蒸汽供热系统节能技术讲稿.ppt

Click to edit Master title,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,蒸 汽 供 热 系 统 节 能 技 术,蒸汽系统的组成,蒸汽系统有五部分组成,蒸汽产生系统；,蒸汽输送系统；,蒸汽疏水系统；,凝结水回收系统；,凝结水处理系统。,PT,水处理,单元,锅炉,锅炉,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,蒸 汽 系 统 的 效 率,h,系统,:,h,锅炉,*,h,管网,*,h,设备,+凝结水回收,+废蒸汽回收,-排污（环境污染,）,一流能效蒸汽系统指标,80+%锅炉效率,95+%疏水阀完好率（GB12712-91）,80+%凝结水回收率（GB12712-91）,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,国内蒸汽系统现状,蒸汽供热系统主体,工业锅炉系统,在用工业锅炉总量,35,万台,耗煤量,3.1,亿吨,/,年,（不包括热电厂）,热能利用效率,30,%,（相当于国际先进水平的,1/2,）,节能潜力,8000,万吨标煤,/,年,（相当于蒸汽系统全年总能耗的,1/4,）,蒸汽用户普遍存在的问题,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,30-35%,15-20%,45-50%,节 能 潜 力 分 布,蒸 汽 系 统 节 能 技 术,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,一、作用,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。,二、平衡的要素,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。,三、造成系统不平衡的原因,整体规划缺乏科学性,蒸汽梯级利用方面,“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,蒸汽能量损失,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,四、解决方案,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,合理利用蒸汽能量,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。,疏水环节的作用,阻汽,及时连续排水,排空气和其它不凝性气体,疏水环节应考虑的问题,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。,疏水环节应考虑的问题,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。,疏水环节应考虑的问题,疏水环节应考虑的问题,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。,我国各类疏水阀使用现状,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,惊人的蒸汽泄漏损失,0.7MPa下的测试报告,（假定蒸汽单位成本为70元/吨）,阻止蒸汽泄漏可节约蒸汽10%-25%,国家标准GB/T12712-91,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,国家标准GB/T12712-91,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。,疏 水 阀 主 要 型 式,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）,1 倒吊桶式,2 浮球式,3,热静力式,(波纹,管式),4 热动力式,(圆盘式),四种常见的疏水阀,疏水阀的制造标准,1、节能要求（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/h,0.84 kg/h,倒置桶疏水阀,0.44 kg/h,0.42 kg/h,压力平衡热静力疏水阀,未测,0.1 kg/h,疏水阀的制造标准,2、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?,0,1,2,3,4,5,20,40,60,80,Life Test at Armstrong,Steam Loss,Lb/Hr,Years in Service,Disk,Inverted Bucket,圆盘式,倒吊桶式,蒸汽泄漏量,工作寿命,圆盘式和倒吊桶式疏水阀的寿命对比曲线,疏水阀性能对比分析,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,倒置桶式疏水阀性能最佳，寿命最长，,热动力式疏水阀最差,国家标准GB/T12712-91,3、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，,热动力式和热静力式疏水阀均不适用。,国家标准GB/T12712-91,4、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。,各种疏水阀主要技术特点对比,What Does ICI Suggest?,ICI Engineering Design Guide EDG.PIP.30.01A,帝化工程设计手册 PPI.30.01A,1_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(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,凝结水回收系统作用,“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,节约水资源,减少酸、碱耗量,节约能源,减少除氧器耗量,减少环境污染,减少酸碱污水排放量,减少锅炉烟尘、,CO,2,、,NOx,的排放量,减少热水排放污染,凝结水回收的意义,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,=凝结水的直接价值,举例说明,下一节,除盐水价值,除盐水价值约为6,10元/吨，包括,新鲜水价值,1.2,1.4,吨,/,吨除盐水,酸碱费用,电耗费用,酸碱污水处理费,返回,热值、排污费,热值,折合成低压蒸汽价值,约为蒸汽价格的10%,排污费,1,3元/吨,凝结水价值举例,回收50吨/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,节约水资源,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,水是商品 是战略性的经济资源,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,400,座供水不足,110,座严重缺水,重视和加强对水资源的配置 节约和保护,努力提高用水效率和效益,提高水资源和水环境的承载能力,建设节水防污型社会,返回,国家标准GB/T12712-91,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60%,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,凝结水回收应考虑的问题,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：,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。,疏水阀余压回水系统,凝结水泵回收系统,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：,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。,凝结水回收应考虑的问题(续),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,Thank You!,