美罗药业股份有限公司
10T锅炉烟气余热回收利用工程项目
（热风）
设
计
方
案
山东沂水蓝天节能设备有限公司
二○一三年三月
目 录
摘要 ................................................................................2
第一章 烟气余热回收利用设计方案………………….2
1、项目名称.....................................................................2
2、设计方案.....................................................................2
3、节能计算.....................................................................5
4、经济效益分析.............................................................7
5、环保减排效果.............................................................8
6、余热回收器的安装.....................................................8
7、日常维护.....................................................................9
第二章 客户服务...........................................................10
1、售前服务.....................................................................10
2、售后服务......................................................................10
公司及热管简介.................................................11
公司简介.....................................................................11
热管简介.....................................................................12
摘 要
本文详细介绍了美罗药业股份有限公司锅炉烟气余热回收工程方案，分析锅炉参数并对余热回收技术做了系统的描述，根据工作需求及工作背景做出锅炉一年期余热回收重利用技术解决方案、施工方案、节能分析、售后服务；对超导热管技术做了较为具体的描述。
第一章 蒸汽锅炉烟气余热回收利用设计方案
本项目是美罗药业股份有限公司的一项锅炉烟气余热回收利用与改善生产和工作环境的多收益工程，对提高产品质量、产量和节能降耗、减排增效等有显著效果。
1、项目名称
美罗药业股份有限公司
锅炉运行过程中的高温烟气余热回收项目。
建设单位：
美罗药业股份有限公司
设计单位：
山东沂水蓝天节能设备有限公司
2、设计方案
现 状
美罗药业股份有限公司现一台10吨蒸汽锅炉，每小时有大量高温烟气排出。这不仅造成严重的环境污染，而且浪费了大量宝贵的能源，这是不容忽视的。因此，锅炉烟气余热回收再利用势在必行。
要 求
回收锅炉烟道废热，用于提高锅炉鼓风温度，尽量多的提高热能利用效率，提高锅炉出力。从而达到节能降耗，提高公司效益的目的。
设计依据
采暖通风与空气调节设计规范【GB50019-2003】
供热通风设计手册【M】
换热器设计规范【SH-T3119-2000】
机械设备安装工程施工及验收通用规范【GB50252-94】
LTRG-10A型超导热管余热回收器简介：
该余热回收器是燃煤，油，气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，将烟气余热回收后用于加热空气，热风可用作锅炉助燃和干燥物料。其结构为;四周管箱，中间隔板将上下两侧通道隔开，热管为全翅片管，可单根更换。工作时烟气流经回收器烟道冲刷热管下端，此时热管吸热，烟气放热温度下降。热管将吸收的热量传至上部，将流经回收器上部的冷空气加热。此时热管放热，空气吸热温度升高。然后热空气进入炉膛，从而达到节能降耗的目的。
国内余热回收技术与同类产品性能比较
类别
性能
铸铁式换热器
板式换热器
热管换热器
原理
管壳体换热器中，一种流体横向掠过管子通过管壁与管内流动的另一种流体换热
冷却水侧与被冷却水侧流动均匀湍流，两种流体逆向流动，由于波纹的作用引起湍流传热
热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段
传热系数
1000～3000 w／（m2．k）。
3500～5500 w／（m2．K）
6000~8500 w／（m2．k）
流体阻力
较大
大，需要强制循环
几乎无影响
安装成本
高
低
低
安装难度
占地较多，需配备必要的起吊检修设施
设备紧凑，安装简单
安装简单
相对体积
大
中
小
检修维护
允许有7％的堵管余量。对于管内的清洗可以根据需要采用胶球清洗装置进行定期的机械清洗
清洗次数较管壳式多及垫片使用2～3年后需要更换，故板式换热器的检修维护费用要高
故障率低，且热管更换方便
使用范围
气--液
液---液
液---液、气—气，气—液
工作条件
化工领域内广泛使用
容易堵塞，水质必须保持较高洁净度
工作时轻微颤动自动清灰，必要时可直接吹灰甚至水洗
使用寿命
设计寿命一般为3年，大修周期1年
3~5年
8~10年
运行费用
低
高
最低
★★ 热管传热是依靠管内工质的相变进行的，热管两端由端盖密封。其构造下部是烟道，上部为风箱，中间有隔板。工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将风加热。
★★ 热管余热回收器的吸热段都是通过翅片来强化传热，翅片的疏密影响到热管内部工作液体蒸汽温度的高低，因此可以通过调整单根热管两侧翅片的数量及热管长度来调整热管内部工作液体的蒸汽温度使之维持在烟气露点温度以上，这样就保证热管管壁温度始终能保持在烟气露点温度以上，聚集在管壁的烟灰基本上干灰，当烟气流速波动时随风带走，形成自吹灰过程。同时，热管在工作时产生自震，将灰抖落随风带走，使整个余热回收器不易发生灰堵。
★★ 热管余热回收器是一种静止设备，没有运动部件，因此不存在机械故障的可能。每根热管都相对独立，可单根维修，即使少量热管损坏也不会造成漏水或热负荷明显降低，从而使整台设备可靠性非常高。
★★ 热管材质选用耐高温高压的钼铬合金材料，使用寿命十年以上；管内工质无毒无腐蚀不可燃，且在负压下运行，不存在安全隐患。
工艺路线
高温烟气从锅炉烟道水平进入余热回收器一侧，经余热回收器吸热降温后从另一端送出至引风机，再经净化处理后排入大气。常温空气由鼓风机吹入回收器进风口，进入余热回收器的受热面内，经余热回收器升温后由出风口送至炉膛。
3、节能计算
锅炉排烟参数
贵公司一台10吨蒸汽锅炉，烟气温度按220℃计算，引风机41773-21578m3/h，鼓风机按18137m3/h计算可得出：
a. 排烟温度：220℃
b. 烟气流量：300003/h（按风机流量300003/h计算）
锅炉排烟参数表：
排烟温度（℃）
烟气流量（m3/h）
风压（Pa）
降温后温度（℃）
220
30000
-
140
计 算：
每小时回收热量计算：
烟气温度从220℃降到140℃
每小时可回收热量：51万大卡
回收热量计算如下：
Q=C p×L×ρ×（T进-T出）
= /(kg·ºC )×30000m3/h ×
=2136607kj/h
=51万kcal/h
其中：Q为每小时回收热量
L为烟气流量30000m3/h。
ρ为烟气密度
（注烟气的密度采用180ºC时的数值）
Cp为烟气定压比热 /(kg·ºC )
（注烟气的定压比热采用180ºC的数值）
T进、T出：分别为余热回收器吸热单元前后的烟气温度（按T进锅炉出口温度220ºC，T出按回收器理论设计可达出口温度140ºC）
鼓风提高温度：
热损失按6%计算，鲜风进口温度（环境温度）按10-20℃计算，通过余热回收器加热后，可使锅炉鼓风提高到100℃-120℃左右。
计算如下：
△T=Q×94%÷( Cp×L×ρ)
=2136607kj /h×94%÷( /(kg·ºC )×18137m3/h× kg/m3)
=102℃
其中：△T为鼓风提高温度
Q为每小时回收热量；
L为鼓风流量18137m3/h；
ρ为标况密度
Cp为定压比热 /(kg·ºC )；
（注定压比热采用平均温度60ºC时空气的数值）
4、经济效益
折算节约的煤量
折算原煤发热值按5013kcal/kg计
节约煤量=51万kcal/h÷5013kcal/kg
=101kg/h
每年收益：
每年按11个月,每月按30天,每天按24小时，每吨原煤价格暂按800元计算：
=63万元/年
综上所述，改造工程共计安装LTRG-10A型超导热管余热回收器一台，每年节能效益在63万元左右。本台设备报价为17万元整（含税含运费）。
5、环保减排效果
据统计，每节约1吨煤，可减少二氧化碳排放量约吨；减少二氧化硫排放量约；减少氮氧化合物排放量约；减少一氧化碳排放约。【一氧化碳按国际排放标准计算】
这样每天节约燃煤量约吨，可减少二氧化碳吨，二氧化硫，氮氧化合物约，一氧化碳排放约1 .25Kg。
6、余热回收器的安装
安装说明：
余热回收器安装在锅炉烟道出口处，余热回收器具体安装位置及烟管、风管的安装布置需根据现场实际情况决定。为减少风道通风阻力安装时尽量减少管道弯角。
安装示意图：
7、日常维护
余热回收器安装后，对烟气及悬浮物、颗粒物也有一定的净化效果。日常维护时，只需定期检查换热器烟道工作情况（底部与两侧清灰门可以打开）。如出现粘灰时，可用压缩空气及蒸汽清扫。
综上所述，该锅炉烟气余热回收利用项目完全可行，节能降耗，减排增效，环保、安全、可靠。投资回收期短，经济和社会效率显著。
第二章 客户服务
1、售前服务： 1． 提供全面的技术咨询。 2． 专业的技术人员现场勘测。 3． 根据采集数据，由专业的工程师出具可行性报告。 4． 最短时间内出具工程改造设计方案。 2、售后服务： 1． 免费为用户培训操作人员及维护人员。 2． 电话技术支持。 3． 网络技术支持。 4． 用户解决不了的问题专业技术人员24小时内到现场服 务。 5． 定期派专业技术人员对产品巡回检查。 6． 主体设备质保1年。
公司简介
山东沂水蓝天节能设备有限公司位于风景秀美的沂蒙山区-沂水。是一家集锅炉节能技术开发、设计、设备制造及热能环保设备的研发、制造、销售于一体的高新技术企业，公司技术力量雄厚，拥有一批优秀的管理人才，建立起一支技术过硬的高素质员工队伍，具有雄厚的新产品开发能力，
公司开发的XPS（专利号：200720157825X），SPS（专利号：）两大系列冷凝水蒸汽回收装置，及超导热管、超导恒温热管、超导热管换热器、超导热管散热器、锅炉余热回收换热器、冷凝水余热回收器、热水器等产品应用于食品、纺织、建材、钢铁、电子、化工、木材加工、造纸、制药、服装、饮料等行业。锅炉及各种窑炉余热回收技术、热能转换技术、污水处理技术、除尘节能等技术处于国家领先水平，应用在了多个领域，给客户创造了极大的经济效益，为社会节约了大量的能源，保护了环境。
公司以节约能源造福人类、保护环镜创造美好明天为己任，以诚信、和谐、创新、发展为企业宗旨，以先进的科学技术、专业的产品品质、终生的快捷服务为公司经营理念，竭诚为新老客户服务，共同创造美好明天。
热管介绍
热管是一种具有超高导热性能的新颖传热元件。热管技术是1963年美国 LosAlamos国家实验室的发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。1967年第一根不锈钢水-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、热管工作原理：
热管是由钢、铜、铝及其它合金管等内灌充导热介质、无机高纯气体密封而成，管内的工 作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性， 遇热而吸，遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活，并以分子震荡相变形 式来传递热量，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）。 热管是依靠自身内部
介质相变来实现传热的传热元件,具有超常的热活性和热 敏感性，遇热而吸，遇冷而放
2、超导热管余热回收器产品特点:
※安装方便。余热回收装置的安装，不需要对原锅炉或工业窑炉进行改动，不受环境的限制，热管可根据环境的需要而单独设计。
※安全可靠。超导热管等温性好，导热速度快，效率高，导热时产生共振，不产生污垢和通风阻力，不存在管内超压变化而变化，在任何情况下都不影响锅炉或窑炉的正常工作。
※密度可变性。热管可以独立改变蒸发段的受热面积，即以较小的加热面积输入量，而以加大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面输出热量。
※应用领域广。产品可应用于食品、防治、建材、钢铁、电子、化工、木材加工、造纸、制药、服装、饮料、机械等行业，能适应各种恶劣的工作环境。
※使用寿命长。耐腐蚀、耐高温，使用寿命可达到8-10年。
※节能效益好。可节能10％-30％，减排10％-20％，设备投资回收时间短，3-10个月就能收回全部投资。
※维修方便。热管可单根更换，积灰容易清除，维修方便快捷。
山东沂水蓝天节能设备有限公司
日期： 2013年 3月14日
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