大興礦瓦斯發(fā)電余熱供浴池?zé)崴脑祉?xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、1大興礦瓦斯發(fā)電余熱夏季為浴池供熱水方案淺析熱力供暖公司劉純摘要瓦斯發(fā)電是一種清潔能源，如能將瓦斯發(fā)電余熱替代原有燃煤鍋爐為礦井浴池供熱將直接減少現(xiàn)有鍋爐的燃煤量，減少碳排放及粉塵排放。且瓦斯發(fā)電余熱改造投資小，經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益明顯，具有極強(qiáng)的可操作性。從瓦斯發(fā)電余熱的技術(shù)角度、供熱能力角度分析了瓦斯發(fā)電余熱的供熱能力，同時(shí)對其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行深入分析，解決了礦井鍋爐效率低、污染嚴(yán)重的問題。關(guān)鍵詞瓦斯發(fā)電余熱鍋爐熱效率排煙系統(tǒng)熱力公司利用

2、大興礦瓦斯發(fā)電余熱，替代原有燃煤鍋爐，為礦井職工洗浴提供熱水，在保證熱水連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。1大興礦鍋爐現(xiàn)狀安裝3臺(tái)SHL141.2513070AⅡ型熱水鍋爐和2臺(tái)SHL101.25AⅡ型蒸汽鍋爐，承擔(dān)著大興礦礦區(qū)工業(yè)廠房供暖熱負(fù)荷、生活熱水（洗?。嶝?fù)荷、礦井通風(fēng)熱負(fù)荷以及礦井洗衣房烘干負(fù)荷。其中：礦區(qū)工業(yè)廠房供暖熱負(fù)荷、礦井通風(fēng)熱負(fù)荷為季節(jié)性供暖，只在冬季運(yùn)行，每年10月中旬至4月中旬，運(yùn)行約180天；生活熱水（洗浴

3、）熱負(fù)荷、礦井洗衣房烘干負(fù)荷為連續(xù)行負(fù)荷，全年365天連續(xù)運(yùn)行，不間斷。利用1臺(tái)10t蒸汽鍋爐為浴池供應(yīng)蒸汽，夏季為浴池供應(yīng)蒸汽時(shí)屬于低負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行效率僅為50%～60%左右，能源利用率低。每天浴池鍋爐運(yùn)行需要鍋爐運(yùn)行工、化驗(yàn)工等人員每班4人，每天需要人員12人。大興礦有浴池3座，消耗熱水水量約為500m天（42℃），共有水箱2座，其中一個(gè)是用來存放80℃熱水，一個(gè)是用來存放42℃混合水，總?cè)莘e50m；共有澡池5座，總?cè)莘e172m。每

4、天1:20、9:00、17:30是職工下班時(shí)間，為用水高峰期。在高峰時(shí)間段時(shí)，水箱的水不夠用，需要隨時(shí)補(bǔ)水。高峰期之前，職工浴池澡池水放空，在高峰期更換為新水。2項(xiàng)目可行性分析夏季鍋爐運(yùn)行的效率較低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。現(xiàn)有燃煤鍋爐夏季為浴池生產(chǎn)熱水時(shí)屬于低負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行效率僅為50%～60%左右，能源利用率低。如2018年10月份再更新脫硫、除塵、脫硝設(shè)施，運(yùn)行費(fèi)用將會(huì)大幅度提高。為夏季浴池間斷供熱，人力資源浪費(fèi)嚴(yán)重。夏季為浴池供熱司爐、化

5、驗(yàn)人員每天需要12人，存在嚴(yán)重的人力資源浪費(fèi)問題。3體體積迅速膨脹，進(jìn)而推動(dòng)活塞產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，并輸出機(jī)械能。機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能進(jìn)行輸出。機(jī)組運(yùn)行過程中，分析認(rèn)為有兩部分熱量可供收集使用，即：機(jī)組由于運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量和瓦斯氣在氣缸內(nèi)爆燃后產(chǎn)生的尾氣。其中尾氣排放的熱量較大、溫度較高，其相關(guān)排煙系統(tǒng)。另外，機(jī)組因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，為維持機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要被強(qiáng)制冷卻，其相關(guān)冷卻系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)：參與氣缸內(nèi)爆燃的瓦斯氣體的有效成分是甲烷氣體

6、，發(fā)生燃燒化學(xué)變化后，氣體成分發(fā)生變化，主要由一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)夂退M成。瓦斯在空氣中燃燒的化學(xué)式如下：（完全燃燒）2222248282NCOOHNOCH????????燃燒（不完全燃燒）2222412241232NCOOHNOCH????????燃燒在氣缸內(nèi)發(fā)生爆燃的瓦斯氣體，完成“做功”沖程后經(jīng)“排氣”沖程后依次進(jìn)入排氣管、排煙管道、熱管蒸發(fā)器、消音器后對空排放。排煙管道設(shè)計(jì)口徑為DN300。在實(shí)際運(yùn)行中，排煙溫度為500～6

7、00℃。熱管蒸發(fā)器就是將廢棄尾氣所攜帶的熱量通過與介質(zhì)換熱進(jìn)行余熱利用的設(shè)備。在熱管蒸發(fā)器內(nèi)，攜帶大量熱量的煙氣與翅片結(jié)構(gòu)的熱管接觸，進(jìn)行熱量交換。被交換的熱量在與水發(fā)生熱交換，產(chǎn)生蒸汽。產(chǎn)生的蒸汽通過管道輸送進(jìn)入冷水池，給冷水加熱，并完成冷水加熱的整個(gè)過程。4.2發(fā)電機(jī)組尾氣余熱量計(jì)算發(fā)電機(jī)組按80%效率運(yùn)行；燃?xì)馀c空氣的混合比例為1:12；1m3純天然氣發(fā)3kWh電；則排煙流量為：70080%3（112）＝2427（Nm3h）平均煙

8、氣密度按1.2kgm計(jì)算，則每小時(shí)排煙質(zhì)量m為：2427m3h1.2kgm3＝2912（kgh）煙道氣體比熱容詳見表1。此時(shí)煙道氣體的成分CO13%、H2O11%、N276%，在150℃～530℃的平均比熱容按1.121KJkg℃取值，計(jì)算得每小時(shí)可利用排煙余熱熱量為1.24106kJ。表1不同溫度煙氣比熱統(tǒng)計(jì)表定壓比熱容（kcalkg.℃）煙道氣體空氣100℃0.2550.241200℃0.2620.245300℃0.2680.250