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1、摘要:以某医疗制品有限公司的节能改造项目为例,结合原系统负荷及烟气余热参数,提出了利用排烟余热技术制冷制热的改造方案,改造项目的顺利实施,为企业带来了良好的经济效益和社会效益。关键词:烟气余热回收;节能减排;冷负荷O引言某医疗制品有限公司主要生产医用手套,建筑面积达30OOOm20原厂区生产工艺系统、舒适性空调系统及烟气降温系统均需使用冷水。其中,冷源由螺杆式冷水机组提供,需消耗大量电能;舒适性空调系统的采暖热源为锅炉,需消耗天然气。另外,生产过程中的废烟气(VOe),即挥发性有机化合物的排烟温度较高,过滤后通过风机直接排放到大气中,造成了巨大的热量浪费。1节能改造目标与内容1.1目标节能环保
2、是项目改造的重要目标之一。通过节能改造,降低企业公用设施的运营成本,提高企业竞争力,打造舒适、节能、绿色环保型企业。节能改造的目标:(D提高制冷、采暖系统的可靠性和安全性;(2)提高制冷、采暖系统的自动化程度,保证系统稳定、高效运行;(3)在保证系统安全、舒适的前提下,回收利用厂区的余热,提高能源利用率及设备利用率,获取良好的节能效益。1. 2内容(1)在室外排烟管道上增设6台烟气-水换热器,提取排烟热量,制取高温热水;(2)增设1套余热制冷装置系统,利用回收的高温废热水作为驱动能源,制取空调及工艺用冷水;(3)根据现场实际情况,酌情考虑旧设备、管道、阀门等的再利用。2原系统负荷及烟气余热参数
3、2. 1冷负荷原系统冷负荷如表1所示。农1冷负荷统计表用冷区域“度指扬数量合计k%单日运行h运行时间/月.生产工艺用冷水Q150kW.10套1500.248.,办公室及车间0.2kW三a.100002O00.10。如小计,350(K22.2热负荷原系统热负荷如表2所示。赛2热负荷统计表用热区域.热指标/(kW三a)-数量。合计kW单日运行h.运行时间/月“办公室及车间0.10000n.1200-10.4,小计“31200-32. 3原制冷机组参数原制冷机组参数如表3所示。2.4排烟回收热量计算2.4.1设计参数(1)烟气量:28OOOm3h(工况:60,单台风机);(2)烟气成分:VOC(30
4、kgh),主要成分为空气,由于VOC物性参数缺乏且含量很少,所以VOC余热暂不统计;(3)烟气-水换热器的烟气进口温度:170C(按最高值计算);(4)烟气-水换热器的烟气出口温度:90;(5)生产线数量:16条;(6)配套风机:8台。2.4.2烟气回收热量2.4.2.1烟气标态流量K%=/XAA=28000X273(60+273)七22955NmVh式中K标态流量,NmVh;热态流量,m3h;TO标态热力学温度,K;Tx热态热力学温度,Ko2.4.2.2单台换热器烟气可回收余热0单Q*=(T-T2)X夕X%X03600=(170-90)X1.293X22955X0.95/3600-626kW
5、式中。雎单台换热器烟气可回收余热,kW;八烟气进口温度,;T2烟气出口温度,;P烟气密度,kg/Nm3;K0标态流量,Nm3h;C烟气比热,kJ/(kg)O2.4.2.3烟气可回收总余热0总0总=0侬X8=626kW85000kW3节能改造方案在室外排烟管道上,增设烟-水换热器,回收烟气热量。在降低排烟温度的同时,制取高温热水(8898),作为驱动能源。利用2套余热制冷系统代替现有电制冷机组,制取冷水,供系统使用。这样在保证环保达标的同时,又大幅降低了系统的能耗。烟气余热利用系统流程如图1所示,冷热源机房3D系统如(1)夏季模式:利用余热制冷系统制取冷水,供空调、工艺及烟气冷却(预留)用冷。(
6、2)过渡季节模式:根据冷负荷情况,自动开启相应余热制冷系统及辅机,在保证制冷系统稳定运行的同时,利用多余热水量为工艺水预热升温及空调采暖。(3)冬季模式:利用烟气换热后的热水,作为采暖热源,代替锅炉。当室外湿球温度达到一定值时,利用冷却塔“免费”制取冷水,用于工艺制冷和烟气的再冷却。图1.烟气余热利用系统图2冷热源机房3D系统。4改造前后比较节能改造后的空调系统于2017年5月正式投入使用,系统运行良好,用户对使用效果非常满意。另外,新系统选用高效节能的环保型设备,强化了企业节能环保意识。节能效果:原系统在改造前的年运行费用合计为(主机+锅炉)226万元;改造后系统的年运行费用合计为(主机)58万元,具体数据如表4所示。4改造前后运行费用对比表P节能改造项目,改造前运行费用/万元,2017年5月10月改造后运行费用/万元,夏季制冷.208.58-冬季采暧18.5.合计226.63.年节省费用226-63=163万元*本改造项目利用排烟余热技术制冷制热,在降低排烟温度的同时,回收烟气的余热,提高了能源利用率及设备利用率。此外,降低了工艺生产余热向环境中的排放量,节约了一次能源,有效响应了国家节能减排政策的号召。该项目的顺利实施,在取得良好社会效益的同时,为企业带来了直接可观的经济效益。