安徽家园铝业有限公司方案

安徽家园铝业有限公司熔铝炉蓄热式节能改造项目技术方案北京艺友绿能科技有限公司 二零一二年地址：中国.北京市海淀区板井路69号世纪金源商务中心写字楼c区6层 邮编：电话/Tel：( 0086-10） 传真/Fax : ( 0086-10） 第1页 共16页 艺友绿能 稳定火焰蓄热式燃烧技术方案1 概述1.1 项目概述工程名称：熔铝炉蓄热式改造工程业主单位：安徽家园铝业有限公司总承包商：北京艺友绿能科技有限公司（以下称“总承包商”）建设地点：安徽家园铝业有限公司厂区内熔铝炉蓄热式改造工程以下简称“蓄热式改造工程”。1.2 企业概况安徽家园铝业有限公司位于安徽省濉溪市，现有15吨熔铝炉两座，一台矩形炉，一台环形竖式炉，使用重油、天然气双燃料，采用传统燃烧系统，目前吨铝燃料消耗天然气约85m/t，重油为85kg/t燃料消耗高，直接导致熔铝费用高，用户成本增加。1.3 设备概况根据我们的现场勘查，安徽家园铝业有限公司有熔铝炉两座，15吨。用天然气、重油双燃料，仅以天然气为例，现在单耗85立方天然气生产一吨铝棒。单炉年产10000吨/台炉，天然气价格3.48元/m。853.4810000=295.8万元，年每台炉消耗燃料费用295.8万元。 目前安徽家园铝业有限公司使用天然气的吨铝燃料消耗为85m/t，也就是说熔铝单耗为295.8元。如果我公司进行蓄热式改造的话，确保验收指标为65m/t以下，熔铝单耗成本为226.2元以下。根据以往经验安徽家园铝业有限公司熔铝炉蓄热式改造熔铝单耗指标应可以达到60m/t以下。65m/t是我公司留有充分余地的验收指标。采用我公司技术的山东华星铝业熔铝炉实际验收指标为平均55m/t。以安徽富士特铝业有限公司的熔铝炉工况与山东华星铝业有限公司相当，所以安徽富士特铝业有限公司熔铝炉单耗成本有望达到208元/t左右。我公司拟对熔铝炉进行蓄热式改造。熔铝炉目前的主要参数如下：序号项目数据及说明1炉子用途铝锭及废铝熔化2装入量15t/炉3炉内温度1050-12004燃料天然气5耗量（固体铝）85 m3/t6最大供风3600m3/h7鼓风压力8000pa8排烟气量5000Nm3/h9排烟气温度800以上10燃料热值8600kcal1.4 工程指导思想1) 采用成熟、可靠、先进、经济的不换向蓄热式燃烧方式，确保充分回收排烟热量，降低能耗、做到节能环保。2) 充分利用工厂的可用公辅设施，减少投资，缩短工期，提高该工程的经济效益。3) 严格执行国家的环保标准和政策法规，坚持清洁生产和污染治理以防为主、防治结合的方针，搞好废气、废水、粉尘、噪音的治理与达标排放，做到生产发展与环境保护相结合。1.5 改造后的主要技术指标l 将高温烟气对助燃空气进行蓄热，回收热量，排烟温度降低至150以下，燃料吨铝消耗降低到65m/t以下。l 不改变原有生产工艺，充分利用原有的设备1.6 蓄热式改造工程主要设备l 蓄热式烧嘴1套，配备重油燃烧器一套。l 蓄热体2套l 四通阀1套l 燃烧控制系统1套l 风机控制系统1套2 技术方案2.1 技术指标本项目采用连续稳定火焰蓄热式燃烧技术对熔铝炉进行改造，改造后的指标：序号项目数据及说明1炉子用途铝锭及废铝熔化2装入量15吨（正负2吨）3升温速度按甲方要求设计4炉内温度1050-12005燃耗65m/t铝、重油65kg/t6供热强度天然气250m/h7最大供风3600m3/h8鼓风压力8000pa9最高热风温度80010排烟气量5000Nm3/h11引风压力7000pa12排烟气温度15013燃料热值8600kcal14蓄热体形式耐火球2.2 稳定火焰蓄热式燃烧技术原理稳定火焰蓄热式高温空气燃烧技术的简单原理是：当常温空气经过蓄热室b时，蓄热室b耐火球的热量传给了空气，使空气达到1100以上的高温（比炉温低80150），经过空气烧嘴b给燃料助燃。燃烧产物经过空气烧嘴a进入蓄热室a将热量传给蓄热室a的耐火球。换向后空气烧嘴a排出热空气给燃料助燃，空气烧嘴b排烟气给耐火球蓄热。a、b空气烧嘴燃烧、排烟气反复更换，耐火球放热、蓄热也伴随变化。这样助燃风始终保持在1100（比炉温低80150）以上。蓄热式空气烧嘴来回交替工作燃烧、排烟气；蓄热体蓄热、放热交替进行，是靠四通阀的不断变位实现的。与此同时燃料燃烧系统（烧嘴）与未进行蓄热式改造之前一样连续向炉内喷入燃料燃烧（见示意图）。 燃料不换向蓄热式燃烧技术是经过近年多来的反复摸索、研究、试验、试用和改进，发明了连续、稳定火焰蓄热式高温空气燃烧技术，并已用“高温蓄热式燃烧装置”的名称申报国家实用新型专利。燃料不换向蓄热式燃烧技术的发明成功地解决了上述问题。专利号：ZL.X，并已经获得专利证书，证书号第号。 2.3 改造方案2.3.1 烧嘴布置根据蓄热式燃烧的特点成对布置，根据炉子及周围的具体情况，每个熔铝炉布置一支燃气烧嘴，一对蓄热室，烧嘴和蓄热室可根据现场情况布置；根据安徽家园铝业有限公司熔铝炉情况，我们拟采取单炉改造的措施。蓄热式燃烧排烟管道与现有排烟管道连接。2.3.2 烧嘴技术参数序号名称数值及说明1烧嘴形式低压涡流烧嘴、气泡雾化重油烧嘴2最大供气量250m/h3平均供气量200m/h4燃气压力6000pa5燃烧助燃空气需求量3600m3/h6助燃空气温度8007烧嘴调节幅度比6：18火焰长度26米可调2.3.3 蓄热体蓄热体的选择原则是：密度大、导热率和比热容要高、耐高温性能好、耐热冲击好、耐压强度高和价格低。我们选择耐火球，直径2025mm。每立方米体积约有173m2的换热面积。蓄热室及热风管道有150mm厚的耐火材料保护。蓄热室放在炉子的侧下部有两点考虑：一是蓄热室在炉子下部，蓄热室下部是低温区，温度低于200，可用条钢、角钢支撑蓄热室。蓄热室在炉子下部的另一个原因是根据分流定则原理，热气体从上而下流动，冷气从下而上流动，在每个层面上温度均匀。2.3.4 四通换向阀由于稳定火焰蓄热式燃烧系统的特征，我公司系统无需设置辅助烟道或没有炉门上的四个排烟孔，因此稳定火焰蓄热式燃烧技术比换向式蓄热式燃烧技术节能效果提高15%以上。同时，甲方所拥有的环形炉为岳阳生产的第一代节能炉，虽然有一定的蓄热功效但是由于节能技术的飞速发展，已经远远不适应时代的需要。我公司在华南铝业改造的环形炉，吨铝消耗验收指标为57.06kg/t，领先于国内同行业水平。当四通阀处于a号位时蓄热室a的蓄热体处于放热状态，接受鼓风，此时b号蓄热室通过烟气，处于储热阶段。b号蓄热室放热接受鼓风，a号蓄热室通过烟气储热。 四通阀一个鼓风，一个引风不变，只是两个蓄热室放热、储热随四通阀动作来回变化，大约一分钟（根据要求自行设订）换向一次。我公司将对换向四通阀进行防腐防蚀处理防止锈蚀。四通换向阀电气及密封部分保修一年。2.3.5 鼓引风系统高压风机，采用低合金材料，进行防腐处理。配备值班风机提高火焰刚性，进一步达到节能的目的。2.3.6 热工控制系统炉温显示、排烟温度显示、排烟温度超温报警强制换向。电脑触摸屏显示，plc控制。2.4 改造范围蓄热式改造工作主要涉及到以下几方面：l 蓄热室砌筑l 蓄热室改造包括蓄热室耐火材料的浇筑及蓄热室的钢结构施工。l 阀体、风机、引风机基础施工l 空气及引风机换向系统施工l 空气管道、引风管道施工l 增加蓄热（系统）自动控制系统2.5 设备平面布置改造设备的平面布置需要进一步的现场测试，以及双方的沟通后确定，现场施工前提交甲方。安装效果见下图：2.6 质量及服务：2.6.1 质量:在本工程的设计全过程中，严格按照国家相关标准组织本工程的设计、施工工作。保证向使用厂家提供符合国家规范要求的优质设计文件，具体措施有以下方面：（1）人员配备：挑选具有较高技术水平和有相关设计经验的各专业技术人员参加本工程设计，各专业主任工程师担任专业负责人，保证提供优质的设计方案和设计产品。 （2）设计时各专业配置专用计算机设备。 （3）主动与甲方、供货（制造）单位及其它有关部门密切配合，确保设计输入文件和外部技术接口文件的准确性。所有设计人员都做到深刻领会甲方的技术、质量要求和本项目适用的社会要求，在具体技术细节上满足工程和甲方需要。 （4）把本工程项目列为创优设计项目，按创优标准组织设计；各专业设计严格执行三级审核制度，做到精心设计，认真审核，严格把关；专业之间汇审做到严格、认真、细致。2.6.2 服务： （1）成立专业齐全、业务熟练、处理问题能力强的现场服务队，进行现场服务。 （2）及时处理施工、制造中发现的设计问题。 （3）深入施工、制造、安装现场，随时处理施工中的问题，确保施工质量，保护用户利益。 （4）做好工程回访总结工作，听取用户、施工、制造单位的评价意见，以便对我公司的设计、施工和服务质量进行验证、总结、提高。2.7 项目进度安排l 设计、设备订货周期共计30天。l 单炉设备进厂后30天具备验收条件。2.8 结论：熔铝炉蓄热式改造后可降低吨铝消耗天然气20m以上（吨铝消耗在65m以下）。目前每台熔铝炉年产量10000吨。按照现有安徽富士特铝业有限公司情况计算（每立方米天然气3.48元），年节约燃气费69.6万元/台； 以上节能量为最保守的节能量，实际节能量会大于保守节能量。去年11月采用我公司技术的天然气熔铝炉在山东临沂投入使用，平均吨铝消耗55m/t。我们有信心在甲方的配合下超越这一指标，成为全国最尖端的水平。采用蓄热式高温空气燃烧技术，能够降低能源消耗、改善环境、提高产量、减少铝氧化烧损、提高产品质量，是一项投资少、产出大的技术措施，该项目技术先进、可行。我们认为采用天然气进行蓄热式改造，必将会给生产厂家带来巨大的经济效益和良好的社会效益。我们也相信通过贵我双方的不懈努力，熔铝炉蓄热式的改造，必将取得巨大地成功。3 主要设备根据前期的勘察，整个系统改造包括的主机设备如下表：(单台加热炉)序号 设备名称1 四通阀（自有专利）2 天然气烧嘴3 鼓风机、电机、消声器4 引风机、电机、蝶阀、支架5 控制柜6 管道阀门7 电动调节阀8 空气管道、引风管道9 蓄热体及金属结构10 燃烧系统及自控系统（自有专利） 11 蓄热部分耐火砌筑材料 12 空气及引风机换向系统（自有专利） 4 投资估算及承诺4.1 投资估算 序号项目数量（套）估价（万元）1蓄热式燃烧系统（55万/套）155分享比例及时间：时间安徽富士特北京艺友绿能分享比例分享比例第一个分享年度20%80%第二个分享年度40%60%第三个分享年度60%40%考虑到家园铝业是我们在淮北的第一个项目，第三个分享年度，我们只收取半年的分享费用。4.2 服务承诺我公司在此郑重承诺：采用最先进的节能技术，以最热心的服务态度，为客户提供最专业的节能服务，尽职尽责的完成节能改造任务。若任何节能改造项目中出现改造效果不能达到相应要求，或出现安全隐患或导致生产故障，我公司自愿对原生产系统进行还原，不能还原部分，我公司将按原设备规格予以相应赔付并承担相应法律责任。5 合同能管理投资分析（静态）5.1 合作方式按目前安徽富士特有限公司生产工艺状态，单台熔铝炉年产量10000吨计算，单台熔铝炉年节能量69.6万元（最终以测量使用蓄热式设备和不使用蓄热式设备单耗之间的差作为节能量结算）。两台最低节约费用为139.2万元/年。5.2 客户收益（两台熔铝炉改造收益）l 安徽富士特铝业有限公司无需初始投资，得到两套蓄热式燃烧系统，直接价值110万元；l 按现熔铝炉年产20000吨，本项目每年共节约139.2万元，按照双方商定的分成比例，安徽富士特铝业有限公司三年可以分到节能款项167.04万元。目前每年节约139.2万为保守估计，实际效果肯定大于此节能量，安徽富士特铝业有限公司可获得更大收益。l 按照保守估计安徽富士特铝业有限公司此次节能改造，三年可以获得收益为277.04万元，此收益中还没有计算因蓄热式改造使得铝的氧化烧损减少的收益，此收益相当可观。l 建议：如果甲方有矩形炉因为密封较严同时打开炉门加料时间较短，所以矩形炉的改造效果远好于岳阳生产的环形炉，所以最好改造矩形炉，约可以比环形炉吨铝消耗减少35m/t。如果甲方愿意采用工程模式，我们的价格为55万元，上次我们与张总谈时，张总说这是我们在淮北的第一个项目，应该享受优惠政策。我们充分考虑这一情况，同时考虑到家园铝业采用双燃料等成本情况，决定第一台矩形炉的优惠价格为35万元。上次张总也