工业锅炉年节能1000吨标煤技改项目建设可研报告.docx
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工业锅炉年节能1000吨标煤技改项目建设可研报告
2010年宿州市节能专项资金与资源综合利用项目
申报材料
项目名称：
工业锅炉年节能1000吨标煤技改项目
申报单位：
安徽新锦丰企业投资集团有限公司
申报时间：
2010年7月
一、项目资金申报书
二、项目汇总表
三、项目资金申请报告
四、法人营业执照副本（复印件）
五、企业基本情况表
六、项目基本情况表
七、生产经营情况、上年度能源消耗及资源综合利用情况
八、经会计师事务所审计的2009年度会计报告及2010年6月会计报表
九、项目申报承诺表
2010年宿州市节能专项资金与资源综合利用项目
安徽新锦丰企业投资集团有限公司工业锅炉年节能1000吨标煤技改项目
资金申请报告
申报单位：
安徽新锦丰企业投资集团有限公司
单位地址：
宿州市萧县龙城萧桃路8号
邮政编码：
235200
联系人：
蒋荔
联系电话：
0557-*******
申报时间：
2010年7月
一、企业基本情况
（一）项目单位的基本情况
安徽新锦丰企业投资集团坐落在苏、鲁、豫、皖四省交界处的国画之乡——安徽萧县，集团拥有员工7000多人，业务覆盖方便面、面粉、调味品、设备制造、酿酒、采矿、房地产等领域，集团成员包括安徽新锦丰企业投资集团萧县公司、宿松公司、广德公司、内江公司、唐山公司、榆树公司、兴平公司、新锦丰研究所、维维新锦丰粮油有限公司、味之家调味品有限公司、宿州市萧国酿酒有限公司、合肥科技印务有限公司、深圳亚贝尔设备有限公司、新锦丰矿业总公司、新锦丰房地产开发公司等十五家子公司。
公司主营方便面、面粉、调味料、脱水蔬菜等为主，兼营矿业开发、设备制造、印务包装等为辅。
注册资本5188万元，企业性质：
私营。
作为方便面行业最具活力和发展潜力的企业之一，公司设有安徽省省级“企业技术中心”，连续三年被中国科学技术协会面制品学会认定为全国方便面产销量排名前六强企业，并先后荣获“农业产化国家重点龙头企业”、农业部“全国农产品加工示范企业”、“全国农产品加工技术创新机构”和安徽省“532”先进龙头企业、“省民营科技企业”、“省粮食产业化排头兵”、“省粮食产业化面粉十强企业”等荣誉称号；公司信用等级良好，中国农业发展银行“总行级黄金客户”、中国农业发展银行“AA”信用等级。
企业主产品“味之家”系列方便面先后被评为“中国驰名商标”、“安徽名牌产品”等荣誉称号，产品销售区域跨全国30多个省、市、区，1200多个县级市场，建立营销伙伴1500多个，已成为我国方便面行业的强势品牌。
（二）财务状况
企业近三年财务状况见表1-1
表1-1企业近三年财务数据表
2007年
2008年
2009年
资产（万元）
25091
27256
32375
销售收入（万元）
24783
26363
28969
利润（万元）
1067
1124
1202
税收（万元）
857
869
950
二、项目概况
（一）项目摘要
1、项目名称：
工业锅炉年节能1000吨标煤技改项目
2、承办单位：
安徽新锦丰企业投资集团有限公司
3、项目负责人：
蒋荔
4、建设地点：
宿州市萧县龙城萧桃路8号
5、项目由来
目前，全国在用工业锅炉保有量50多万台，约180万蒸吨/小时。
燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量约3.4蒸吨/小时，其中20蒸吨/小时以下超过80%。
113个大气污染防治重点城市中约有燃煤工业锅炉24万台，90万蒸吨/小时，均占全国的1/2。
工业锅炉主要用于工厂动力、建筑采暖等领域，每年耗原煤约4亿吨。
我国燃煤工业锅炉效率低，污染重，节能潜力巨大。
锅炉设计效率为72%－80%，平均运行效率约60%－65%，平均运行效率比国外先进水平低15－20个百分点；每年排放烟尘约200万吨，二氧化硫约600万吨，是仅次于火电厂的第二大煤烟型污染源。
燃煤工业锅炉存在主要问题是：
单台锅炉容量小，设备陈旧老化；锅炉平均负荷不到65%，“大马拉小车”；锅炉自动控制水平低，燃烧设备和辅机质量低；使用煤种与设计煤种不匹配、质量不稳定；缺乏熟练的专业操作人员；污染控制设施简陋，多数未安装或未运行脱硫装置，污染排放严重；节能监督和管理缺位等。
《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》中明确指出，“要大力发展循环经济，要按照‘减量化、再利用、资源化’的原则，根据生态环境的要求，进行产品的设计与改造，促进循环经济的发展。
在生产环节，要严格排放强度准入，鼓励节能降耗，实行清洁生产并依法强制审核”。
安徽新锦丰企业投资集团有限公司现有10t/h锅炉2台，20t/h锅炉1台，每年消耗大量燃煤，同时向环境排放大量工业废气，其2009年能源消耗量为标煤13969.8吨。
为了响应宿州市政府“扎实推进节能降耗工作的深入开展”的号召，做为“农业产化国家重点龙头企业”的安徽新锦丰企业投资集团有限公司应进行锅炉节能技术改造工程，并对其他企业起到示范作用，确保宿州市“十一五”末单位GDP能耗下降20%的目标的实现。
6、建设性质：
技改（工业锅炉节能改造）
7、建设内容和规模
项目计划对现有3台燃煤工业锅炉从“变频”、“水”、“余热”、“煤斗”四个方面进行改造。
项目实施后，每年节约折标煤1056吨，年均节约成本103.80万元。
（1）变频改造
风机（鼓风机、引风机）和供水系统（给水泵、循环泵、蒸汽泵等）是锅炉的主要耗能（电能）部分，现锅炉给排风和供水采用降压启动、工频恒速运行的工作模式。
不论是启动还是运行过程，都存在大量的电能浪费，并且由于风机或水泵长期在工频下工作，对其使用寿命也有影响。
项目拟采用变频器调速控制技术，购置风机水泵型变频器、闭环控制系统、工频/节电切换装置、抗干扰装置、控制柜等32台（套），在解决软启动（启动电流小于额定电流）的同时，节约大量的电能。
（2）蒸汽冷凝水回收
为现有锅炉配套密闭式蒸汽凝水回收机及锅炉补水控制系统8台（套）。
优点：
减少了单位蒸汽生产热能的需要量，从而减少了燃煤量；有效防止管道积水、水锤现象的发生，确保设备正常使用；节省大量清锅费用、用水量及电能。
（3）锅炉排烟余热回收
锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。
选择较低的排烟温度可以有利于提高锅炉热效率，节约能源及锅炉运行费用。
公司现有锅炉烟气量16000NM3/小时。
烟在烟道的温度为280℃，将烟气降到160℃，项目拟为锅炉配备热水/热风发生器4套，以降低锅炉的排烟损失。
（4）煤斗系统改造
采用多功能分行分层燃烧节能给煤机对现有煤斗进行改造，是将煤大小分层，形成疏松的煤层结构，通风效果好，燃烧面积增加30%～50%，呈半沸腾状燃烧，燃烧更充分。
从而节约了燃煤的用量。
8、项目投资与资金来源
项目投资：
计划总投资400.00万元，全部为建设投资。
资金来源：
项目所需资金计划由项目建设单位全部自筹350.00万元，申请宿州市节能专项资金50.00万元。
10、建设期限：
建设期6个月，自2010年7月至2010年12月。
11、主要技术经济指标
表2-1项目经济技术指标表
序号
指标名称
单位
指标
备注
改造前
改造后
1
生产规模
t/a
70000
2
项目总投资
万元
400
3
能耗（折标煤）
m2
13987.04
12930.54
标准煤
3.1
原煤
t
18523.00
17123.00
折标煤系数0.7143t标准煤/t
3.2
电（当量）
Kwh
602.00
558.20
折标煤系数1.229t标准煤/万kwh
3.3
新鲜水
t
66687.00
55827.48
折标煤系数0.2429kg标准煤/t新鲜水
4
节能减排收入
万元
103.80
年均
5
利润总额
万元
75.00
年均
6
项目投资回收期
年
5.13
7
财务内部收益率
%
23.43
8
总投资收益率
%
18.75
9
盈亏平衡点
%
27.75
（二）研究工作范围及编制依据
1、研究工作范围
本报告以企业节能减排为导向，以燃煤工业锅炉改造为中心，发扬求实和创新精神，采用先进、适用新技术及新型技术，降低能耗，从而降低产品成本，提高市场竞争力。
（1）本次节能改造项目的必要性；
（2）改造的技术内容，包括技术方案、设备方案；
（3）对改造工程中的环保、安全、消防按“三同时”原则提出方案；
（4）对本项目的节能量及节能效益进行计算和校核；
（5）估算项目的投资规模并对其进行效益分析。
2、编制依据
（1）《中华人民共和国节约能源法》；
（2）《国务院关于加强节能工作的决定》；
（3）国家发展和改革委员会等八部委发改环资【2006】1457号《“十一五”重点节能工程实施意见》；
（4）国务院关于印发实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006~2020年）》；
（5）关于印发《资源综合利用目录（2003年修订）》（国家发展和改革委员会、财政部、国家税务总局发改环资【2004】73号）；
（6）国家发展和改革委员会关于印发《可再生能源产业发展指导目录》的通知；
（7）国家发展和改革委员会《节能中长期专项规划》；
（8）项目建设单位提供的有关本项目的各种技术资料、项目方案及基础材料。
三、项目实施必要性分析
（一）是实现生产和经济可持续发展的必要措施
能源是国民经济发展的物质基础，我国能源供需矛盾很突出，促进能源的合理和有效利用，对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。
“资源开发与节约并举，把节约放在首位”是党中央提出的要求，节约能源对保证我国经济的快速发展、提高经济效益、推进技术进步、合理利用资源、减少环境污染、提高人民生活水平等起着重要的作用，也是实现我国经济增长方式从粗放型向集约型转变的重要途径和实施“可持续发展战略”的必要措施。
本项目从“变频”、“水”、“余热”、“煤斗”四个方面对现有锅炉进行改造，锅炉运行效率得到大幅度提高，能耗量大幅降低，实现合理利用能源，提高能源利用效率，促进生产增长方式的转变。
（二）是保护环境、实现可持续发展的重要途径
我国能源消费结构以煤为主，是世界第一大煤炭生产和消费国。
2005年，我国煤炭消费量为21.4亿吨，占一次能源消费总量的68.7%，大量燃用煤炭造成了严重的环境问题。
据统计，全国二氧化硫排放总量的90%是由燃煤造成的，二氧化硫污染已成为主要的大气污染源，有三分之一的国土面积受到酸雨污染，生态环境、大气质量问题突出，已严重影响我国经济社会发展和人民生命健康。
生物质能是人类最古老、最广泛的能源之一，长期以来，除主要以低效方式直接燃烧使用外，还有大量资源被废弃，资源浪费严重。
本项目的实施提高了锅炉运行效率，年节约能源1056吨（折标煤），年可减排SO220吨、减排CO23900吨、减排粉尘10吨。
如技术的推广应用可以有效弥补能源资源不足，减少污染物排放、保护环境、实现可持续发展。
本项目技术的推广应用符合我国能源经济发展的形势，是积极落实和贯彻国家产业政策的需要。
（三）是满足企业自身发展的需要
近年来，随着我国各级政府对节能减排工作力度的加强，预期未来我国环保标准会日益提高。
企业作为节能减排的执行主体，面对国家提出的节能减排目标，企业如何将其应尽的责任变为动力、如何将国家制定的减排任务作为提高企业核心竞争力的催化剂，实现企业的可持续发展，加快地区产业的升级步伐，越来越被国内众多企业所重视。
众多企业纷纷将节能减排作为经营中的重点和亮点，在节能减排的同时，实现自身的可持续发展。
安徽新锦丰企业投资集团有限公司作为国家级农业产业化龙头企业，在取得较好经济效益的同时，能源消费相对较高。
2009年工业总产值28969万元，万元工业产值能耗为0.48吨折标煤/万元。
面对国家节能减排力度的加大，未来国家环保标准的提高，公司必须加快实施锅炉改造工程，采用新技术、新设备，提高企业节能减排能力，降低生产成本，才能发挥其节能减排主力军的作用，实现自身的可持续发展。
综上所述，本项目的实施是具体实现合理利用能源，提高能源利用效率，节能降耗，促进生产增长方式的转变。
本项目符合国家产业政策，节能减排效果显著，具有显著社会效益、环境效益和经济效益，项目建设是十分必要的。
四、项目实施前能耗状况
（一）能耗构成
1、能耗计算
锅炉用能主要是用于将水转换为蒸汽用能、加热过程中的供水系统及风机系统的电耗及循环水补给。
（1）新鲜水耗能计算
新鲜水耗能：
E新鲜水=G新鲜水×C新鲜水÷1000
E新鲜水——新鲜水耗能t标准煤；
G新鲜水——新鲜水消耗量t/a；
C新鲜水——新鲜水折合标准煤kg标准煤/t新鲜水，取0.2429；
本项目改造前新鲜水耗量66687t/a。
E新鲜水=G新鲜水×C新鲜水=66687×0.2429÷1000=16.20t标准煤。
（2）电力（当量）耗能计算
电力耗能：
E电力=G电力×C电力
E电力——电力耗能t标准煤；
G电力——电力消耗量t/a；
C电力——电力能量折算值t标准煤/万kwh，取1.229；
本项目改造前电力消耗602万kWh/a。
改造前电力耗能：
E电力=G电力×C电力=602×1.229=739.86t标准煤。
（3）原煤耗能计算
原煤耗能：
E原煤=G原煤×C原煤
E原煤——原煤耗能t标准煤；
G原煤——原煤消耗量t/a；
C原煤——原煤能量折算值0.7143t标准煤/t，0.7143；
本项目改造前原煤消耗18523t/a。
改造前原煤耗能：
E原煤=G原煤×C原煤=18523×0.7143=13230.98t标准煤；
（4）改造前总耗能计算
∑E=E新鲜水+E电力+E原煤=13987.04t标准煤；
吨产品能耗（折标煤）=产品总能耗÷t产品=13987.04t标准煤÷70000t产品=0.1998t标准煤/t产品。
2、能耗汇总
装置改造前后能耗比较见表4-1。
表4-1生产线改造前能耗表
项目
单位
折算值
年耗量
用量（t）
折标煤（t）
原煤
t
0.2429kg标准煤/t新鲜水
18523.00
13230.98
电力
t
0.7143t标准煤/t
602.00
739.86
新鲜水
万kwh
1.2290t标准煤/万kwh
66687.00
16.20
合计
13987.04
吨产品能耗
t标准煤/t产品
0.1998
由上表看出，项目改造前吨产品能耗为0.1998t标准煤/t产品，年耗能折标准煤13987.04吨。
（二）能耗分析
在装置的能耗构成中，原煤消耗居于最主要的位置，其次电力消耗。
因此能耗的大小主要取决于原煤、电力的耗量。
五、项目采用的技能技术方案及措施
（一）原燃煤锅炉情况
现有三台锅炉均系张家口三北拉法克锅炉有限公司产自然循环低压链条蒸汽锅炉，其中10t/h锅炉型号为SZL10-1.25-AⅡ，20t/h锅炉为型号SZL20-1.6-AⅡ锅炉呈“O”型布置，配置正行程活络心式链条炉排，设计燃料为二类烟煤。
锅炉基本特性参数如下：
1、锅炉规范
表5-1锅炉相关参数
额定蒸发量
额定蒸汽出口压力
额定蒸汽出口温度
锅筒工作压力
给水温度
设计锅炉效率
10t／h
1.25MPa
194℃
1.25MPa
105℃
78%
20t／h
1.6MPa
204℃
1.6MPa
105℃
80.2%
2、锅炉结构简述
锅炉均为双锅筒纵向布置组装水管锅炉，分锅炉本体、链条炉排及尾部受热面三大组件。
锅炉本体由水冷壁、上下锅筒、对流管束等组成。
受热面布置充裕，出力足，升压快。
炉排采用加强型主动链节，强度高。
配以活络心被动炉排片，漏煤少，且自清灰能力强。
各风室独立调整，不串风，燃烧效率高。
尾部受热面由翼型铸铁管省煤器，分上、下二组，烟气经过省煤器后，热量得以充分吸收，整体效率大大提高。
详细结构参数如下表4—2所示。
表5-2链条炉结构参数
序号
名称
单位
凝渣管
低温过热器
高温过热器
高温省煤器
低温省煤器
空预器预热器
1
管子参数
φ60*3.5
φ32*3
φ42*3.5
φ32*3
φ32*3
φ51*1.5
2
对流受热面
m2
47.1
279
318
754
314
1348
3
烟气出中温度
℃
928
745
618
300
240
148
4
工质进口温度
℃
257
257
352
192
168
30
5
工质出口温度
℃
257
385
450
257
192
141
6
烟气流速
m/s
5.18
5.79
5.18
7.37
5.98
11
7
平均传热温差
℃
689
507
272
198
89
105
8
传热系数
W（m2℃）
40.1
44.2
49.1
72.2
67.1
20.9
9
传热量（烟气侧）
kJ/kg
441.3
2178.1
1475.9
3743.5
647.2
1031.3
3、锅炉热力性能
原锅炉热力计算数据如下：
表5-3现有链条炉锅炉规范数据
序号
名称
单位
数值
1
锅炉额定蒸发量
t／h
10
20
2
排烟温度
℃
148
148
3
冷空气温.度
℃
20
20
4
机械不完全燃烧损火
%
8
8
5
排烟热损火
%
7.09
7.09
6
化学不完全燃烧损失
%
1
1
7
散热损火及灰渣热损失
%
1.48
1.48
8
锅炉热效率
%
78
80.2
9
饱和蒸汽温度
℃
194
204
10
给水温度
℃
105
105
11
排污率
%
3
3
12
燃料量
kg／h
13
计算燃料量
kg/h
1318.68
3088.5
14
炉膛容积
m3
15
辐射受热面
m2
15.89
56.44
16
容积热负荷
kJ／m3h
17
辐射受热面热负荷
kJ／m2h
18
对流受热面
m2
162
447.5
19
炉膛山口温度
℃
963
118
（二）详细的改造方案
项目计划从“变频”、“水”、“余热”、“煤斗”四个方面对现有锅炉进行改造。
详细技术改造方案如下。
1、变频改造
公司现使用的是2台10吨和1台20吨锅炉，其中风机（鼓风机、引风机）和供水系统（给水泵、循环泵、蒸汽泵等）是锅炉的主要耗能（电能）部分。
现锅炉给排风和供水采用降压启动、工频恒速运行的工作模式。
不论是启动还是运行过程，都存在大量的电能浪费，并且由于风机或水泵长期在工频下工作，对其使用寿命也有影响。
而采用变频器调速控制后，不但能解决软启动（启动电流小于额定电流），还能节约大量的电能。
（1）锅炉系统简介
图5-1为锅炉系统框图，可见约90%以上的用电量消耗在泵电机和风机电机上。
图5-1锅炉系统框图
公司锅炉给水控制是用接触器控制电机的起停，从而保证锅炉水位。
当锅炉水位达到水位上限时，控制柜切断给水泵电机的电源，给水泵停止工作。
当锅炉水位下降到水位下限时，给水泵开始工作。
给水泵的起动采用“Y-△”转换启动，给水泵起动后一直在工频下运行，电机一般都处于满负荷状态。
特别是频繁启动停止，一方面影响电机寿命，另一方面由于启动过程电流较大，电能损耗相对较多。
鼓风机和引风机（产生负压用）也是工作在工频恒速运行模式下。
当所需要的风量较小时，减小风门开度；当需要风量较大时，增大风门开度，而电机一直处于满负荷运行状态，能量损耗较大。
一般地，为了保证风门执行机构安全可靠，风门最大开度为80%，而在工作过程，大部分时间内风门开度为50～70%。
可见，大量的电能被白白浪费。
（2）给供水系统变频改造（如图5-2所示）
由水泵的工作原理可知流量与转速N成正比，扬程H与转速N的平方成正比，轴功率P与转速N三次方成正比，电机的转速与电源频率F成正比，因此改变电源频率，改变给水泵的转速，可有效的减小水流量及节约电能。
图5-2给供水系统的变频改造示意图
因其锅炉液位自控仪会自动调节进水电动阀的开度，故进水管内水压会随之变动，再通过远程压力表检测压力输出模拟信号送至变频器，作为变频器PID控制的监测值，确保改变频率，降低给水泵转速，使供水压力恒定，再利用水位上限位控制其停止，从而达到节能之目的。
（3）风机系统变频改造
锅炉的鼓（引）风机的风量是经常变动的，由于汽量变化是经常变化的，所以风量就需要经常调节（阀门调节），锅炉的控制室到阀门的距离较远，操作十分不便，也不可能调节得当，风量调节过大，空气含氧量超标，浪费了热能，风量调节过小，煤渣残留碳份超标又浪费了煤，因此为了提高控制水平，保证空气含氧量和煤渣残留的碳份达标，必须对风量进行有效的调节。
（变频改造如图5-3所示）
图5-3风机系统变频改造示意图
鼓风机变频器采用人工控制，视状况自行调节。
引风机部分采用压力变送器采集炉膛负压值，输出模拟信号送至引风机变频器，调用变频器内置的PID调节器，自动调整输出频率，控制引风机转速，降低能耗。
（4）变频改造后的运行流程
当自动变频出现故障时，其变频器将发出一个命令，此时旁路接触器自动吸全，节电接触器断开，系统由节能运行转为工频运行。
（工作流程示意图如图5-4所示）
图5-4工艺流程图
2、冷凝水回收
对于公司来说，蒸汽在用汽设备中被使用的实际上仅仅是其潜热，蒸汽的显热——冷凝水所具有的热量几乎全部被丢弃。
这是因为要提高蒸汽使用设备的生产效率，即加热效率，就必须尽快把传热效率低的冷凝水从蒸汽中排出去。
蒸汽在各用汽设备中放出汽化潜热后，变成同温同压下的饱和冷凝水，假如未受污染，冷凝水近于纯净的蒸馏水，可以直接作为锅炉给水。
一般来说，饱和冷凝水平均具有蒸汽热能的20%左右，如不回收，不但损失热能，将增加化学水处理费用，增加锅炉排污量及由此增加的热损失，因此回收冷凝水是一项重要的节能措施，近年来得到了越来越多的企业的重视。
（1）冷凝水回收系统
由于饱和冷凝水在输送过程中因压降而存在闪蒸，形成一种汽液两相流，并随压力和温度改变而相互转化，这使冷凝水回收利用存在一定的复杂性。
在设计回收系统时，要对用汽设备的热负荷进行详尽调查，完成从锅炉—蒸汽管网—用汽设备—疏水系统—回收管网—回收泵站—锅炉的热力循环系统的周密设计，保证热力系统近于完善的能源梯级利用程度。
（2）冷凝水回收方法
①开放式回收
水温降至普通水泵不产生汽蚀的温度75℃左右，饱和冷凝水在大气压下二次闪蒸，造成大量潜热损失，能源利用率不足60%。
同时由于冷凝水与大气的接触，丧失了原先软化处理后的水质条件。
②密闭式回收
回收系统不与大气接触，减少跑、冒、滴、漏的热损失和热污染,冷凝水的回收温度可达100℃以上；
节水及水处理费用。
节能率达高达20%以上。
假设使用4t/h的蒸汽锅炉，设备使用蒸汽压力为10kg/cm2，密闭式回收冷凝水压力6kg/cm2，回收量3t/h，其冷凝水回收价值每年超过100万元。
（详见表5-4）
表5-
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