包鋼股份有限公司6號(hào)高爐東渣場(chǎng)水沖渣放散蒸汽冷凝回收蓄能供熱項(xiàng)目

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一、案例名稱(chēng)

包鋼股份有限公司6號(hào)高爐東渣場(chǎng)水沖渣放散蒸汽冷凝回收蓄能供熱項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

包鋼股份有限公司廠區(qū)總供暖面積約180萬(wàn)平方米，其中50萬(wàn)平方米采用余熱供暖，其余130萬(wàn)平方米向熱電廠采購(gòu)熱源供暖，購(gòu)買(mǎi)熱量450GJ/h，熱能價(jià)格為22元/GJ，年供暖費(fèi)用4200萬(wàn)元。其中中厚板廠供暖面積約18萬(wàn)平方米，供暖期平均負(fù)荷為30GJ/h，從熱電廠購(gòu)熱，年供暖費(fèi)用700萬(wàn)元。6號(hào)爐東渣場(chǎng)可回收用于供暖的余熱約40GJ/h，可以滿(mǎn)足其供暖需要，替代從熱電廠購(gòu)熱。

三、案例內(nèi)容

1．技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

（1）該項(xiàng)目采用節(jié)能服務(wù)公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低溫放散蒸汽冷凝回收技術(shù)，該系統(tǒng)由放散蒸汽溫度控制系統(tǒng)、高效冷凝換熱裝置、放散蒸汽引流裝置、汽水分離裝置等幾部分組成。通過(guò)該系統(tǒng)可以將放散蒸汽從主煙道引入高效冷凝換熱裝置，利用循環(huán)系統(tǒng)將放散蒸汽的潛熱提取出來(lái)輸送到指定蓄熱器中，以備按需所用。

（2）放散蒸汽冷凝節(jié)水技術(shù)，放散蒸汽被高效冷凝換熱器在設(shè)定溫度下冷卻后，進(jìn)入汽水分裝置，冷凝水被排到收集池，經(jīng)處理可以得到脫鹽水、純凈水、沖渣水，達(dá)到節(jié)水節(jié)能效果。其余空氣和少量低溫?cái)U(kuò)散蒸汽被引風(fēng)機(jī)送回主煙道。在放散蒸汽冷凝過(guò)程中大部分含硫物質(zhì)和粉塵被冷凝水帶入收集池，減少了污染物的排放。

（3）利用節(jié)能服務(wù)公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相變蓄熱技術(shù)將放散蒸汽冷凝釋放的余熱回收儲(chǔ)存起來(lái)，穩(wěn)定地向?qū)ν夤峁芫W(wǎng)供應(yīng)熱能。高效冷凝換熱系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水將放散蒸汽的潛熱帶到相變蓄熱裝置中，相變蓄熱裝置中的蓄熱元件吸收熱量后逐漸融化變?yōu)闈摕醿?chǔ)存起來(lái)，降低了循環(huán)冷卻水的溫度，經(jīng)循環(huán)泵送到高效冷凝換熱器繼續(xù)冷卻放散蒸汽。通過(guò)相變蓄熱裝置將間斷的低品質(zhì)放散蒸汽余熱轉(zhuǎn)換為連續(xù)穩(wěn)定的高品質(zhì)熱能，實(shí)現(xiàn)了余熱回收和有效利用。

該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、軋鋼、高爐、轉(zhuǎn)爐等工序中，回收產(chǎn)生的余熱資源，特別是回收低品質(zhì)（200℃以下的）、放散性、間斷的、不穩(wěn)定的熱能。

2．節(jié)能改造具體內(nèi)容

（1）在水沖渣塔上部20米處開(kāi)直徑1000mm的引氣口和帶電動(dòng)調(diào)節(jié)的百葉式閥門(mén)，以增大蒸汽吸入量和提高放散蒸汽的溫度。

余熱回收示意圖

（2）放散蒸汽引出后進(jìn)入高效波紋管列管換熱器回收余熱。

通過(guò)引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓將無(wú)壓蒸汽引入高效波紋管列管換熱器進(jìn)行汽-水換熱，蒸汽凝結(jié)為水時(shí)產(chǎn)生更大負(fù)壓吸引蒸汽進(jìn)入換熱器，換熱后產(chǎn)生的凝結(jié)水通過(guò)汽水分離器排到渣水池，完成了冷凝水和蒸汽潛熱回收，如上圖所示。

（3）余熱回收系統(tǒng)由換熱器、循環(huán)泵、供水管、回水管、相變蓄熱裝置等部分組成，在換熱器吸收的放散蒸汽余熱通過(guò)管道循環(huán)儲(chǔ)存到相變蓄熱裝置中。

（4）相變蓄熱裝置中儲(chǔ)存的熱能通過(guò)對(duì)外供熱管網(wǎng)和循環(huán)泵連續(xù)輸送給末端用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)供暖。在東側(cè)建一個(gè)大型蓄熱站，蓄熱站的蓄熱量為1500GJ。

該余熱可以將6000噸10℃的水加熱到55℃；如果廠房供暖負(fù)荷按80W/㎡計(jì)算，可滿(mǎn)足18～20萬(wàn)平方米廠房供暖。

（5）沖渣水的溫度一般為40～75℃，流量1200噸/小時(shí)，一般暖氣回水溫度為45～55℃，因此，通過(guò)沖渣水換熱器可以將沖渣水的熱能回收后對(duì)供暖回收進(jìn)行初次預(yù)加熱，提高溫度到65～70℃后再被蓄熱箱的蓄熱元件二次加熱到75～85℃，然后輸送到用戶(hù)末端供暖。

3．項(xiàng)目實(shí)施情況

該項(xiàng)目的建設(shè)期為3個(gè)月，自2011年10月1日至2011年12月15日，2011年12月底前竣工投入使用。

該項(xiàng)目節(jié)能效益分享期的起始日以竣工日開(kāi)始計(jì)算，項(xiàng)目的效益分享期為5個(gè)完整供暖期，每個(gè)供暖期為每年10月底至次年4月初，具體視包鋼實(shí)際供暖時(shí)間為準(zhǔn)。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1．節(jié)能量

包鋼煉鐵廠的6號(hào)高爐容量為2500立方米，利用系數(shù)為1.9，采用了水淬渣工藝處理爐渣，爐渣被用于水泥填料，但是在水淬過(guò)程中，產(chǎn)生大量的蒸汽，浪費(fèi)了大量的工業(yè)水。6號(hào)高爐平均日產(chǎn)鐵4800噸，鐵渣比按300kg/t計(jì)算，產(chǎn)生廢渣1440噸/日，爐渣從1300℃降到100℃，爐渣熱焓約430kcal/kg，那么1噸鐵渣的總焓熱為1.8GJ，則6號(hào)爐日出爐渣總熱焓為2592GJ，平均108GJ/h，可回收用于供暖的余熱約80GJ/h。

該項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后，每個(gè)供暖期回收利用余熱187810GJ，折合節(jié)約標(biāo)煤6410噸，供熱保障率達(dá)到99.6%，即用余熱回收替代熱電廠對(duì)中厚板廠18余萬(wàn)平方米的廠房供熱。全年供應(yīng)生活熱水63萬(wàn)噸，回收余熱104580GJ，折合節(jié)約標(biāo)煤3569噸，同時(shí)回收冷凝水14萬(wàn)噸。全年總節(jié)約標(biāo)煤9979噸。

2．節(jié)能效益

該項(xiàng)目年節(jié)能效益763.76萬(wàn)元，構(gòu)成如下：

（1）節(jié)水效益。

單場(chǎng)作業(yè)日回收冷凝水432噸，全年節(jié)水155520噸，每噸凝結(jié)水替代1噸純凈水，每噸純凈水按8元核計(jì)，全年節(jié)約費(fèi)用124萬(wàn)元。

（2）冬季供暖效益。

單場(chǎng)作業(yè)水淬渣每日回收余熱1200GJ，供暖期180天共回收余熱21.6萬(wàn)GJ，，包鋼現(xiàn)向電廠購(gòu)買(mǎi)熱能價(jià)格為26元/GJ，年節(jié)約供暖費(fèi)561.6萬(wàn)元。

常年為鐵廠供應(yīng)洗浴用熱水，每日500噸，全年18萬(wàn)噸，每噸熱水用熱0.167GJ，全年供熱30060GJ，全年節(jié)約熱費(fèi)78.16萬(wàn)元。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用合同能源管理節(jié)能效益分享模式實(shí)施。

效益分享期內(nèi)，根據(jù)業(yè)主的投資情況，節(jié)能服務(wù)公司具體的分享比例如下：

該項(xiàng)目總投資1440萬(wàn)元，節(jié)能服務(wù)公司投資1100萬(wàn)元，投資比例為76.4%，業(yè)主投資340萬(wàn)元（按竣工決算），投資比例為23.6%。節(jié)能效益分享期5年。按照上述投資比例，節(jié)能效益80%歸節(jié)能服務(wù)公司，20%歸用能單位。如果達(dá)到預(yù)計(jì)節(jié)能效果，在項(xiàng)目分享期內(nèi)，用能單位有權(quán)追加出資比例至總投資的50%，且擁有分享該項(xiàng)目50%節(jié)能效益的權(quán)力。每個(gè)供暖期為150～180天（視環(huán)境溫度確定供暖時(shí)間），分享期內(nèi)產(chǎn)權(quán)歸節(jié)能服務(wù)公司，分享期滿(mǎn)全部轉(zhuǎn)交用能單位，主體設(shè)備的使用壽命15年。

六、融資渠道

該項(xiàng)目總投資1440萬(wàn)元，節(jié)能服務(wù)公司投資1100萬(wàn)元，業(yè)主投資340萬(wàn)元。