中煤九鑫200万吨焦化烟道余热利用系统可行性报告

PAGEPAGE13中煤九鑫焦化有限公司200万吨焦化烟道余热利用系统可行性方案书二〇一一年十月

方案概述焦化企业是生产钢铁的不可缺少企业，在现代化建设中起着重要作用，同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业的节能降耗显得尤其重要。焦炭是高炉炼钢的主要原材料。在焦化过程中焦炉煤气燃烧后产生的烟气很多企业将它直截放到空中，不仅浪费能源，还污染了环境。余热锅炉将其280℃烟气进行余热回收产生0.8MPa的蒸汽，可用于取暖、制冷、并网发电等各种用途。二、焦炉烟道气余热回收系统的设计根据贵灵石县中煤九鑫焦化有限公司200万吨焦炭烟气余热回收项目的要求，我公司的技术方案如下：该系统由以下装置组成，蒸气发生器、软水预热器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表等组成。

1、系统主要功能

工业软化水经过软水泵进入热力除氧器除氧，除氧水一部分由给水泵输入软水预热器预热到后进入汽包，水通过下降管进入蒸汽发生器，水吸收热量变成饱和水，饱和水再经上升管进入汽包，在汽包里进行水汽分离，形成0.8MPa的饱和蒸汽，一小部份蒸汽送至除氧器除氧，其余蒸汽送至总管或用户。2、主要设备的性能

1）蒸汽发生器的性能参数(表1)

蒸汽发生器的原理为：热流体的热量由加热管传给管内的水(水由下降管输入)，并使其汽化，所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包，经集中分离以后再经蒸汽主控阀输出。这样由于加热管不断将热量输入管内的水，并通过外部汽——水管道的上升及下降完成基本的汽——水循环，达到将热流体降温，并转化为蒸汽的目的。按每条线50万吨产量表1蒸汽发生器的性能参数设计工况热侧废气冷侧水流量80000Nm3/h4500kg/h进口温度/℃280165出口温度/℃200170设计压力MPａ常压1.0工作压力MPａ常压0.8换热面积M213602002）软水预热器的性能参数(表2)

原理为：热流体的热量由翅片热管传给管内的水，水吸收热量，使热流体降温，达到预期的效果。

表2软水预热器的性能参数设计工况表热侧废气冷侧水流量80000Nm3/h5000kg/h进口温度/℃200104出口温度/℃185165设计压力MPａ常压1.0工作压力MPａ常压0.8换热面积M221030三、设备结构的设计规格表（见表）

灵石县中煤九鑫焦化有限公司200万吨焦炭烟气余热回收热设备流程如下：1、关闭主烟道翻板阀，280℃的烟气沿经旁路烟道依次进入蒸发器降到200℃，然后进入软水预热器预热软水，降至185℃，进入循环风机循环至烟囱。2、旁路烟道上均安装翻板阀，锅炉检修时可以关闭，主烟道翻板阀打开，不影响焦炭的正常生产。蒸发器技术参数一、技术参数表技术参数名称指标烟气侧软水侧工作压力MPa常压0.8介质名称烟气脱盐水流量Nm3/h800004.5t/h入口温度℃280165出口温度℃200170换热面积m21360200二、主要数据表序号名称单位数据1设计脱盐水进口温度℃1652设计脱盐水出口温度℃1703受热面积m213604出口烟气流速m/s105管排列方式叉排6翅片外径mmφ727翅片内径mmφ428换热管横向节矩mm1109换热管纵向节距mm10010换热管材质20#软水预热器技术参数一、技术参数表技术参数名称指标烟气侧软水侧工作压力MPa常压1.0介质名称烟气脱盐水流量Nm3/h800005t/h入口温度℃200104出口温度℃185165换热面积m221030二、主要数据表序号名称单位数据1设计脱盐水进口温度℃1042设计脱盐水出口温度℃1653受热面积m22104出口烟气流速m/s95管排列方式叉排6翅片外径mmφ727翅片内径mmφ428换热管横向节矩mm1109换热管纵向节距mm9010换热管材质20#四、热管设备的主要特点(1)传热系数高。废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行，而且废气热管外侧为翅片，这样换热面积增大，传热得到强化，因而使换热系数得到了很大的提高；

(2)防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。通过调节热管冷热段受热表面的比例，可以调节管壁温度，使之高于烟气露点温度或最大腐蚀区。(3)冷热流体完全隔开，有效防止水汽系统的泄漏。在运行时，由于废气的大量冲刷，即使管子受到一定的损坏，也不会造成冷侧的气水泄漏到热侧，确保了系统的安全运行，这也是该设备有别于一般烟道中设备的最大特点；

(4)阻力损失小，可以适用于老机组的改造。一般情况下，增加了余热回收设备，热废气的阻力增加在500Pa左右。(5)设备为多个小设备组成。安装及检修方便。(6)加热管制作也可采用镍基钎焊翅片管技术，它是我公司1998年引进的美国技术，是一种新型翅片管焊接工艺，由绕片——喷粉——高温烧结等十余道工序组成。其利用镍粉的熔化将翅片与基管焊接在一起，形成冶金连接。管片焊着率100%，接触热阻接近零。在翅片管表面烧结一层0.05mm左右致密、光滑的合金保护层，使普通碳钢材料具有不锈钢时性能，其表面硬度高，能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作，耐低温酸露点腐蚀，较同类产品寿命可提高3～5倍，表面光滑可减缓积灰。采用该技术的热管换热设备，其使用寿命较普通翅片热管提高了2～3倍。六、工程概算1、系统投资100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表1（天津华能）单位:万元序号内容规格型号产地品牌单位数量单价总价备注一蒸发器本体单项总价:174.8万元1蒸发器天津华能套1138138115T2省煤器天津华能套1242420T3集汽器组件天津华能套17.87.86.5T4分气缸天津华能套1225定期排污扩容器DP-3.53天津华能套133二吊装运输单项总价:4万元三调试、培训费单项总价:5万元合计工程总造价总价:183.8万元100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表2(双方均可加工)单位:万元序号内容规格型号产地品牌单位数量单价总价备注一辅助设施单项总价:56.5万元1上升、下降管套1998T2软化水箱20m3套1443热力除氧器头ASJX-1515T/h套13.53.54除氧水箱25m3套1995连接水管路套1336集汽器支架、平台套1161620T7炉顶雨棚套1222T8安装电器材料、桥架套1559保温材料套155二自动化控制系统单项总价:20万元三安装费单项总价:35万元四报验费单项总价:2万元合计工程总造价总价:113.5万元100万吨焦炭烟气余热回收工程概算表3(外购件)单位:万元序号内容规格型号产地品牌单位数量单价总价备注一外购单项总价:40万元1软水装置RSQ-815T/h套11010天津3磷酸盐加药装置JSL－2/4-15/25N=2.58KW,U=380V套12.52.57取样冷却器YXQLX－273/0.45套23.579放空消声器XSQ-FKDN25套12.52.510连续排污膨胀器LP-3.53套13311锅炉给水泵Q=15m3/hH=台22.5512软水泵Q=20m3/hH=38m台20.512阀门及配对法兰套199合计工程总造价总价:40万元主要技术经济指标1、余热回收系统参数：烟气进口温度℃300280270蒸汽压力MPa0.80.80.8蒸汽温度℃170170170蒸汽产量t/h119.892、本项目方案经济分析经济效益：产蒸汽量：5.5吨/小时（烟气按290度计算）年产蒸汽量：5.5×24×330＝43560吨蒸汽/年按110元/吨蒸汽计算经济效益：43560×110＝479.16万元/年消耗：软水：按每吨3.6元计；45000吨/年电耗：250kw，按每度0.5元计消耗费用：45000×3.6＋250×0.5×24×330＝115.2万元/年③设备维修费：在寿命期内维护费30万元/年年净收益:479.16－115.2－30＝333.96万元/年目录TOC\o"1-2"\h\u第1章 总论 11.1 项目背景 11.2 项目概况 41.3 问题与建议 8第2章 项目建设背景及必要性 92.1 产品市场需求 92.2 项目建设必要性 10第3章 项目场址 123.1 场址所在位置现状 123.2 场址建设条件 12第4章 项目建设方案 184.1 扩容方案 184.2 项目改造方案 184.3 供电扩建工程 194.4 主要设备方案 214.5 工程方案 23第5章 总图布置与公用工程 255.1 总图布置 255.2 公用辅助工程 26第6章 节能措施 276.1 论证依据 276.2 节能措施综述 27第7章 环境影响评价 297.1 场址环境条件 297.2 项目建设和生产对环境的影响 297.3 环境保护措施方案 297.4 环境保护投资 307.5 环境影响评价 30第8章 劳动安全卫生与消防 318.1 危害因数和危害程度 318.2 安全措施方案 318.3 消防设施 33第9章 组织机构与人力资源配置 369.1 组织机构 369.2 人力资源配置 36第10章 项目实施进度 3810.1 建设工期 3810.2 项目实施进度安排 3810.3 项目实施进度表 39第11章 财务效益与费用估算 4011.1 概述 4011.2 基础数据与参数选取 4011.3 建设投资估算 4011.4 营业收入 4311.5 经营成本与总成本 4411.6 建设期利息 45第12章 资金来源与融资方案 4612.1 融资主体 4612.2 项目资本金的来源渠道和筹措方式 4612.3 项目债务资金的来源渠道和筹措方式 46第13章 财务分析 4713.1 概述 4713.2 基础数据与参数 4713.3 盈利能力分析 4713.4 偿债能力分析 4913.5 财务生存能力分析 49第14章 不确定性分析与风险分析 5014.1 概述 5014.2 盈亏平衡分析 5014.3 敏感性分析 50HYPERLINK"file:///F:\\准备修改传百度