1、1鍋爐廢熱回收節能技巧鍋爐廢熱回收節能技巧一.鍋爐效率二.鍋爐廢熱三.節能技巧四.案例分析五.系統查核清單2一.鍋爐效率n套裝鍋爐硬體投資費用往往不及一年耗用燃料費用的1/10（燃油鍋爐為例），以10 T/H燃油鍋爐概算：80%效率，全年鍋爐費用10000 600 Kcal/Kg 0.8 1000 8000元/KL 8000 hr 4,950 萬元85%效率，全年鍋爐費用10000 600 Kcal/Kg 0.85 1000 8000元/KL 8000 hr 4,650 萬元5%效率提升，即可節省300萬燃料費用。3效率定義n燃燒效率以燃燒器將燃料完全燃燒而言，不完全燃燒產生一氧化碳及霧化不良
2、所形成未燃燒皆降低其燃燒效率。n熱效率以熱傳面積吸收燃燒熱量而言，結垢影響熱傳效率最烈。n鍋爐效率以實際燃料產生蒸汽效率而言，包括燃燒效率及熱效率之綜合及幅射熱及對流熱損失。4熱值影響n高燃值HHV（GHV）燃料成份燃燒熱值，其水份以氣態計算n低熱值LHV（NHV）燃料成份燃燒熱值，其水份以液態計算二者差異在水份之潛熱，以燃油而言，熱值差異6.2%。5影響鍋爐效率因素n煙囪溫度燃燒熱未被鍋爐有效吸收，最後由煙囪排放，煙囪溫度愈高，熱量損失愈大，鍋爐效率愈低。n燃料規格燃料含水份及其氫成份，因燃燒形成水份，水份蒸發吸收燃燒熱，因此水份愈多，鍋爐效率愈低。6n過剩空氣為確保完全燃燒需適量過剩空氣，
3、不完全燃燒形成黑煙（未燃燒）及過多一氧化碳，不僅造成環保問題，且降低鍋爐效率。過多過剩空氣吸收燃燒熱，過剩空氣愈多，鍋爐效率愈低。過剩空氣比例=21%21%O2%7n大氣溫度及濕度燃燒需要空氣，大氣溫度差異10影響0.5%效率，濕度及含水份愈高，愈不利鍋爐效率。n幅射及對流損失鍋爐保溫降低表面溫度，可適度減少幅射及對流損失，表面積愈大，熱損失愈大。熱損失概算Ql 15 Kcal/m2 hr A (Ts Ta)8二.鍋爐廢熱1.尾氣排放煙管式排放溫度 210 230 水管式排放溫度 240 290 結垢愈厲害，排氣溫度愈高，效率愈低。2.鍋爐水連續排放低壓鍋爐採軟水作鍋爐補充水，其連續排放量51
4、0%，視冷凝水回收量而定。連續排放是鍋爐水顯熱損失。93.除氧櫃排氣除氧櫃利用蒸汽吹驅鍋爐飼水中氧氣。除氧櫃蒸汽排放量0.51.0%。除氧櫃流量平衡STM W BFW V ;V1%STM熱量平衡STM hS W hW BFW hBFW V hV 10三.節能技巧1.空氣預熱（APH&SAH）利用排氣高溫與空氣換熱，提升燃燒空氣溫度，降低排氣溫度，可提高鍋爐效率。排氣溫度需顧及酸露點，避免腐蝕，SAH可預熱空氣提高管壁溫度。含硫份1%，管壁溫度不得低於110含硫份0.5%，管壁溫度不得低於80112.鍋爐飼水預熱（ECO）利用排氣高溫預熱鍋爐飼水，氣水熱傳較氣氣熱傳高，相對熱傳面積可較小，比AP
5、H來得經濟，也較為一般鍋爐業者提升效率所採用。3.連續排放顯熱回收一般套裝低壓鍋爐採用間歇式排放，不利於回收。飼水泵浦採高低液位補充進水，不僅造成大量CARRY-OVER挾帶爐水影響蒸汽品質，且爐水水質變化差異大，不當的間歇式排放造成無謂熱損失及水資源流失。採用連續進水及排放，不僅水質控制穩定，減少排放量，亦可減少化學品添加量。124.除氧櫃排氣熱回收利用此排氣溫度，可預熱進除氧櫃之補充水，可相對減少吹驅蒸氣用量，達到節能效果。可利用前述平衡方程式來規劃設計此熱交換器。5.尾氣含氧量由於過剩空氣量無法量測，皆用尾氣含氧量來推算，手動調節至4%為目標，自動尾氣含氧回饋控制以3%為目標，一般套裝鍋
6、爐採用機械連桿固定其空燃比，其尾氣含氧量大多偏高，甚至大於8%，實在不值得。136.霧化條件燃油霧化有蒸汽及空氣兩種，套裝鍋爐大多採用專屬空壓機來霧化，一般霧化條件：霧化壓力需大於燃油壓力2K。霧化流量不低於燃油量30%。7.冷凝水回收一般而言，冷凝水回收是提高鍋爐效率最顯著，且回收報酬率最大的方式。不僅熱量回收，且水資源及化學品皆可相對節約。冷凝水回收需考量製程污染，輕微污染可藉由活性碳及過濾等方式處理。污染嚴重則需找出污染源盡速修復。14四.案例分析1.節煤器某水管式鍋爐10T/H15K，排氣溫度245，效率82%，除氧櫃飼水溫度105，尾氣含氧量5%，0.5%S燃油LHV=9700Kca
7、l/L節煤器尾氣出口溫度145，燃油量：(666.7Kcal/Kg105Kcal/Kg)10000Kg/h0.829700 706 l/hr706 0.95 19.5 0.24 (245-145)313890 Kcal/hr15飼水溫度提升 313890 (T-105)T 136燃油節約 313890970032 l/hr 4.6%。全年節約燃料費用328000hr8元/l2,048,000元/yr投資費用約120萬元，7月即可回收。162.連續排放熱回收某汽電鍋爐操作65T/H63K 278 hl=293 Kcal/Kg，連續排放量6.6T/H，回收13K閃沸蒸汽(hs=665.7)供應除氧
8、櫃，冷凝水則排放至水溝。閃沸蒸汽回收量=6600 (293197.3)468.4=1348 Kg/H剩餘熱能回收(預熱補充水)(66001348)(197.350)=773,620 Kcal/H全年燃油節省773620 8000 hr 9700 1000=638 KL全年燃費節省8000元 638=5,104,000元17圖一、連續排放熱回收換熱器排放至補充水除氧櫃閃沸分離汽鼓183.除氧櫃排氣回收除氧櫃質量平衡50補充水 水蒸汽=1%排氣 110鍋爐飼水20000 Ws=0.01 Ws Wf熱能平衡20000 50 650.6 Ws=0.01 Ws 642.8 Wf 110Ws=2242 K
9、g/HrV=22.4 Kg/Hr(排氣)=533 Kcal/Kg22.4 533 8000hr 9700 1000=9.85 KL8000元 9.85 KL=78.770 元此回收熱可用來預熱部份補充水。194.尾氣含氧量調降鍋爐10T/H7K，170排氣溫度220，O2=7%空氣比=1.5，排氣熱損失 18%鍋爐效率=100 18 2=80%燃油耗用=10000 (660.8 50)0.8 9700 =787 l/hr 氧氣調降至4%空氣比=1.2，排氣熱損失 16%燃油節約=787 (18%-16%)8000hr 8元/l =1,007,360元元/年年205.冷凝水回收製程蒸汽釋放潛熱後
10、，最少仍有3K壓力，其熱焓Hl=143 Kcal/Kg製程冷凝水需經活性碳及混床樹脂淨化，其溫度需低於50以10T/H冷凝水回收計算10000 (143 50)8000hr 9700 1000=767 KL全年節約燃油費用8000元 767=6,136,000元元21圖二、冷凝水顯熱回收冷凝水回收槽純水槽陰陽離子混床活性碳槽換熱器換熱器除氧櫃冷凝水回收管冷凝水換熱器軟水補充軟水槽鍋爐冷凝水顯熱回收22五.系統查核清單項目範圍及條件通則尾氣溫度 取決於酸露點每降低20可節約1%燃料含氧量%燃氣 12%燃油 34%每降低3%可節約1%燃料排放量%脫礦水 1%軟水 燃料流量：30%燃料霧化效果24項目範圍及條件通則乳化油水 510%23%節能30%NOx減量冷凝水儲槽減少排放損失省水、熱能及化學藥劑除氧櫃位置及溫度回收排放熱
