丰园小栈

为减碳「集气」!久堂厂烟气热回收获经济部肯定

2019-01-04
3430
能源与资源再利用平台 潘承煜

永丰余长期以来深刻关注环境保护与绿色永续发展。久堂厂作为永丰余旗下的旗舰厂,其节约能源与温室气体减量成果更自2011年以来连续获得环保署及高雄市环保局的绩优奖章。然而,久堂厂并不以此为满足,依旧持续找寻厂内可能的节能点,避免不必要的浪费。2018年底,久堂厂以烟气热回收系统获得经济部废热与废冷回收技术示范应用专案补助,为集团的减碳成绩再加分!

久堂厂的汽电共生系统,是使用燃煤锅炉燃烧热水产生蒸汽,蒸汽同时推动发电机并提供造纸制程所需的蒸汽。这种汽电共生的作法,虽然比单纯产生蒸汽的锅炉来得节能许多,却依然有许多无法利用的热能散失,这些热损失等同於无谓的燃煤耗损。而在锅炉的热损失中,以排烟的形式所散逸的损失为最多,其次分别是飞底灰与管路散发至大气中的热(如下图一左)。

为何排气造成最多的热损失?
锅炉排气温度与烟气露点腐蚀温度的温度差,成功避免腐蚀,却造成热能损耗
由於锅炉使用的燃煤中通常含有硫份,燃烧后产生的硫酸蒸汽在一定温度之下会凝结成液态硫酸进而腐蚀设备,导致热交换器泄漏与烟道毁损。因此,锅炉的排气温度必须设计高於烟气的露点温度。久堂厂原先之排气温度为155oC (如下图一右),与烟气露点腐蚀温度(约90oC)差距甚远,因而造成多余的热能耗损。

图一
图一、锅炉废热损失占比(左)及久堂厂锅炉排气流程示意(右)

如何在避免酸性腐蚀的条件下回收排烟中的热能?
久堂厂解法:装设热交换器对排放烟道气体进行热回收。
2018年,久堂厂决定装设热交换器回收烟道气体中的热能,同时必须绝对避免酸性腐蚀。实际装设热交换器之后(如下图二),排放烟气降至130oC(*注),可回收约2,400 kW之热能。这些回收的热能被利用於脱氧塔,将脱氧塔部分给水送至热交换器提升温度,以减少脱氧塔加热蒸汽的使用量。这些回收的热能对於减碳的贡献,相当於每年减少6,400吨以上的二氧化碳排放量。日前久堂厂依此节能改善项目申请经济部之「废热与废冷回收技术示范应用专案补助」已顺利通过(*注)。补助方案相关资讯与细节,请参考经济部能源局之废热与废冷回收技术示范应用专案补助要点

图二
图二、於空气预热器与静电除尘器中间加装热交换器(右图正中央)

注:久堂厂的烟气露点腐蚀温度大约90oC,但考量热交换管壁面之温度分布均匀性,故设定热交换后的烟气温度不低於120oC,避免局部温度过低而发生腐蚀的现象。
注:补助金额为节能设备购置费用之三分之一,但最高以五百万元新台币为上限。

延伸阅读:
循环经济翘楚! 华纸台东厂荣获废弃资源循环经济一星评鉴
低碳生活让地球不再低叹 南京厂1MW屋顶分散式光伏电站正式投入营运