、节流装置及主机程控部分组成，其工作运行原理将热水机组的腔体抽成真空状态，低温热水送至蒸发器管束内循环，启动循环喷淋装置，将传热介质喷淋蒸发，从而产生的制冷剂蒸汽通过冷凝器吸收放热，将汽化潜热传递到冷凝器传热管内的被加热水中，制冷剂蒸汽冷凝后，通过节流装置再回流到蒸发器中，如此工作循环就能源源不断的制得所需热水。2、热管结构原理热管就是把无缝钢管抽成真空，注入软化水，加以密封，即成了重力热管。软化水在热管蒸发段被加热由液态变为汽态（吸热），把热能从蒸发段输送到冷凝段，在冷凝段被加热介质冷却放热，软化水由汽态变为液态，依靠重力流回蒸发段，如此高速循环，不断把烟气热量传导至另一端。利用相变传输热量，热阻小、传热系数高，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，传导温度没有衰减并能以极快的速度传递（音速传递），而其两段外侧均可采用肋片来扩展受热，促使流体产生湍流，增强传热。3、烟气余热回收装置特点（1）、热管余热回收器体积小，传热效率高。热管除了由相变传热外，相同热负荷条件下，管数可减少，流通面积扩大，流速降低，大大减轻磨损。热管换热器冷热流体采用纯逆流方式布置，传热系数高，重量轻，布置方便。（2）、热管余热回收器具有良好的抗腐蚀能力。热管靠管内液体相变传热，其管壁温度控制在露点以上，使管壁外侧不会凝露粘灰，抗腐蚀能力大为增强。（3）、热管余热回收器使用寿命长，单台使用寿命达十年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单，成本低。烟气余热回收装置是燃气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口处，烟气余热回收装置四周有管箱，中间隔板将两侧通道隔开，单根热管可更换。工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。热管将吸收的热量导至右端，空气或水从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气或水吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。4、设备性能特点（1）、安装方便余热回收装置的安装不需要对锅炉进行改动。（2）、安全可靠超导热管等温性能好，导热时产生自振不产生圬垢和通风阻力，始终保持良好的传热效率，不影响锅炉的工作。（3）、节能效益好大型工业窑炉效率可提高10以上，中小型燃油、燃气、燃煤锅炉效率可提高节能达318。（4）、投资回收期短一般8个月左右就可收回全部投资。（5）、工作范围广可在温度30一1000范围内传导热量。（6）、安全更可靠不存在管内超压，不怕干烧，液体工质汽化后，热管的内压不随温度的变化而变化。（7）、安装更方便不受安装位置限制，热管可根椐设计需要任意位置安装，只要有温差就可传热。（8）、超强的导热性导热速度快、强度大、效率高，超导热管热量的传递随着温差增加而增加，导热速度可达到音速。（9）、良好的等温性例如热管一端输入100，另一端可导出100。良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。（10）、应用领域广泛超导热管形状具有更大的灵活性，更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。二、余热余压真空回收系统建设（一）余热余压回收利用现状锅炉有限公司是一个大型锅炉制造工程公司，整个老式生产系统是耗能的重点工序，也是动力用电的重点部门。节能环保锅炉技术和产品项目现状主要表现在以下几个方面（1）、老式锅炉生产过程中，由燃料直接燃烧，热效率及底大半热能直接排放入大气。（2）、老式锅炉生产过程余热、余压、冷却水不能回收这样既浪费能源又浪费水源，又使大量的风温热量白白浪费，高温污染水排放。（二）工艺技术方案1、工艺流程图（1）余压尾气回收流程图高压蒸汽换热器补水真空热能回收机组回收中心热水具体工艺流程图详见附图“余压尾气回收系统原理示意图”。（2）循环冷却水余热提取锅炉冷却水热量冷却水冷却水废热热水机组小于30度的交换热水大于30度的交换热水回收中心冷却水塔换热器具体工艺流程图详见附图“循环冷却水余热提取系统原理示意图”。（三）主要处理单元功能简述生产过程余热余压回收利用的主要装置是真空热能回收机组和冷却水废热热水机组，其功能简述如下（1）真空热能回收机组功能简述此部分已在沼气锅炉烟气余热回收利用单元进行简述，此处不再说明。（2）冷却水废热热水机组功能简述HKLR冷却水废热热水机以废热及低品位热能通过真空旋膜增压蒸发冷凝综合技术制取高品位热水。以电能为驱动能源无任何污染，能效比COP大于8，节能减排、经济效益显著，可采用直接供热和蓄能供热形式，广泛用于生活热水的应用系统中，因其工作过程为真空状态下工作，无任何安全爆炸隐患，运行性能稳定，安全可靠，是当今废热利用较理想的供热设备。1、工作原理HKLR智能冷却水废热热水机是利用冷却水工业工艺用废热水通过真空技术，蒸发吸热增压、冷凝放热获得所需生活热水。该产品整机设计为负压容器，由蒸发器、循环喷淋装置、电能旋膜增压装置、冷凝器、节流装置及主机程控部分组成，其工作运行原理为将热水机组腔体抽至真空状态，冷却水及工业用废热水送至蒸发器管束内循环，启动循环喷淋装置，将传热介质喷淋蒸发，从而产生的冷剂蒸汽通过电能旋膜增压技术加压送入冷凝器，将汽化潜热传递到冷凝器传热管内的被加热热水中，制冷剂蒸汽冷凝后，通过节流装置再回流到蒸发器中，如此工作循环就能源源不断的制得所需热水。其工作原理图如下2、产品特点（1）、国际首创，节能技术行业领先HKLR冷却废热热水机组采用空调冷却水废热利用真空热导增压、冷凝放热制得热水技术属国际首创，该产品通过国家检测机构检测、安徽省科委省级技术鉴定、能效比COP大于8，节能显著，广泛用于生活热水的应用系统。（2）、真空设备、整机寿命高、非压力容器、运行安全可靠机组在真空状态下工作，机内与大气隔绝无氧蚀结垢现象，运行传热部件寿命长，用户无需到锅炉压力容器部门年检报批，无任何爆炸危险，运行安全可靠。（3）、废热利用、运行成本低、经济效益显著利用空调系统冷却水废热制得生活热水、效率稳定，12年可收回投资成本，同时降低冷却塔工作负荷，提高制冷机制冷效果，运行成本低，节能效果显著。是一举多得的热水制备设备。机组上电运行，强力快速制热35分钟可制得热水，采用变频调节技术，机组运行性能稳定，热水出口温度调节便利，可在4550范围内任意调节，使用用户达到最经济运行的管理模式。（4）、多重保护、智能化控制、使用安全精选优良的电器控制元件，可长时间连续运行无故障，适应性强。机组设有系统断流控制保护，热水超温保护、缺相、过流、超压、短路、漏电等多项安全保护措施，人性化PLC程序控制，可靠性强，使用安全。（5）人机界面、变频控制、管理方便精选进口可编程控制器和触摸屏，利用热水出口温度，变频控制动力输出，热水出口温度稳定，可靠节能，自动检查显示运行参数及故障，可配置远程控制管理接口和自动记录打印功能，管理方便。（6）节能减排、环保无污染能效比COP的提高给用户带来时会的经济回报，以水为传热介质，杜绝了氟利昂对大气的环境污染，废热的利用降低了对大气排放的热岛效应，以电能为驱动能源，绿色环保，符合我国产业发展政策，市场应用潜力巨大。（7）体积小、重量轻、安装周期短、节省投资该机组外形设计美观，结构合理，占地面积小，节能基建投资，与原有的空调冷却水及引用热水系统进出水管连接，上电即可工作，不受安全监制范围限制，可安装于用户的任何工作区域，灵活方便。HKLR冷却水废热热水机组示意图如下四、蒸汽管线冷凝水回收利用的工艺技术方案（一）蒸汽管线冷凝水回收利用现状一般情况下，车间蒸汽管线的冷凝水是通过疏水阀直接排放的，这样就造成了这部分余热的浪费。（二）工艺技术方案1、工艺流程图蒸汽管线冷凝水高效节能回收中心高品位热水具体工艺流程图详见附图“蒸汽管线冷凝水回收利用系统原理示意图”。2、工艺流程简述车间蒸汽管线90的冷凝水原来是直接通过疏水阀直接排放到处理系统，造成能源的极大浪费。本项目用高效节能阀门代替疏水阀可以将这部分冷凝水以高品位热水的形式回收到回收中心，这样就实现了冷凝水余热的充分回用。（三）主要处理单元功能简述蒸汽管线冷凝水回收利用主要装置是多功能的浮球式疏水阀。此类疏水阀是机器式的，类似抽水马桶内部的浮球，当蒸汽相遇冷凝水后将浮球推起，将活门打开，由蒸汽压力把冷凝水带走。浮球式疏水阀的结构简单，内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球，既是浮子又是启闭件，无易损零件，使用寿命很长，疏水阀内部带有自动排空气装置，非常灵敏，能自动排空气，工作质量高。设备刚启动工作时，管道内的空气经过自动排空气装置排出，低温凝结水进入疏水阀内，凝结水的液位上升，浮球上升，阀门开启，凝结水迅速排出，蒸汽很快进入设备，设备迅速升温，自动排空气装置的感温液体膨胀，自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作，浮球随凝结水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下，形成水封，无蒸汽泄漏，节能效果好。最小工作压力001MPA，从001MPA至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响，连续排水。能排饱和温度凝结水，最小过冷度为0，加热设备里不存水，能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85，是生产工艺余热回收设备中最理想的疏水阀之一。疏水阀的结构示意图如下四、项目承担单位在实施本项目中的优势1、企业技术优势11、企业优势锅炉设备有限公司，隶属市科技局下属市锅炉研究所的经济实体，是国家批准的C级锅炉、D级压力容器定点生产单位。公司位于安徽省市裕安经济开发区内，距合肥骆岗机场仅70公里，水、陆、空交通十分方便。12、科技兴企本公司属高新技术企业，所生产产品已获三项发明专利，一项实用新型专利。在环保、节能等方面拥有多项自主知识产权和技术成果，曾先后参加中国深圳国际高新技术产品成果展和中国中西部高新技术产品成果展，受到中外有关专家的赞誉，2002年，公司拥有的“环保、节能”锅炉专利技术荣获英国伦敦应用技术博览会金奖，专利发明人，公司总经理先生获英国伦敦应用技术研究院颁授“高级研究员”证书。公司坚持走科技兴企的发展道路，勇于创新，并积极开展科技研究，大力引进培养技术人才，研制开发了本产品“生物质秸秆致密装置”生产技术。13、先进生产技术的保证本公司所生产产品自投放市场以来，在质量和售后服务上深受好评，公司以技术创新为动力，以产品质量为生命，与国外有关大专院校，科研院所建立了多渠道的合作关系，积极引进国内外先进技术，来充实研发队伍的创新力量。我们深知技术创新是企业生存发展的根本保证，在设计中采用成熟、先进、可靠的生产设备，通过本次高起点的建设，使产品的工艺技术水平和生产设备都具有国际领先水平。2、企业人才优势锅炉设备有限公司拥有一支高素质、高技术、高胆识、高效率、擅长持续变革与创新、具有高度责任感的研发团队，该团队组成成员层次高、科研实力强，特别是实践经验丰富,在本行业有着5年到20年的工作经历。平均年龄34岁。公司的技术研发部是公司承担科研管理、产品开发、技术改造等技术管理开发机构，公司对每个研发项目均制定立项报告，研发小组采取自主创新、引进创新模式，合理利用社会资源，以市场为导向，了解顾客需求，开展企业自主创新。通过对技术复杂程度、关键程度、投入成本、预期收入、自身实力等相关因素的综合评价，选择最具优势的具体创新方案。公司研发部为公司的产品和技术开发机构，是公司技术创新的主体力量。研发人员13人，占员工总数的26，其中，高级工程师3名、工程师5名，专业涉及物理、机械制造、能源动力、化学、农学等领域，组成了企业强大的技术队伍，具有较为丰富的经验和开发能力。3、企业财政资金优势公司自成立以来，每年都将拿出全部收入的6以上资金用于新产品的研发。现阶段，根据本项目的实际需要，公司经董事会一致决定，将继续加大投资力度，确保本项目产品顺利完成中试，并最终实现产业化。第五章项目成熟程度第一节成果的技术鉴定文件或产品性能检测报告、产品鉴定证书一、项目产品主要技术原理如下根据能量守恒原理，项目单位通过自主创新开发了项目产品“节能环保锅炉余热余压回收装置”（一）锅炉烟气余热回收利用现状随着我国经济的发展以及环保要求的提高，越来越多的燃油、燃气锅炉投入使用，给社会带来很大的效益，但由于油气资源的日趋紧张以及用户的燃料费用大幅度提高，提高锅炉的效率日趋迫切，而且国家又新出台节能政策和标准对节能提出了新的要求，如何锅炉节能降耗是当今主要研究课题。锅炉烟气余热是指能利用而未被利用的热能，燃气锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180220，造成部分热能排空浪费。烟气余热回收装置可将烟气中约50的热量回收，回收的热量根据用户的需求加热水、空气或其它介质，这样即节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，又节能环保一举两得。烟气余热回收是提高能源利用率，降低生产成本，保护环境最直接、经济的手段之一。锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟损失，有利于提高锅炉热效率，节约能源及锅炉运行费用。但排烟温度降低会使尾部受热面中烟气与工质的传热温压减少，传热面积增大，金属消耗和设备投资增多。另外排烟温度过低还会引起尾部烟道中硫酸蒸汽的凝结，使低温受热面腐蚀堵灰，所以多数锅炉的排烟温度在200左右。高温锅炉烟气不能直接应用于生产和生活而白白的排掉，造成能源的极大浪费。（二）工艺技术方案为使社会降低生产管理成本，节能降耗，提高经济效率，在当今国内外能源日趋紧张的形式下，决定对开发锅炉烟气余热能源回收利用，变废为宝，为社会创造较好的经济效益。1、工艺流程图烟气热能回收器高温烟气低温烟气外排交换热水真空热能回收机组回收中心高品位热水热水箱锅炉燃烧具体工艺流程图详见附图“锅炉烟气热能回收系统原理示意图”。2、工艺流程简述锅炉燃烧产生的200的高温烟气首先经过烟气热能回收器将尾气热量通过水作为交换介质换取热量，锅炉烟气的温度由200降低到100以下后外排。烟气热能回收器得到的交换热水通过真空热能回收机组提取高品位热水。提取的热水经过软化存储到热水箱中用于锅炉的补水，由于补水量不能满足锅炉的蒸发用量，这样就需要回收中心的高品位热水远远不断的补充锅炉用水。（三）主要处理单元功能简述新建锅炉及锅炉烟气余热回收利用项目的主要装置是锅炉和真空热能回收机组，其功能简述如下A锅炉功能简介1、功能简介WNS系列全自动燃气蒸汽锅炉的容量为110T/H，工作压力为0716MPA，锅炉的供热量为077MW。本系列锅炉采用卧式内燃三回程全湿背结构，燃烧室由波形炉胆及湿烟室组成，燃气从燃烧器喷出后，在燃烧室燃烧后的高温烟气经炉膛、烟室辐射及对流换热后进入第二回程螺纹烟管到前烟箱再折回进入第三回程烟管，进行对流换热后经后烟箱及烟囱排入大气。2、装置特点（1）、采用全湿背结构，高温烟气都被水包围，既能有效利用受热面，又可避免干背结构后烟箱受高温烟气冲刷易损坏的缺点。（2）、合适的炉胆尺寸，展开式火焰，阔容辐射式受热面，适应各种油、气燃烧器，结构简单。（3）、完善的强度设计，充裕的传热面积，使锅炉性能得到充分保证。（4）、选用高质量的水泵、阀门、电器元件及安全附件，配套齐全。（5）、锅炉具有自动点火、程序控制、水位控制、温度控制、超压保护、炉内熄火保护等控制及保护功能，操作简便、安全可靠、保养维修方便。WNS系列全自动燃气蒸汽锅炉示意图如下B真空热能回收机组功能简介烟气余热回收装置主要设备是热管，它是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国，1967年一根不锈钢水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功，热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气气换热器、热管气水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品，使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。1、真空热能回收机组的工作原理锅炉烟气通过真空制冷剂热传导技术，制取所需生活热水。整机设计为负压容器，烟气集热器、蒸发器、循环喷淋装置、