节能减排项目评估报告

际华三五三六职业装有限公司节能减排绩效评估项目技术报告 申报单位：际华三五三六职业装有限公司申报时间： 二O一O年三月目 录情况简介 21 本技术领域国内、外现状和技术发展趋 42 技术和工艺流程特点53 主要技术经济指标或设计参数64 技术先进性、经济性分析115 鉴定和专利授权情况146 研究开发、中试和推广应用情况14情况简介1）企业概况际华三五三六职业装有限公司的前身是中国人民解放军第三五三六工厂，创建于1966年，原军队一级企业，2007年初改制成立际华三五三六职业装有限公司（以下简称公司）。公司是四川省最大的职业装研发和生产企业，国家服装行业100强企业，专业从事军队、公安、司法、检察、税务、工商、邮政、铁路等行业职业装、外贸服装的设计、开发和生产，是国家重要的国防军工科研生产基地，是我军历次换装的重要供货商，中国进出口商品质量认证中心ISO9001质量管理体系，ISO14001环境管理体系、GB/T280001职业健康安全管理体系认证单位。公司注册资本5523万元，总资产26342万元，年生产能力400万套（件）。2010年实现销售收入33226.8万元，利税2447.39万元。2）项目实施的必要性我公司生产用燃煤锅炉、供汽管网及附件，是1992年设计和安装的，限于当时的生产模式与规模，锅炉技术等条件，公司配置并联运行的两台燃煤锅炉，一台为2吨，一台为4吨，从1993年开始运行至今已有17年之久，一方面锅炉老化，部分链条、炉排已损坏，耗煤量大，产汽量少，热转化率低，加上供汽管网及附件损坏严重，跑冒滴漏，热损失严重，气量不足，用汽出水等问题严重，既远远不能满足公司生产规模和形式的需要，又造成燃煤能源浪费大；二是公司位于城市市区内的人员居住密集区，燃煤锅炉排放的SO2、粉尘等影响城市环境和市民生活；三是受“5.12”地震的破坏，燃煤锅炉的烟囱发生倾斜，引风机外壳和底座都不同程度的移位，存在较大的安全隐患。 3）项目实施的可行性 通过购置和安装1套WNS4-1.25-Q燃天然气蒸汽锅炉，淘汰原有的燃煤蒸汽锅炉，改造后的锅炉使用脱硫天然气，结合绿色锅炉水处理技术，从而实现SO2和灰分的零排放，消除环境污染，同时也杜绝安全隐患。 通过应用“一 汽三用”技术和“蒸汽节能器”，对供气管网及附件进行全面改造，彻底解决能源浪费和用汽出水的难题。4）项目名称、总投资 及实施时间 项目名称：锅炉及热力管网改造 项目总投资：244万元（其中：锅炉47万元；主管网改造11万元；7个车间蒸汽管网及附件改造186万元）。 项目实施起止时间：2009年5月至2010年11月5）项目实施工艺流程图燃气锅炉蒸汽管网分汽缸车间流水线供汽（前段设备）蒸汽节能器（余汽）供中部分用汽设备蒸汽节能器（余汽）尾部设备回水箱（锅炉）。 DN100，DN80,DN40,DN32，DN20无缝管及附件。蒸汽自动补偿器，蒸汽自控换压器，蒸汽尾汽控制器。1、本技术领域国内、外现状和技术发展趋据统计，欧美日等国锅炉燃气者约占85%95%，美国有工业锅炉50多万台，生活锅炉130多万台，主要燃料为天然气。我国锅炉以燃煤为主，约占锅炉总容量的95%以上，燃气的锅炉普及率不到5%。国外锅炉用煤炭一般是低灰低硫的优质煤，环境污染相对较小，我国锅炉用煤炭品质低劣，灰分通常高于22%，甚至达到40%以上；硫分一般高于1%，有时高达3%5%，国内燃煤锅炉对环境的污染非常严重，锅炉燃料由燃煤改为脱硫天然气，该项技术既符合国家环保政策要求，也是必然发展趋势。凝结水回收装置和蒸汽疏水阀是国家高新技术产品目录中的重点项目。大多数工矿企业都要使用蒸汽作为热源，凝结水排放和回收问题对企业的生产环境、产品质量及生产成本都有很大影响。以蒸汽为热源的热力设备大量排放蒸汽凝结水，这些水既是宝贵的软水资源，又含有大量可利用的热能。系统较复杂，投资改造费用较高，推广难度较大，但作为应用技术，必将被越来越多的企业所应用。根据绿色锅炉水处理技术发展战略，对零排污热水锅炉水处理技术，零排污蒸汽锅炉水处理技术，全循环无结垢锅炉水力排灰方案，零排污无堵塞湿法脱硫技术等加大应用开发力度是很有必要的。零排污蒸汽发生技术使锅炉蒸汽发生系统运行方式由大量排污情况下运行（开环运行）改为封闭循环（闭环）运行。该技术改变了锅炉必须在大量排污工况下运行的传统模式，是锅炉水处理技术的重大突破，从蒸汽发生的源头上杜绝污染，消除或减少离子交换再生废盐水、溶盐废水、反洗水、冲洗水、连续排污水、定期排污水和污染凝结水等的排放，抑制凝结水回收系统管道金属腐蚀，消除铁离子对凝结水的污染，实现高热值、高品质的凝结水能够回收至锅炉作为锅炉的补水，可明显减少锅炉燃料消耗，减少软化水用量，降低蒸汽生产成本，改善锅炉水质状况。由于锅炉水质状况的改善，大大减少锅炉排污及排污造成的热能损失，提高锅炉效率，使锅炉运行更加安全，回收蒸汽凝结水，还可以提高给水品质，达到零排污。2 、技术和工艺流程特点2.1锅炉选型原煤锅炉设备老化，耗煤量大，热效率低，烟尘排放浓度高，烟气黑度超标，实际产汽不足，且年久失修，无论是从节能和是环保角度都很有必要进行改造。常见天然气的成分是：CH4占88.832%、 C2H6占5.567%、 C3H8占3.711%、C4H10占1.78%、C5H12占0.054%、N2占0.056%，低位发热值为54391KJ/Kg，天然气燃气锅炉比煤炭锅炉有非常明显优越性， 天然气在使用前通过除去固体杂质、脱硫、脱CO2、脱水等处理后再燃烧，美化生产工作环境，几乎可以实现SO2、灰分等污染物的零排放。因此我们首选了节能环保的燃气锅炉，淘汰了老式耗能和污染严重的煤炭锅炉，2.2剩余蒸汽的回收 通过蒸汽管网技术改造即蒸汽热力系统热量回收技术的实施，实现节能降耗，减少能源浪费，减少大气污染，是有很大潜力可挖的。我们把车间的单个工位疏水阀，改为群式疏水，大大减少了疏水阀，不免了疏水阀漏汽，降低了管网的成本，减少了蒸汽的浪费，在每条流水线是进行了分段疏水，用前段的余汽经过换压器将剩余蒸汽品质提高，用在第二段设备群上，再剩余的尾汽和冷凝结水在由回水管回到锅炉房进行再利用。在生产车间看不见冒汽冒烟的地方，净化了空气达到了环保，这样就大量节约了蒸汽，也就节约了燃料，减少了燃料燃烧时对环境的污染。3 主要技术经济指标或设计参数3.1节约锅炉设备的投资 由于天然气锅炉一般设计时选用较高的炉膛容积热负荷，使炉膛体积减少，同时不存在受热面的结渣、污染、磨损等问题，烟速选择可较高，而使对流受热面减少，因而当锅炉容量相同时，结构紧凑、尺寸小，重量轻，价格较低，锅炉不需配置吹灰器、出渣设备、除尘器等附属设备，这对新设计或改造后的锅炉均可节省投资。对于天然气的锅炉，其燃烧系统中天然气是由LNG站连续供应的，无需燃料堆场和贮存设备，也无需燃料制备系统。3.2在运行、调节及降低发电成本方面有一定优势 天然气的锅炉，各种辅助设备少，从而减少了用电量，同时燃料一般不需要预热，因而节约了用汽或用电。天然气锅炉负荷的适用性强，系统内调节灵活，使全系统经济性好，同时天然气是经过处理的燃料，因此钠、矶、硫等少，锅炉不会产生高温或低温腐蚀，不存在结渣，可以选用较高炉膛出口温度和较低的锅炉排烟温度，而使锅炉效率提高，连续运行周期长，如果采取措施再回收排出烟汽中的水分，可作为淡水资源，解决部分补给水问题。3.3减少设备维修、保养工作量及费用由于不会结渣，不会产生高温或低温腐蚀，目其燃烧系统简单，因而锅炉设备的维修、保养工作量及费用大为减少。在设备投资方面，由于天然气的可爆性，所有天然气管路必须严格密封，并必须有检漏装置；锅炉房也必须有检测漏气的装置及完善的通风设备；锅炉必须有严格的启动顺序控制系统及防爆系统，此外天然气供应系统的减压装置及流量调节阀均应装设隔音装置以减少噪音。火焰辐射能力对炉膛设计及炉膛出口烟气温度的选择与设计起着决定性作用。各种燃料火焰的辐射能力主要取决于燃料的碳氢比C/H，燃料的C/H值高，燃烧火焰的发光能力就大。煤的主要可燃成分是固定碳，重油的主要成分是芳香族或环己烷类的碳氢化合物，而天然气的主要成分是甲烷、丙烷等饱和的碳氢化合物。二者的含氢量差别相当大，煤的含氢量为4%，重油为12%-14%，天然气则达20%以上，因而它们的C/H值也差别很大，煤的C/H值为12-14，重油的C/H值为 6-7，天然气的C/H值则仅为3-4。在燃烧时，煤粉火焰由于煤粉颗粒在灼热状态下发出连续光谱的强烈固体辐射；重油燃烧时，因芳香族碳氢化合物易于游离出氢而裂解成碳粒，其作用如煤粉粒了一样，形成发光火焰；而天然气燃烧时，因饱和碳氢化合物的碳联结紧密，难于裂解而形成碳粒，即使有少量碳粒，其粒度也仅为0.O1-0.08um，因而如果预混效果好时，燃烧火焰为蓝色的半发光火焰，若未预混而燃烧时，则其火焰为黄红色的半发光火焰，两者的辐射能力均很弱，因而在燃烧室中吸热较少，但由于燃用天然气时所产生的水蒸汽较多，在辐射室中辐射则比油炉强烈，因而总体上炉膛总辐射受热仅稍弱于煤粉炉或油炉。3.4炉膛设计的热力数据选择燃用天然气的锅炉，一般对炉膛型式无特殊要求，仅辐射受热面布置时要考虑其辐射性能而进行一些调整，但一些热力数据选择可以高些。一般设计炉膛时需考虑儿个热力数据：炉膛面积热流量qv=BQ/V，对于燃用天然气锅炉一般取1046x103-2093x 103W/m2；采用备用重油燃烧方式选下限，一般为1046x103-1465x103W/m2之间。炉膛断面面积热流量qf=BQ/F，一般选择范围为33487x103-41858x103W/m2；炉膛出口烟气温度，一般选择在1100左右，同时炉膛一般采用微正压炉膛。3.5天然气锅炉的安全措施由于天然气易漏泄、易爆炸的特性，燃用天然气的锅炉特别要重视防爆与安全。采取的措施有：顺序启动与停炉控制、运行火焰检测、安全联锁、管道自动检漏、锅炉周围气氛中可燃气体含量的自动检测与报警。国家对安全与防爆有严格的规定，必须严格执行。有关燃用液化天然气的锅炉所要求的安全措施包括如下两个方面：3.5.1防止可燃气体漏到炉外并发火的安全措施锅炉周围应采取通风好的设计结构；采用有焊接接头的管道；标定危险区域，包括：设置灭火设备、设置漏气检测与报警设备、采用防爆电器、划定禁火区域等。3.5.2防止未燃气体积聚在炉内并爆炸的安全措施防止不稳定燃烧，包括：采用保持最低燃料量的结构、设置监视炉内工况的监视屏、采用合适的燃烧方式、联锁和报警装置、炉膛主燃料切断保护(保证不熄火、防止炉内压力过高、保证最低空气流量等)、压力、流量单独控制、采用燃烧器自动控制(控制一次风档板、设置火焰检测器、采用合适点火装置、采用燃烧器自动进口阀及排放管路的双重结构等)；防止未燃气体漏入炉内，包括：采用燃烧器自动进口阀及排放管路的双重结构、采用合适的点火装置、炉前气体管路上设置排气阀、布置主切断阀、炉前燃料管路检漏及启动时自动吹扫联锁等。3.5.3辐射与对流受热面的调整由于辐射性能的差异，烟速选择的差异，以及炉膛相关热力数据的选择和排烟温度选择等因素，必须对辐射与对流受热面进行必要的计算并作相应的调整。3.5.4燃烧及燃烧系统燃料在炉膛中燃烧，进行化学反应和能量的转移，同时通过传热实现能量的传递。在这个过程中，上述的炉膛设计、燃烧器及燃烧系统的设计均是十分重要的。燃烧器及其系统对能量转换起巨大作用，而在能量转换中需注意儿方面问题：给定气体燃料的种类、特性和状态，燃烧器的结构与燃烧过程所需的动力学特性相适应，气体燃料与空气或氧气之间传质的规律性，燃烧系统的设计。此外，炉膛设计与燃烧器及其系统设计以及其运行方式还需考虑如何减少NOx和SOx的产生。目前国内外常规天然气燃烧器主要分旋流式和平流式两大类。各类燃烧器又有各种流派。而我们选用的是国家密名优产品太湖锅炉WNS4-1.25.燃烧器在炉膛的布置方式则是多种多样的，有前墙布置、两侧墙布置、四角布置、底部或顶部布置等。在设计和选用燃烧器时，要注意防止燃烧器振动，重视天然气流量的计量与调节，还要注意天然气燃烧时对大气的污染，以及排烟中回收水等问题。关于燃烧器系统的设计则主要考虑其正常运行和安全防爆问题，一般必须把输气管道内的高压天然气降压，以适应所采用的燃烧器的要求，同时必须有完善的安全与检测装置。4 技术先进性、经济性分析4.1燃气锅炉与燃煤锅炉相比具有非常明显的先进性和优越性：一是由于燃气中的灰分、含硫量和含氮量均比煤中的含量低，燃烧后产生的烟气中粉尘量极少，排放出的烟气比较容易达到国家对燃烧设备所要求的标准，使用燃气锅炉可以大大减轻对环境的污染。二是燃气锅炉的炉膛容积热强度较高，由于烟气污染小，对流管束不受腐蚀和结渣，传热效果好，燃气燃烧产生大量三原子气体（二氧化碳、水蒸气等）的辐射能力较强，而且排烟温度低，使其热效率明显提高。三是在节约锅炉设备投资方面：燃气锅炉可选用较高的炉膛热负荷，从而缩小炉膛体积。因不存在受热面污染、结渣、磨损等问题，可选用较高的烟速，减小对流受热面的尺寸。通过合理布置对流管束，使燃气锅炉较同容量燃煤锅炉结构紧凑、尺寸小、重量轻，设备投资明显减少。燃气锅炉不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃料烘干器等附属设备。燃气锅炉使用管道输送的燃气为燃料，无需燃料储存设备。在供给燃烧前也无需燃料加工制备设备，使系统大为简化。由于无需燃料储存，节省运输费用、场地及劳动力。四是在运行、调节及降低供热成本方面：燃气锅炉的供热负荷适应性强，在系统内调节灵活。系统启动快，减少预备工作带来的各种消耗。由于附属设备少，又无燃料制备系统，因而用电量较燃煤锅炉要低。不需要加热燃料及燃料烘干所用的蒸汽，蒸汽消耗较少。燃气内杂质较少，锅炉不会发生高、低温受热面的腐蚀，也不存在结渣的问题，锅炉的连续运行周期长。燃气计量简单准确，便于燃气供应量的调节。五是在减少设备维修、保养方面：燃气锅炉燃烧系统设备简单，因而需要维修保养的项目少。由于不存在结渣及高低温受热面腐蚀，因而不需要由此而更换受热面的管件及空气预热器的元件。将煤锅炉改为燃气锅炉, 在改造前SO2为452mg/Nm3，改造以后SO211 mg/Nm3，含尘量前为206 mg/Nm3，改造后基本为零，改造前排渣量42Kg/t, 改造以后没有排渣量，对运输费用大量减少：对空气的污染大量减少，由于减少了主体的附属设备和燃料及废渣运输设备对环境的噪声已大量的减少。保护了环境，净化了空气。对车间的蒸汽用换压器等设备将蒸汽进行更好利用，把单工位疏水该为群疏水技术，根据相关技术资料证明，疏水阀疏水，有相当一部分蒸汽在疏水的同时被疏水带到回水管，蒸汽浪费严重。在国外比如日本也在用群组疏水的方式，将老式的煤锅炉改造为燃气锅炉，将疏水该为群组疏水，应是当今服装行业蒸汽系统的主流。4.2从锅炉运行使用的经济性分析来看，一般使用5年以上的中小型燃煤锅炉已经不具备改烧燃气的价值。我国许多城市在几年前就已经开始控制中小型燃煤锅炉的建造，被列入拆除范围内的锅炉基本上都是使用年限较长或者是炉型已经淘汰的产品。通过对锅炉的热效率进行检测和剩余使用寿命进行评估，与新上燃气锅炉的经济性进行对比可以看出，简单地通过更换燃烧器的方式来改成烧燃气的锅炉的方法已不可取。燃气锅炉是燃煤锅炉的理想替代产品。燃油锅炉的热效率虽然也较高，但其排烟对大气的污染远大于燃气锅炉，而且燃油锅炉同样存在着油料运输和储存的相关问题，使其失去了长远发展的优势。4.3项目投资收回经济指标分析总投资：244万元。其中：主管网改造11万元；锅炉47万元；车间蒸汽管网改造7个车间186万元。改造前耗标煤108吨，耗电5853Kwh改造后耗标煤78吨，耗电3600Kwh,月节约标煤30吨，月节约电2253 Kwh,按每吨标煤650元计算每年节约23.4万元，按每0.7元/Kwh元计算每年节约1.9万元,减少主管网热损失每年节约3.9万元，改造后每年共计节约29.2万元；预计8年左右收回投资.4.4项目实施后社会效益分析将燃煤蒸汽锅炉改为燃气蒸汽锅炉，极大的减少了CO2、SO2及粉尘的排放量，几乎达到零污染排放；同时将单工位疏水，改为群疏水，节约疏水器、止回阀，减少了跑冒滴漏，既节约了原材料又清洁了工作环境，达到了节能降耗，提高蒸汽品质，保证产品质量的目的。5 鉴定和专利授权情况该项目暂无专利授权。该技术项目实施后，经公司内部考核，节能、节水与能耗等各项经济指标符合项目预期，排污指标经绵阳市环境监测站监测，完全符合预期，减排效果明显。6 研究开发、中试和推广应用情况项目实施后，经过公司一年多的实际运行，本项目符合我国政府当前重点支持发展产业政策，具有良好的市场前景，且经济效益明显，建设项目投资构成合理，外围公用动力配套齐全，工程规划切实可行，环保、节能等措施落实，且经济与社会效益显著，因此该项目建设是完全可行的，其技术应用是成功的。