北京顺发拉法基水泥有限公司余热利用工程

一、概述

      北京顺发拉法基水泥有限公司是法国拉法基集团（世界 500强之一）在北京市顺义县张镇的一个水泥生产企业，该水泥厂的水泥窑尾热空气温度高达250℃。在对水泥窑尾烟气进行除尘处理前还要将烟气进行掺冷风处理，将烟气温度降低到180 ℃以下，另一方面该厂还有 2万多平方米建筑的采暖设备，需要采暖热源，尚没有采暖锅炉房。如果采用热管换热器回收水泥窑尾烟气余热，用来采暖。既可以免去增装一套锅炉房，还可节省能源消耗。是一举多得的事。该 工程于 2002年动工,已经运行了一个采暖期，达到设计标准，热量还有裕度。

二、余热利用方案简介

 

1.热站的工艺流程

   水泥窑尾烟气余热回收换热站位于窑头除尘器的旁边的空地。换热站占地 5.4×9.3 m。换热站内安装有热管换热器，为安装和起吊方便热管换热器分为四组。由干燥房引出进入电除尘器的250 ℃ 高温烟气安装一烟气旁路，在尚未进入除尘器前将热烟气引入换热站的热管换热器，作为热管换热器的热源，用来加热冷端的采暖循环水。将热烟气温度降至 170 ℃左右，再将降温后的烟气返回至电除尘。

2.热管换热器设计计算

设计烟气量： 84000 m 3 /h

烟气温度： 250℃

采暖面积： 20000m 2

热管换热器入口水温： 90 ℃

热管换热器出口水温： 70 ℃

   热管采用Ф 32×3的管子，热管热端采用鳍片扩展受热面，热端长度2400 mm。热管冷端采用光管，冷端长度700 mm，热管全长3100 mm。 热管换热器分为四个管箱 ,每个管箱的外型尺寸为：长×宽×高＝1246×1246×3396 mm。热管换热器本体造价19.9万元。系统及其它费用１５万元共计约3５万元。

热管换热器计算结果见下表

表一 热力计算结果

项目	单位	100％负荷
烟气入口温度	℃	250
烟气出口温度	℃	170
循环水进口温度	℃	70
循环水出口温度	℃	86
烟气流速	m/s	9.2
水流速	m/s	0.3
最低管壁温度	℃	83.4

三、综合效益分析

     

1.全厂采暖面积为20000米 2 ，取平均采暖供热指标为75w/米 2 ，采暖热交换站替代燃煤锅炉房后，年节煤量为：

20000×75×3600×3000×0.7÷19E6÷1000=1218（吨）

折合费用为： 220×1218÷10000≈26.8（万元）

2.锅炉房每年节约部分折旧费、大修费、耗水耗电费、人工费、管理费等约10万元。

3.投资回收年限计算：35÷（26.8+10）≈0.95（年）

即余热回收利用工程投资回收年限不足一年。

4.取消燃煤锅炉房后，消烟除尘问题得到了彻底解决。

   综合以上分析可以看出，利用窑尾热烟气余热替代供暖锅炉房作为供暖热源，技术上合理可靠，经济上可行。工程回收期短，并且能收到非常好的节能效益和社会效益。

热力系统图