蒸汽供热系统节能技术课件.ppt

1、蒸 汽 供 热 系 统 节 能 技 术Armstrong（中国）公司项目经理石亚奇 蒸汽系统有五部分组成1.蒸汽产生系统；2.蒸汽输送系统；3.蒸汽疏水系统；4.凝结水回收系统；5.凝结水处理系统。PTPT水处理水处理单元单元锅炉锅炉锅炉锅炉除氧器除氧器蒸汽凝结水产生系统输送系统疏水系统凝结水回收系统凝结水处理系统h h系统系统: : h h锅炉锅炉 * * h h管网管网 * * h h设备设备+ + 凝结水回收凝结水回收+ + 废蒸汽回收废蒸汽回收- - 排污（环境污染排污（环境污染） 80+ % 锅炉效率 95+ % 疏水阀完好率（GB12712-91） 80+ % 凝结水回收率（GB1

2、2712-91） 60+ % 系统热效率 系统基本平衡 - 蒸汽、水和热量 专业的蒸汽系统维护蒸汽供热系统主体蒸汽供热系统主体 工业锅炉系统工业锅炉系统在用工业锅炉总量在用工业锅炉总量 35万台万台耗煤量耗煤量 3.1亿吨亿吨/年年（不包括热电厂）（不包括热电厂）热能利用效率热能利用效率30%（相当于国际先进水平的（相当于国际先进水平的 1/2）节能潜力节能潜力 8000万吨标煤万吨标煤/年年 （相当于蒸汽系统全年总能耗的（相当于蒸汽系统全年总能耗的 1/4） 蒸汽系统不平衡 二次蒸汽、余热不利用 跑冒滴漏浪费严重 大量凝结水不回收 关键产品质量不合格 设计 选型 管理 维护存在较大问题蒸汽产

3、生系统蒸汽产生系统蒸汽输送及使用系统蒸汽输送及使用系统凝结水回收系统凝结水回收系统A、蒸汽系统平衡的节能技术B、蒸汽疏水系统的节能技术C、凝结水回收系统节能技术D、凝结水处理系统蒸汽系统平衡的节能技术 从系统和宏观的角度对蒸汽系统进行科学分析，把握和甄别诸如“汽平衡”， “热平衡”，“水平衡”，“压力平衡”和“合理回收与合理利用”的系统性问题，是保证整个改造方案“技术路线”正确的基础和必要保证。 1、蒸汽系统等级的确定； 2、各等级蒸汽产汽点的确定； 3、各等级蒸汽用户的确定； 4、凝结水回收情况的确定； 5、锅炉给水系统的确定； 6、蒸汽系统动力装置的确定。 整体规划缺乏科学性 蒸汽梯级利用

4、方面 “势能”浪费的问题 蒸汽排空的问题 凝结水未回收，或未作锅炉给水使用 无计量系统，数据信息系统不完善 蒸蒸汽汽能能量量损损失失蒸汽排放高压锅炉中压锅炉减压阀减压阀中压蒸汽用户低压蒸汽用户除氧器凝结水 凝结水排放 散热损失蒸汽泄漏闪蒸汽 机械能量损失 高压蒸汽管线中压蒸汽管线低压蒸汽管线 1、不平衡要素的解决 蒸汽富裕： 蒸汽欠缺： 2、能量的优化利用 减温减压器、排污水、放空蒸汽、凝结水排放、疏水阀设置不当 3、蒸汽系统的改进合合理理利利用用蒸蒸汽汽能能量量高压锅炉中压锅炉减压阀减压阀汽轮机中压蒸汽用户低压蒸汽用户除氧器闪蒸汽凝结水凝结水蒸汽疏水系统的节能技术这是整个系统诊断和优化改造的

5、首要环节，也是关系整个系统 “提高蒸汽热能利用效率，有效回收凝结水” 的至关重要的环节。 阻汽 及时连续排水 排空气和其它不凝性气体1、凝结水回收的问题 按照GB/T 12712-9的5.3款关于“在蒸汽供热系统中，用汽设备产生的凝结水，在技术上可行经济合理的前提下，必须回收”的要求，疏水系统必须首先考虑到凝结水环节的回收方式。 2、疏水系统的适应性问题 疏水系统在使用寿命、耐杂质、耐水击等适应性方面提出了较高的要求。 3、蒸汽系统排空气的必要性 保证设备安全运行； 提高设备换热效率； 延长设备使用寿命。4、疏水阀是疏水系统的关键环节 疏水阀的作用就是“阻汽排水”。它是实现疏水系统全部功能的主

6、要载体和基本单元。可以说，疏水阀决定着疏水系统，凝结水回收系统乃至整个蒸汽系统合理运行的成败。 全部 100% 正常运行 (漏汽率5%) 60% 严重泄漏 (漏汽率10%) 30% 许多疏水阀处于跑汽状态, 形同虚设阀阀座座孔孔径径（i in n）月月蒸蒸汽汽损损失失（k kg g）每每月月成成本本（元元）每每年年总总成成本本（元元）1 1/ /2 23 37 78 8, ,8 80 00 02 26 6, ,5 51 16 63 31 18 8, ,1 19 92 27 7/ /1 16 62 28 88 8, ,9 90 00 02 20 0, ,2 22 23 32 24 42 2, ,

7、6 67 76 63 3/ /8 82 21 13 3, ,2 20 00 01 14 4, ,9 92 20 01 17 79 9, ,0 08 80 05 5/ /1 16 61 14 47 7, ,4 40 00 01 10 0, ,3 31 18 81 12 23 3, ,8 81 16 61 1/ /4 49 95 5, ,3 30 00 06 6, ,6 67 71 18 80 0, ,0 05 52 23 3/ /1 16 65 53 3, ,0 00 00 03 3, ,7 71 10 04 44 4, ,5 52 20 01 1/ /8 82 23 3, ,8 80 00 0

8、1 1, ,6 66 66 61 19 9, ,9 99 92 2（假定蒸汽单位成本为（假定蒸汽单位成本为7070元元/ /吨）吨）阻止蒸汽泄漏可节约蒸汽阻止蒸汽泄漏可节约蒸汽10% - 25%供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求蒸汽疏水阀完好率90% 完好率=配备率合格率 蒸汽供热系统中，所有产生凝结水的用汽点，其凝结水出口必须安装相匹配的疏水阀，不允许用截止阀代替。机械式倒吊桶型，浮球型（杠杆、自由式），自由半浮球型（UFO）热静力式压力平衡式/波纹管、膜盒固体膨胀式/双金属片型液体膨胀式/恒温疏水阀热动力式圆盘、脉冲型、迂回型（迷宫式）四四种种常常见见的的疏疏水水阀阀1、节能要求（

9、节汽率）英国帝国化学公司 疏水阀泄漏试验报告 疏水阀类型中压低压热动力疏水阀1.09 kg/h0.84 kg/h倒置桶疏水阀0.44 kg/h0.42 kg/h压力平衡热静力疏水阀未测0.1 kg/h2、寿命要求英国帝国化学公司 疏水阀寿命试验报告 疏水阀类型中压1.4MPa 热动力疏水阀12 个月倒置桶疏水阀5-7 年压力平衡式疏水阀6 个月双金属片疏水阀2-3 年Which Trap Lives Longest?01234520406080Life Test at ArmstrongSteam LossLb/HrYears in ServiceDiskInverted Bucket圆盘式圆

10、盘式倒吊桶式倒吊桶式蒸汽泄漏量蒸汽泄漏量工作寿命工作寿命圆盘式和倒吊桶式疏水阀的寿命对比曲线圆盘式和倒吊桶式疏水阀的寿命对比曲线 从影响疏水阀寿命的主要五种因素分析； 从疏水阀密封形式上分析； 从阀门修复性上分析； 从受环境温度的影响上分析； 通过各种疏水阀性能对比及分析，可以看出v倒置桶式疏水阀性能最佳，寿命最长，v热动力式疏水阀最差 3、疏水阀耐背压性能要求：、疏水阀耐背压性能要求：机械式： 实际最高工作背压=0.8疏水阀实际工作压力热动力式：实际最高工作背压=0.5疏水阀实际工作压力热静力式：实际最高工作背压=0.3疏水阀实际工作压力 由于考虑凝结水回收对疏水阀耐背压性能的较高要求， 热

11、动力式和热静力式疏水阀均不适用。 4、疏水阀疏水方式： 当用汽设备内要求不得积存凝结水时，应选用能连续排放饱和凝结水的机械型蒸汽疏水阀。特特 点点 倒置桶型倒置桶型 浮球型浮球型 圆盘型圆盘型 热静力型热静力型 疏水方式 连续 连续 间断 间断 节能（工作时间） 优秀 良好 不好 一般 耐磨损 优秀 良好 不好 一般 耐腐蚀 优秀 良好 不好 一般 耐水击 优秀 不好 优秀 不好 蒸汽温度下排空气和 CO2 可以 不可以 不可以 不可以 在背压下工作 优秀 优秀 不好 优秀 耐冰冻 良好 不好 良好 良好 清洗系统的能力 优秀 一般 优秀 良好 极小负荷时的性能 优秀 优秀 不好 优秀 对凝结

12、水的反应 立即 立即 延迟 延迟 处理污物的能力 优秀 不好 不好 一般 处理闪蒸汽的能力 一般 不好 不好 不好 机械故障（开关） 开 关 开 What Does ICI Suggest?ICI Engineering Design Guide EDG.PIP.30.01A帝化工程设计手册帝化工程设计手册 PPI.30.01A1_IB Traps 倒置桶疏水阀首选，所有场合 2_F&T traps 浮球热静力疏水阀大排量场合3_BP Thermostatic traps 热静力疏水阀非关键伴热场合4_Bi-metal traps双金属片疏水阀低压防冻场合5_Disk traps 热动力疏水阀

13、(园盘式) 不推荐使用 帝国化学公司的推荐凝结水回收系统节能技术 “承上启下”的环节; 通过不同回收方式加以回收； 进行取热和精处理，并最终作为锅炉给水送交锅炉使用。 回收利用凝结水的意义v 节约水资源v 减少酸、碱耗量v 节约能源减少除氧器耗量v减少环境污染减少酸碱污水排放量减少锅炉烟尘、CO2、NOx的排放量减少热水排放污染 除盐水或软化水价值 + 热值+ 排污费- 水处理成本= 凝结水的直接价值举例说明下一节除盐水价值约为610元/吨，包括 新鲜水价值1.21.4吨/吨除盐水 酸碱费用 电耗费用 酸碱污水处理费返回热值 折合成低压蒸汽价值 约为蒸汽价格的10%排污费 13元/吨回收50吨

14、/小时凝结水年运行8000小时年回收利用效益为：80005014 = 560万元/年 除盐水价格： 6元/吨+ 蒸汽价格：70元/吨+ 排污费： 2元/吨-水处理费用： 1元/吨凝结水的直接价值 =6+7010%+2-1 =14元/吨返回 水资源短缺已成为经济发展的严重制约因素 水是稀缺资源水利部长在第三届世界部长级水论坛上的演讲全国669座城市中i 400座供水不足i 110座严重缺水F 重视和加强对水资源的配置 节约和保护F 努力提高用水效率和效益F 提高水资源和水环境的承载能力F 建设节水防污型社会返回凝结水回收率每提高10%，系统热效率则提高1.5%国标规定：凝结水回收合格率不得小于6

15、0%凝结水回收率=年回收的合格凝结水量年间接加热产生的可被回收的凝结水量100%凝结水回收率的评定标准1、回收方式的选择 重力回水 背压回水（余压回水） 加压回水 以疏水阀余压为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备，对于疏水阀的完好率要求非常高。 特点：特点：不仅回收利用了凝结水的价值，而且二次闪蒸汽也得到了充分利用，但对疏水阀的质量和回水管道的设计要求较严格。 利用汽（气）动凝结水加压泵将凝结水加压输送，适用于凝结水余压，温度都较低且凝结水较分散的场合。如：炼油厂各种罐区凝结水和伴热线凝结水。 特点：特点：系统运行稳定、可靠，汽（气）动加压泵具有无气蚀、防爆性能好、无需配电、维护量小等特点。1、水平衡2、热量平衡3、压力平衡4、经济合理性问题5、凝结水被污染问题6、凝结水利用问题 高质低用