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沈峰:烟气余热回收收集能量还能净化烟尘

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发表于 2017-9-23 12:11:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
  新浪财经讯 2014节能环保产业高峰论坛暨中国工业节能与清洁生产协会年会于11月27日-29日在召开。上图为宁波和谐环保节能公司沈峰。
  沈锋:各位领导,各位同行,下午好。非常高兴今天有这个机会在我们中国节能环保论坛来就一些我们节能环保的相关的经验和技术跟大家做一个交流和分享。从昨天我参加了论坛到今天,我们感觉到学到了很多,也收获了很多的,学到很多技术。我们听了很多的报告,很多都比较有比较长时间的传统,做得比较好的大型企业。
  相比之下我们是这几年才发展起来的,我们是2007年成立的节能环保公司,2008年发展到现在,这几年我们中国在节能环保这个领域上,的力度很大,市场很好,这样一个东风,应该说我们在这几年过程中,取得了一些小小的成绩。我们公司从成立以来一直是做烟气余热回收这么一个领域,因为我们一直在这个领域上耕耘。在这几年取得了小小成绩,今天我们想把我们其中一个回转窑烟气余热回收的技术介绍给大家做一个分享。
  一个是企业的基本介绍。我们公司是宁波和谐环保节能公司,2007年成立,国家发改委备案的第二批服务公司,也是国家高新技术企业,主要是从事于工业企业的余热利用领域,市场方向是印染、钢铁、石化、火电。我们在工业企业的回收领域和能源管理方面具备了比较好的技术,成熟的施工和高校的保障,已经为120多个客户提供了预热回收技术领域的能源管理,主要涉及到领域有回转窑的余热回收,电厂的冷热水的余热回收,化工工艺的余热回收。今天主要跟大家分享一下回转窑的余热回收。
  我们公司采用两种方式,一种是工程的EPC,总包;另外一种是合同能源管理。目前的发展方向而言,我们正在越来越及合同能源管理这种模式为主,为我们的阶级提供相关的服务。目前为止我们累计为企业提供了合同能源管理服务以后,节能量已经有一年达到120万吨标煤,减少二氧化碳40多万吨,因为在这个发展过程中我们觉得,作为节能领域的一个后起之秀,新兴的企业,自己要专注于一个细分领域,在余热回收领域也有很多的技术,很多的分门别类。我们想成为余热回收领域,在烟气,特别是恶劣状况的烟气余热回收领域的一个细分行业的领先者,这是我们的定位。很幸运的是我们也取得了一些技术上的突破和案例。这是我今天想跟大家重点汇报的一个技术的。
  我们的第二个定位是成为一个余热回收,节能技术的竭诚应用者。因为现在我们企业的工况,每个企业的工况都很不一样,都是余热回收,但是余热资源不一样,余热的品类不一样,类型不一样,余热资源的成本不一样,而且余热回收以后的产品不一样。有一些做蒸汽,有一些制冷,发热,供暖等等。因为不同的工况,不同企业都需要有不同技术的整合和应用。我们做这个,如果是发明一种,或者是完全创新一种很新的工艺,这不是我们的定位,我们的定位是客户进行深入的交流以后做的技术。
  2007年成立,2008年开始经营以来我们也取得的一些成绩,主要是几个方面:一个是成为国家第二批的一个节能服务公司,另外是我们跟上海宝钢成立了一个战略合作关系这是我们进入钢铁节能行业一个很重要的接入点,我们目前拥有六项烟气余热高效回收方面的专利技术。我们几项技术也是列入了我们本地,宁波市浙江省的一个重大科研项目,获得了立项。今年是我们为宁波的宝钢下面的宁波钢铁建立了220万吨的回转窑低温烟气的回转,这是中国业内第一项。
  今年五月份和中国冶金行业协会在柳州开的年会上,我们也分享了这个技术。中国冶金行业协会,在烟气余热方面应该说我们的一个院在这个方面做得比较领先。接下来我们是想就这一项技术跟大家做一个技术的交流,石灰回转窑是回转窑的一种,回转窑的应用很广泛的。在石灰煅烧,有色金属的培烧在一些固废的工艺中广泛的应用。但是回转窑同时也有一个余热回收的难点,一般回转窑的烟气相对来说杂质比较多,粉尘比较多,相对比较脏,含油量等成分比较高,所以这个对于烟气的余热回收来讲,应该说是一种非常热烈的工况,所以余热回收在烟气领域做了比较多。
  比如说钢铁的烧解冷风这些我们也都是做过,但是针对与这种回转窑恶劣工况的烟气回收目前来说在业界应用得很少,这是一个特点,第二个特点因为回转窑的排温度和电炉这些设备相比温度不是太高,一般的温度在250,260,一般不高于300,所以相对来说是一种温位不是很高,而且杂质,各种成分比较复杂,回收难度比较大的一个特点。所以之前市场上一直空白,也是因为我们这几年国家对节能减排的逐步重视,企业也引起越来越重视。
  挖掘潜力的过程中,我们发现烟气比较干净的,烧天然气的,烧煤气这样一些窑炉余热已经做完了,潜力越来越小。我们关注到了回转窑的余热回收,钢铁里面有石灰工业,炼钢的过程中都要参加石灰,所以有一个实惠煅烧,这是很典型的一种回转窑的形式。所以我们是在这个跟宝钢,宁波钢铁一起针对石灰回转窑进行了深入的研究。
  当时我们发现经过了调研以后,发现这个石灰回转窑是这样的,排烟还是比较高,在后面的除尘工艺之前,温度都达到了260,270,甚至是300度,这个温度还要配冷风,否则容易烧掉固带,所以这个相当于一个方面是浪费了预热;另外一个方面,因为通过了配冷风导致了风量增加,所以导致了尾部的引风机的热量的增加。
  经过我们的测算,两条回转窑平均一年加起来的粉尘量是200吨,也就是说经过我们换了设备的烟气,一条窑一天有一百吨的粉尘,这个很概念,相当于一小时有好几吨的粉在烟气里面是要经过我们这个设备,这个对我们的换热器产生了非常大的要求,你可能一个不小心就引起了堵灰,导致设备不能运行,这是难度非常大。这是第一点。
  第二点石灰粉因为水泥窑做得比较成熟,石灰窑为什么比较少,因为这个粉不一样,这个粉比水泥更细,相当细,细粉存在什么特点,沉汇相对比较难,粘附性比较高。对我们的换热壁的冲刷比较严重,长时间运行过程中很容易把我们的换热管磨薄甚至是磨穿这是一个难点。
  第三因为原有的系统布局一般比较紧凑,在整个的布局过程中没有给你增加这样一个设备。同时,一般我们不会去改变原有的引风系统,所以不改变原有的引风系统情况下要新增一套系统,对原有的系统是不是能使用,是不是匹配这也是一个难点。当时我们觉得仔细分析以后确实觉得这个有空间,但是难度很大。还有一个就是说运行难度,因为粉这么大,所以说如何保持设备的自动化运行,能够自动清灰和除灰这个也常难,当时我们发现了这样的困难和难点。但是经过测试,这个回收的价值还是有,因为一个回收温度有260-300,另外是整个的烟机量比较高,一台窑炉烟机量达到两万标方每小时。所以这样的背景下,我们开始对这样的石灰回转窑的烟气余热回收技术进行了研究和常识。
  最后,如何怎么做我一会儿会再用图式给大家展示一下。那么我们做完以后,当时判断,如果说做完以后至少可以达到这些效果,一个是可以把原有的冷风法全部关闭,把原来配冷风的全部关闭。
  这样一做就马上引起了几个好处,一个是引风机的变化大幅度的下降。另外是原来不曾想到,现在恰恰成为企业很关心的一点,对烟气的洁净程度有大幅度的改善。我们一条设备经过烟气里面有一百吨的粉尘,原来大量的石灰窑都存在着烟尘喷灰,而且烟气里面的灰确实很大,虽然经过了布袋以后还是存在着喷白灰的现象,这是一个致命伤,如果再用其他的设施,一个是增加投资,另外是运行费用大幅度的增加。
  所以这是一个我们意想不到的效果,因为我们前面装了余热回收以后,相当于给烟气进行了一个重的除尘,把除尘系统,之前的那个大颗粒的,粗的,大量的粉尘都通过降低数沉降在我们的管上,所以我们进行了余热回收以后取得了一个意想不到的效果,对他的烟气进行了一个净化。这是一个。
  第二个是大大改善了布袋除尘器的工况,因为原来的粉尘确实太大,然后温度也比较高,所以对布袋的损害非常的。刚才一年的预算的布袋成本,到十月份基本上用光了。都要超支,因为磨损大,而且容易烧掉,对温度一个控制不好就烧布带。我们对烟气温度从出来的260,300直接降到160,远远低于布袋的承受温度,一般的布袋承受温度是220。这是第二个意想不到的效果。
  第三个是经过了余热回收以后发现我们余热回收的效果还常好,我们做了一个目前一条一小时产生516,这是很可观的,我们主要是烧结,一个小时产生20吨,30吨,相对来说效益比较好的工艺,那些工艺比较成熟了,我们不拿出来讲了,本来石灰回转窑大家认为相对比较不起眼的节能点,但是经过了我们一起努力以后却发现也取得了不错的效果,达到了一个小时12,15吨这样的效果。
  第四个是我们的清灰和除灰效果大大超过了我们预期,我们很极端的讲这套系统装上以后三天就会堵死,每天一百吨,我们难度很大,装后以后我们对灰的掌握和判断是正确的,对如何清灰,除灰也是正确的。最后取得比较好的效果。
  这是比较简单了,原来的工艺图,经过石灰回转窑,经过滤热器,然后允许进除尘系统的温度,280-300进入引风机。我们把配冷风的阀门关闭,这个过程中把烟气切出来,进入我们余热回收的系统以后产生蒸汽,并网,他们有两个用途,一个是直接使用蒸汽,一个发电,我们蒸汽品味是230度的12公斤的弱的蒸汽,可以进行去发电,也可以去使用,应该说取得比较好的效果。
  所以整个项目,刚才我陆陆续续的也讲了一些技术的,关联技术的难点,主要是在于一个是烟机量大,相对的温度不是很高,第二个是烟气里面粉尘的含量达,而且粉尘的硬度高,第三个是石灰粉很容易吸收水分,所以在运行过程中你怎么样去清灰,怎么样去,在这个过程中要防止石灰吸水结块,那将会对设备进行性的,这会非常严重。这是一个技术的特点和难点。
  第四个是运维比较难,因为大家都知道余热回收,预热锅炉系统跟石灰窑的本体做配额的,所有的瑶的设备都会做维修,而且我们运行的时候,当时运行之前有一个非常大的难点,在所有的起用过程中,都会产生大量的凝结水,都会换热管壁外面产生大量的凝结水,刚才我讲了石灰非常容易吸水,这个炉子装完了以后第一天启动的时候发现这个炉子不会起,一起炉产生大量的水和石灰结合以后就结块,马上存在这个问题。
  所以我们第一个碰到这个问题,然后就要动脑筋,首先其他的对炉进行这样一种方式,当然还有一些其他的具体技术的问题,我不展开了。确实这里面对运行是很有讲究的,第五个是对主力要求很高,把原来的配冷风的工艺直接取代,变成的余热回收性,冷风机不变。我们恰恰相反,对现在的企业余热回收的比例比较高,现在基本上到1400转,1450转的也是1400转以上,基本上快到极限了。我们运行能源的担忧这个设备能不能开始,我们发现风级一启动,把原来的抽不出来的话,对不起这个设备照样不能运行,所以如何去配合它的那个东西,把这个主力计算精确,这常的精细的设计要求。
  我们有这么几大技术特点,很容易最后把这个项目做成。示范项目地点在浙江宁波是属于宝钢,年产450万吨钢的规模的钢铁企业,我们做两条,每条年产20万吨石灰窑的余热回收的示范工程。做完以后目前基本上每台都在五吨以上这样一个效果,一年可以回收蒸汽八万吨,产生经济效益接近一千万,我们当地可以对外供热蒸汽卖到120,130块钱一吨,我们项目取得了非常好的效果,为钢铁企业在这样的一种形势发展严峻的情况下找到的节能减排,降低成本这样的一个工艺段,我们觉得这件事做得非常有价值和意义。
  今年五月份,中国冶金钢铁协会,我们投了几个稿,取得了几个专利,投完了以后主动跟我们联系,希望我们去介绍一下,所以我们也很荣幸,过去介绍了以后,跟内蒙、新疆、河南,很多的钢厂取得了联系,目前做了很多的方案,正在洽谈下一步的合作。所以说这里刚才讲过了,我不讲了,我们烟气余热回收经过了前期的调研、设计以后取得了很好的效果。
  这是前的图片展示,大家可以看到整个的布局本来比较紧张。这是我们以后的,因为我们也是根据他现场的,设计的一个L型的换热的流通通道。这是一个取热点,原来这个地方是配冷风的,我们把它变为一个取热点。当时整个安装各个方面的难度比较大,确实对我们提出了比较高的要求。这是回收了以后又回去了,进入这个后面的布袋前面就余热回收好以后又把烟气送回这个地方,进一步的烟气进化除尘。
  因为整个项目采取了合同能源管理的形式来做的,当时的钢厂他也比较担心,我们整个项目也投资了1800万,这样一个投资也没有成功的案例,不仅你们和谐节能公司没有成功的案例,我们国内的钢厂在这个方面里面都没有,不是说钢厂整个石灰的回转窑都没有这样的。因为石灰回转窑主要是在钢铁、电石领域比较多,整个打听了一下都没有,他们觉得风险很大,他说很简单,你们要来示范我们所有配合,所有投资由你们来,节能效益也以你们为主进行去做,我们觉得可以,这个之前对他们企业比较了解,做了焦炉啊这些都做了,另外在余热回收方面,从2008年开始一直在做,所以积累了一些经验,有一些自信。当时我们就采用了这样的一种方式,合同能源管理的方式跟他们合作。取得了比较好的,我们配备了大量的吹灰器和送灰器。
  当然,现在来看我们积累了好经验和进一步的改进的空间。大家看这个送灰系统很简单和庞大,我们把每天一百吨灰迅速的输送掉。所以说这是我们的控制室,因为这个石灰窑相对来说操作和普通的烟气余热回收系统有一点不一样,所以我们在以前的基础上建立了完整的运维方案,我们也是做了运维了,在前期的调研、投资、安装,到运维我们做了八年,八年的运维全部由我们来做,我们双方之间只负责这个结算。跟蒸汽的流量进行结算。所以应该说大家合作非常愉快。不仅仅是一个阶段的效果,还取得了环保的成绩,这是我们的数据统计,每年大概产生余热回收八万吨蒸汽,原来进冷风是200-220,现在我们能够做到160到180。引风机的转数明显减少,不光是蒸汽费用节约了,我们从20毫克每立方下降到十毫克每立方,所以一年节约了,蒸汽这一块节约了864万,现在的蒸汽价格比较便宜,年节约标煤10496吨。
  我们应该说回转窑,烟气余热回收具有一项环保效果的节能工程,是具有节能效果的环保工程。我们三种服务,一个是EPC总包,一个是合同能源管理,还有一个是运营托管,这三种都可以,模式不具体介绍了。最后讲两句话,一个是项目的成功,充分证明了我们在恶劣工况烟气余热回收的能力,这在我们看来是一种证明。所以我们希望在这个方面能够和我们的各个同行,我们的客户资源整合取得进一步的一个合作非常感谢主持人,非常感谢协会给我们这样一次机会跟同行做交流,希望我们大家都在今后的工作中,为我们国家的节能减排事业贡献出我们自己的力量,谢谢。
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