凝結(jié)水回收改造項目可行性研究報告

1、-1 - 1概述 1.1項目概況 西安熱電責(zé)任有限公司凝結(jié)水回收技術(shù)改造項目。 項目承辦單位為西安熱電有限責(zé)任公司，是以集中供熱為主的熱 電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，該公司在省市各部門及各級單位領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下， 成功 開發(fā)和建設(shè)了西安市西郊集中供熱一期二期工程等集中供熱項目。 公司現(xiàn)有五臺每小時 220噸咼溫咼壓煤粉鍋爐，兩臺每小時 25 兆瓦和兩臺50兆瓦汽輪發(fā)電機組，總裝機容量 150MW。設(shè)計年發(fā)電 量10.5億千瓦時，供熱量907萬吉焦，最大對外供熱能力為640t/h蒸 汽。資產(chǎn)總值12.87億，職工1289人，供熱管網(wǎng)35公里，供應(yīng)著周 邊近40平方公里范圍內(nèi)近100個熱用戶的采暖，生活及工業(yè)用熱

2、，且 熱用戶在不斷發(fā)展中。供熱區(qū)域：西起皂河，東至環(huán)城西路，北起隴海 線，南至西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。 經(jīng)過多年運行，取得了良好的經(jīng)濟 效益和社會效益。 公司本著節(jié)能、環(huán)保的宗旨，根據(jù)企業(yè)目前設(shè)備運行實際情況對 除塵，沖渣流水的回收、冷凝水的回收、循環(huán)利用技術(shù)的改造，以實現(xiàn) 節(jié)能環(huán)保功能，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。努力創(chuàng)建 生態(tài)工業(yè)。 1.2項目地點及氣象地質(zhì)條件 該區(qū)域?qū)贉貛О霛駶櫟拇箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季炎熱，冬季干冷。 氣候情況如下： 年平均氣溫13.2 C -2 - 最熱月 7月 月平均氣溫 26.4 C 歷年最高氣溫 43.4 C 歷年最低氣溫 -17.5 C 采暖期室外計

3、算溫度 -5C 日平均氣溫W+5C的天數(shù) 101天 日平均氣溫W+5 C的起止日期 11.21-（次年）3.1 日平均氣溫W +5 C期間內(nèi)的平均溫度 1C 日平均氣溫W+8C的天數(shù) 127天 日平均氣溫w+8 C的起止日期 11.9-（次年）3.15 日平均氣溫w+8 C期間內(nèi)的平均溫度 2.1 C 年平均風(fēng)速 2m/s 最大風(fēng)速 24m/s 常年主導(dǎo)風(fēng)向 東南風(fēng)和西南風(fēng) 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 年平均降水量 660.6mm 日最大降水來量 143.0mm 年平均日照時數(shù) 2097 （日照百分率49% ） 最大凍土深度 24cm 地震設(shè)防裂度 8度 2項目建設(shè)必要性和主要技術(shù)問題 2.1冬季用

4、熱峰期鍋爐需軟水嚴(yán)重不足和用戶凝結(jié)水大量排放之間的最冷月1月 月平均氣溫 -0.7 C 矛盾突出 2.1.1鍋爐用軟水來源原設(shè)計為化學(xué)水處理和部分凝結(jié)水回收兩 部分。 原設(shè)計鍋爐峰值用水量1000t/h （包括發(fā)電和供熱），化學(xué)制水系 統(tǒng)最大制水能力為700t/h。 因此鍋爐峰值時軟水缺口為 300t/h，這300t/h即為原設(shè)計中的 凝結(jié)水回收部分。 西安熱電有限責(zé)任公司對外最大供熱能力 640t/h。 現(xiàn)今實際運行最大供熱量540t/h 供熱缺口 100t/h 主要原因：鍋爐用軟水不足，致使鍋爐無法滿負荷運行，導(dǎo)致采 暖期供熱流量不足，供熱質(zhì)量較差。 2.1.2西安熱電有限責(zé)任公司現(xiàn)有供熱

5、用戶近 100戶，米暖期峰值用 汽量 540t/h。 凝結(jié)水量（除補水和其它合理用水）為 450噸。 處理辦法：全部排放！民用戶直接排入污水管道，工業(yè)用戶凝結(jié) 水溫度較高按規(guī)定（排入污水管道中水溫不能高于 80 C）摻入自來水 或中水降溫后排放。 2.1.3 一方面鍋爐用軟水缺口 300t/h，另一方面 450t/h溫度較高 （60 C左右）、品質(zhì)較好的凝結(jié)水被排放，并且造成資源、能源浪 費，對環(huán)境造成熱污染。 因此對凝結(jié)水回收用于鍋爐補水，一舉幾得，不僅解決了鍋 -3 - 爐補水，鍋爐可以滿負荷運行，增加了供熱量、發(fā)電量，增加了公 司效益，改善了供熱質(zhì)量，又能解決用戶凝結(jié)水排放的種種難題，

6、節(jié)約了資源、能源，改善了環(huán)境。 2.2節(jié)約資源能源的需要 221中國水資源嚴(yán)重短缺，居世界 109位，被列為全世界十三個 人均水資源匱乏的國家之一，而西安地處內(nèi)陸，人均占有地表水資源量 僅為326立方米，相當(dāng)于中國人均占有量的 1/6，多發(fā)“水荒”水土流失 嚴(yán)重，整體水質(zhì)惡化，地下水多年超采，雖將黑河、石頭河水引入西安， 但水資源仍然緊缺，因此我們必須堅持開源節(jié)流、節(jié)約用水。 2.2.2中國地大物博、礦產(chǎn)豐富，但由于人口眾多，過度開采各種資 源均已十分匱乏，煤炭作為工業(yè)生產(chǎn)的主要能源來源，根本就是供不應(yīng) 求，如果繼續(xù)過度的開采，我們將面臨十分窘迫的局面。因此，節(jié)約煤 炭資源已成為集中供熱企業(yè)的

7、首要技術(shù)問題。 2.2.3凝結(jié)水項目的實施將每年將節(jié)約124萬噸自來水，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn) 燃煤2.9萬噸。 2.3建設(shè)清潔能源示范城市和創(chuàng)建衛(wèi)生示范城市的需要 凝結(jié)水因溫度較高，在排放過程中有很嚴(yán)重的熱污染問題和“跑、 冒”現(xiàn)象，用戶將溫度較高的凝結(jié)水排入污水管道，造成整個污水管道 井口到處出現(xiàn)冒汽現(xiàn)象，不僅浪費了能源造成了周邊環(huán)境的熱污染， 而 且冒汽的現(xiàn)象和污水的刺鼻氣味對周圍環(huán)境造成了很壞的影響。 集中供 熱作為建設(shè)清潔能源示范城市中清潔能源行動目標(biāo)的四項行動之一， 而 且西安熱電有限責(zé)任公司作為創(chuàng)建衛(wèi)生城市的重點企業(yè)， 解決凝結(jié)水回 -4 - 皿皿肋施 d 九血 收利用消除街道、社區(qū)、工廠的熱

8、污染和“跑、冒”現(xiàn)象已經(jīng)迫在眉睫。 2.4需要解決的技術(shù)問題 為了提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，我們從節(jié)能、 降耗著手，即 從節(jié)約水、煤入手提出以下需要解決的技術(shù)問題，如獲解決，不但可以 減輕企業(yè)營運的成本壓力，同時對環(huán)保創(chuàng)建生態(tài)工業(yè)有著明顯的促進作 用。 2.4.1三個一級供熱站 減少冷凝水中閃蒸蒸汽對泵的汽蝕。 對各換熱器冷凝水壓力的調(diào)整。 水泵最佳流態(tài)的控制。 對閃蒸蒸汽的利用。 集中疏水，保證用熱設(shè)備的冷平衡、熱平衡和水平衡。 2.4.2管網(wǎng)中高低壓管網(wǎng)共網(wǎng) 電磁廠、絕緣廠凝結(jié)水管網(wǎng)中工業(yè)用戶和民用戶共網(wǎng)， 冷凝水回收 壓力不同，高低壓共網(wǎng)將出現(xiàn)頂托現(xiàn)象，這種現(xiàn)象導(dǎo)致冷凝水無法回收，

9、必須消除（工業(yè)用戶凝結(jié)水壓力較高，民用戶較低） 2.4.3凝結(jié)水進鍋爐前除鐵及除氧 蒸汽及凝結(jié)水通過管道輸送，又經(jīng)許多設(shè)備處理，不免帶有許多雜 質(zhì)，其中主要為鐵質(zhì)，而進入鍋爐前防止腐蝕，必須降低冷凝水的含氧 量。 2.4.4對凝結(jié)水回收系統(tǒng)的監(jiān)控 凝結(jié)水管道和蒸汽主管道部分為同溝道敷設(shè)， 若凝結(jié)水泄漏，將危及 -5 - -7 - 蒸汽主管道，因此必須有良好的監(jiān)控系統(tǒng)。 245管道腐蝕 管道腐蝕不僅在管道內(nèi)外進行化學(xué)處理，而且還要對凝結(jié)水質(zhì)進行 處理，遠距離輸送含氧量較高，會加劇管道氧腐蝕， 因此在用戶和大站 對凝結(jié)水含氧量進行控制。 3技術(shù)方案確定 3.1預(yù)計回收凝結(jié)水的來源及水量 3.1.1

10、三個城市一級供熱站（桃園站、協(xié)和站、豐登站） 桃園站冷凝水產(chǎn)生量：90t/h 協(xié)和站冷凝水產(chǎn)生量：80t/h 豐登站冷凝水產(chǎn)生量：75t/h 3.1.2大工業(yè)用戶 電瓷廠冷凝水產(chǎn)生量：25t/h 絕緣廠冷凝水產(chǎn)生量：30t/h 西安化工廠冷凝水產(chǎn)生量：35t/h 慶安集團冷凝水產(chǎn)生量：15t/h 3.1.3管道沿途小用戶 冷凝水產(chǎn)生量共計：35t/h 3.2凝結(jié)水回收項目方案 3.2.1管網(wǎng)部分 西安熱電有限責(zé)任公司凝結(jié)水回收項目采用密閉式回收系統(tǒng) （ 工 程圖紙見附圖），管道總長10Km， -6 - 皿皿肋施 d 九血-9 - 其中 DN300 4180米 紅光路段、團結(jié)南路段 DN200

11、2220米灃鎬路段、豐登北路段 DN125 4140米 西化支線、豐登南路段、協(xié)和站段 中間管路中隔斷閥門共19臺 DN300 4臺 DN200 5臺DN125 9臺 DN100 1臺 補償器110臺（含廠內(nèi)）其中電廠至豐登路段為地溝敷設(shè)， 其它為直埋敷設(shè)。 3.2.2廠內(nèi)部分 廠外管道經(jīng)運行值班室，將原 DN300管道變成兩條DN150管 道，通至化學(xué)分廠凝結(jié)水箱，然后經(jīng)兩臺 200t/h除鐵器和兩臺出力 200t/h的高壓除氧器，再有兩臺 G=400m3/h，H=50m水泵送至鍋爐汽 機房。 3.2.3三大供熱站 協(xié)和、豐等、桃園三個供熱站為凝結(jié)水回收的主要水源，站內(nèi) 設(shè)計為開式和閉式兩用

12、系統(tǒng)，開式為閉式的備用系統(tǒng)，閉式系統(tǒng)雖然造 價高但優(yōu)點較多： 減少凝結(jié)水及熱量的損失 設(shè)計有凝結(jié)水回收（水）器，回收（水）器具有除污裝置， 自動調(diào)壓裝置，汽蝕消除裝置 控制水泵的最佳流態(tài) 開式凝結(jié)水回收系統(tǒng)： 優(yōu)點：投資小，占地面積小，操作簡單 缺點：凝結(jié)水回收系統(tǒng)進入開式凝結(jié)水箱時由于壓力驟降， 凝結(jié)-11 - 水發(fā)生閃蒸，生成閃蒸蒸汽，閃蒸蒸氣逸入大氣，一方面，造成10-15% 凝結(jié)水的損失，另一方面，閃蒸蒸氣帶走了 30-50%凝結(jié)水熱量，使凝 結(jié)水溫度降低，又造成了周邊環(huán)境的熱污染。 324用戶換熱站 絕緣廠、電瓷廠為工業(yè)用戶，因特殊工藝要求，凝結(jié)水具有較高 溫度、壓力（相對民用戶而言

13、），因此不僅有其它大站一樣的設(shè)備，并 加裝擴容器和一臺射流減壓裝置，解決高低壓共網(wǎng)問題。 西化支管，西安化工廠為獨立工業(yè)用戶，因其整年負荷較大， 凝 結(jié)水量較多，因此獨立敷設(shè) DN125管道進行凝結(jié)水回收，站內(nèi)設(shè)計和 其它換熱站相同。 民用戶水因種種原因，大部分為開式回收系統(tǒng)，未設(shè)置回水器。 3.2.5監(jiān)控系統(tǒng) 凝結(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)采用遠程監(jiān)測系統(tǒng)， 對沿途各用戶、三大站設(shè)立 監(jiān)測點，對各點進行監(jiān)控，調(diào)節(jié)流量、壓力，并隨時和廠內(nèi)運行值班室 聯(lián)系，對紅光路、灃鎬路段蒸汽和凝結(jié)水管道同地溝（人防）敷設(shè)，每 1000米安裝自動報警裝置，由遠程檢測系統(tǒng)監(jiān)控，若凝結(jié)水漏水淹及 蒸汽主干管，自動報警系統(tǒng)將信息傳

14、回運行值班室， 進行報警，運行值 班室通知搶修人員進行處理。 3.2.6站內(nèi)水處理 每個站安裝一臺水質(zhì)硬度測試儀，對水質(zhì)進行硬度監(jiān)控，三大站 內(nèi)設(shè)置化驗員， 每一小時對水質(zhì)進行化驗，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)： PH值 6-8 -8 - -13 - 硬度 2.0umoL/L 導(dǎo)電度O.3us/cm 鐵 WOOug/L 327凝結(jié)水回收流程 蒸汽換熱器疏水閥凝結(jié)水回收器 （凝結(jié)水箱）凝 結(jié)水泵一一管網(wǎng)一一廠內(nèi)凝結(jié)水箱一一除鐵器一一除氧器一一除氧給 水泵一一鍋爐 4 項目技術(shù)設(shè)想 4.1 項目技術(shù)思路 為了節(jié)省材料及施工時間，西安市熱力規(guī)劃 設(shè)計院對整個用戶分布進行調(diào)查了解， 進行了合理設(shè)計， 設(shè)計思路主要 有：

15、對三大供熱站集中回收，各站內(nèi)設(shè)冷凝水泵房，加裝回水器及 過濾設(shè)備。 工業(yè)用戶電瓷廠和絕緣廠在各廠內(nèi)設(shè)置泵房，因工 藝限制，在各廠內(nèi)對冷凝水進行減壓后，再輸送到冷凝水管中， 保證其 和冷凝水主干管壓差不大于 0.3MPa。 小用戶設(shè)置冷凝水泵直接接入冷凝水管。 西安化工廠單獨設(shè)置管道，進行回收。 4.2 改造效果 4.2.1經(jīng)計算，冬季時可回收50 C -80 C冷凝水Gi=300t/h以 上，夏季可回收G2=80t/h。 冬季：H冬=4 X30 X24=2800小時 夏季：H 夏 1=8 X30 X24=5760 小時 夏季除計劃檢修及設(shè)備更換等停汽后剩余時間約 H夏=5000小時 G全年二G

16、 i H冬+ G2H夏 =300 X2800+80 X5000 = 1240000 噸 /年 將其利用為鍋爐補水，每年節(jié)約124萬噸自來水。 4.2.2每年節(jié)省標(biāo)煤Gb 節(jié)省熱量Q Ii =601.64kj/kg 平均凝結(jié)水排水焓 lo=83.74kj/kg 20 C常溫水焓 Q=G 全年(li-lo) = 124 X107X517.9 =64219.6 X107kj=642196MJ 折算煤量 G=29191 噸/年 4.3項目依據(jù) 動力管道手冊 城市熱力網(wǎng)設(shè)計手冊CJJ34-2002 城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)范 CJJ/T81-98 -15 - -10 - 城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范 GB

17、50289-98 城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范 CJJ28-2004 城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)范 CJJ/04-2005 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 GB50015-2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 4.4技改項目措施 4.4.1站內(nèi)及大用戶部分： 根據(jù)負荷設(shè)計安裝凝結(jié)水泵和回水器，設(shè)定水壓，調(diào) 試監(jiān)控系統(tǒng)。 安裝過濾器，并將反沖洗管道接入排水地溝內(nèi)。 焊接凝結(jié)水箱，加裝液位控制系統(tǒng)。 在工業(yè)用戶中安裝冷凝水減壓設(shè)備，安裝監(jiān)控設(shè)備。 安裝計量裝置。 4.4.2管道部分： 設(shè)計并改造部分管道，加大管徑，加裝疏水裝置。 設(shè)計并改造部分補償器及固定支架，滑動支

18、架。 新建部分依據(jù)圖紙進行施工，注意管道焊接及支架的制 作安裝。 設(shè)計安裝隔離門。 驗收。 沖洗。 4.4.3電氣部分： -11 - 根據(jù)設(shè)計更換整流部分，控制部分。 安裝監(jiān)控系統(tǒng) 部分線纜更換。 444廠內(nèi)部分： 依據(jù)圖紙安裝管道，并在值班室設(shè)置監(jiān)控裝置。 安裝除鐵器，和簡單水處理設(shè)備。 焊接制造蓄水箱，并對其進行保溫。 設(shè)計鍋爐用凝水泵及其它附屬裝置。 4.5項目方案特點 一舉多得。 即解決了鍋爐用水的緊缺和各站冷凝水的排 放問題，又節(jié)約了自來水用量，提高了單位經(jīng)濟效益。 循環(huán)利用。水可以循環(huán)利用，處理費用較小。 操作簡便。由于系統(tǒng)設(shè)計合理，自動化程度高 。 穩(wěn)定可靠。由于水處于中性，腐蝕

19、較小，水壓較小，管 道為無縫鋼管，設(shè)備選型得當(dāng)，運行穩(wěn)定可靠。 5項目實施計劃及輪廓進度 5.1項目實施計劃 對現(xiàn)有系統(tǒng)進行詳細檢查和登記。 由西安市熱力規(guī)劃設(shè)計院，對現(xiàn)有設(shè)備、管線進行負荷、制 定打壓、探傷及設(shè)備管道更換方案。 由西安市熱力規(guī)劃設(shè)計院，根據(jù)用戶及市政規(guī)劃情況進行施 工圖設(shè)計 設(shè)計完成后依據(jù)圖紙進行施工和設(shè)備購置 -12 - 皿皿肋施 d 九血 安裝監(jiān)控系統(tǒng) 分布調(diào)試 整體調(diào)試、沖洗管道 編寫規(guī)程、培訓(xùn)人員 5.2工程項目輪廓進度 編制可行性研究報告 2005 年 11 月一2005 年 12 月 可行性研究報告確認 2005年12月 初勘 2006年1月-2006年1月中旬

20、現(xiàn)有管道設(shè)備登記 2006年1月中旬-2006年2月 初步設(shè)計及確認 2006年2月-2006年3月 詳勘 2006年3月初-2006年3月中旬 施工圖設(shè)計 2006年3月中旬-2006年4月 主要設(shè)備招標(biāo) 2006年4月-2006年5月 施工及安裝 2006年4月-2006年9月 調(diào)試、沖洗 2006年9月-2006年10月中旬 投運 2006年11月 6項目環(huán)保效果 每年節(jié)約自來水用量120多萬噸 每年間接節(jié)約燃煤3萬余噸 每年間接減少向大氣的煙塵排放量 7000余萬立方米 每年可間接少排放酸堿廢水3萬立方米 7職業(yè)安全衛(wèi)生 -13 - -21 - 7.1工程設(shè)計施工依據(jù) 建設(shè)項目（工程）

21、勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定 工業(yè)企業(yè)勞動衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) （GB8773 780-88、GB11516 1532-89、GB117191726-89） 工業(yè)企業(yè)采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 （GBJ19-87） 城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)范（CJJ104-2005） 城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范（CJJ34-2002 J216-2002） 7.2本項目將嚴(yán)格遵守國家的有關(guān)規(guī)范：安全衛(wèi)生設(shè)施和 主體工程同時設(shè)計、同時施工同時驗收；對可能危及生產(chǎn)和生產(chǎn)操 作的不安全因素和影響操作人員身體健康的有害因素采取措施， 創(chuàng) 造文明生產(chǎn)的良好環(huán)境。 8投資估算 8.1項目概況 本項目新建管線6450米，改造4090米，投資范圍包括：

22、換熱 站部分、廠內(nèi)設(shè)備部分、用戶部分、管網(wǎng)改造部分、管網(wǎng)新建部分。 資金來源：全部為企業(yè)自有資金。 8.2建設(shè)投資估算編制依據(jù) 8.2.1全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額（陜西省價目表 2001） 8.2.2全國統(tǒng)一市政工程預(yù)算定額（陜西省價目表 2001） 8.2.3陜西省建設(shè)工程材料信息價（2005） -22 - 8.3建設(shè)投資估算編制方法 土建、給排水、采暖、通風(fēng)、熱控、總圖等工程按類似工程造價指 標(biāo)估算; 國產(chǎn)設(shè)備購置費根據(jù)設(shè)備出廠價估算 設(shè)備運雜、安裝、基礎(chǔ)費按照概算指標(biāo)估算； 設(shè)計費按照國家計委工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)（2002年修訂本）計 算，辦公家具購置費和建設(shè)單位管理費、工程建設(shè)監(jiān)理費、

23、按照陜西省 工程建設(shè)其他費用定額估算； 8.4建設(shè)投資估算編制結(jié)果及投資構(gòu)成 841本項目總投資2242萬元，資金來源為企業(yè)自有資金 用戶端改造費用122萬元，占建設(shè)投資的5.44% ;廠內(nèi)設(shè)備改造費 用477萬元，占建設(shè)投資的21.28% ; 一級換熱站改造費用260萬元, 占建設(shè)投資的11.6%管網(wǎng)改造費用1383萬元，占建設(shè)投資的61.68% 建設(shè)投資估算詳見附件2 9經(jīng)濟效益分析 9.1項目節(jié)水 每年節(jié)自來水124萬噸，每噸水價格2.25元計算 每年節(jié)約資金 1240000 噸/年 X2.25 元/噸=2790000 元/年 9.2項目節(jié)約標(biāo)煤 每年節(jié)約燃煤2.9萬余噸，每噸標(biāo)煤價格242元 每年節(jié)約資金 21919 噸/年 X250 元/噸=7297750 元/年 即每年節(jié)約自來水279萬元節(jié)約燃煤729萬元合計節(jié)約 -15 - 1008萬元。 9.3鍋爐用軟水水處理費用為5元/噸 水處理節(jié)約費用：1240000噸/年X5元/噸=6200000元