蒸汽能源節(jié)約

蒸汽能源節(jié)約第一頁，共六十四頁，2022年，8月28日一、提高鍋爐效率

第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日1、鍋爐能量的收支平衡

收入熱量

=支出熱量

燃料的應(yīng)用基低位熱值燃料物理顯熱霧化的熱介質(zhì)帶入空氣、水帶入:有效利用熱

排煙熱損失化學(xué)（氣體）不完全燃燒熱損失機(jī)械（固體）不完全燃燒熱損失散熱（密封）損失排污熱損失

其它熱損失第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日鍋爐熱效率正平衡效率——直接測出鍋爐有效利用熱占進(jìn)入鍋爐的總熱量的百分?jǐn)?shù)反平衡效率----依次測出各損失項得出η的方法第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日效率η=

(蒸汽焓－水焓)*蒸汽量*100%

煤重量*煤低位發(fā)熱值

第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日煤氣比=

蒸汽量

=η*煤低位發(fā)熱值

耗煤量

(蒸汽焓－

水焓)

要求:

煤氣比>6.8效率η>78%第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日合理采用煤取得最佳蒸汽成本：

蒸汽成本=燃料+（電+軟水+藥劑+維修）

蒸汽量

2005年（煤價：452元/噸，產(chǎn)汽比：6.25）

6782560.5+（381003.8）=76.42元/噸

93736.312006年（煤價：462元/噸，產(chǎn)汽比：6.77）

5811738.29+（361253.65）=73.57元/噸85168.612007年（煤價：462元/噸，產(chǎn)汽比：7.12，成本：68.8元/噸）

第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日煤熱值計算經(jīng)驗公式：

熱值

=8675.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRCVad：揮發(fā)份

Aad：灰份

Mad：全水份

CRC：焦渣特性

第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、降低鍋爐熱損失第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日1、鍋爐節(jié)能思路方向:排煙溫度(160—170℃)（15%）煤渣含碳量(5-10%)排污(5-10%)可燃?xì)怏w未燃燼散熱（密封）（3%）第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日金屬管壁污垢層高溫?zé)煔?/p>

減小熱效率的各熱阻層

被加熱的水

金屬管壁第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日換熱不佳----煙垢、水垢風(fēng)量不適----燃燒中心煤熱值過高----浪費排煙溫度操作原因----斷煤、短路、空氣過剩系數(shù)煤熱值過低----高低

措施：給水控制、換熱面清潔、風(fēng)量控制、合適的燃料第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日煤中灰質(zhì)熔點低煤質(zhì)調(diào)配給煤分層爐排調(diào)整操作原因煤渣含碳量高

措施：煤質(zhì)、含水控制、設(shè)備調(diào)整、操作技能第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日爐水品質(zhì)差（TDS、PH值、M堿）操作原因排污損失高

措施：調(diào)整給水、回收冷凝水、表排底排控制、預(yù)先操作

控制指標(biāo)合理第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日鍋爐排污：例如：F=給水TDS(ppm)=90ppmB=鍋爐目標(biāo)TDS(ppm) =3,500ppmS=鍋爐蒸汽蒸發(fā)率(kg/h)=10,000kg/h

則排污總量=FxS B-F =90x10,000 3,500-90 =264kg/h第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日設(shè)備損壞保溫材料、方式負(fù)壓過高保溫或密封不良損失高

措施：本體密封、管路保溫、負(fù)壓正常第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日安全閥排汽蒸汽泄露負(fù)荷高（90%）、穩(wěn)定其他

第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日煤的低位發(fā)熱值越高越好。一般不低于5000kcal/kg（注意煤價與蒸汽成本的控制）?；曳菖c水份含量盡量低。固定碳含量越高越好。結(jié)焦性適中，要低于4類；揮發(fā)份要適中，最好在23%~31%之間；揮發(fā)份太高，煤極易燃燒但熱損失也大。1、燃煤質(zhì)量：

小結(jié)：第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日煤含適量的水，煤層厚度合理。調(diào)整風(fēng)壓、爐排速度，控制燃燒區(qū)域和火床長度。掌握溫度數(shù)據(jù)，保持受熱面清潔。預(yù)先調(diào)整鍋爐的運行工況，避免運行的驟增驟減。合理的表排、底排，給水調(diào)整、爐水質(zhì)指標(biāo)靠近上限。給水溫度最好控制在高溫（90℃之上）。盡可能回收排熱損失

。（高溫?zé)煔?、排污等）加?qiáng)爐體、省煤器及管路等的密封和保溫。運行管理。2、運行控制調(diào)整：

第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日三、提升蒸汽利用效率第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日在大氣壓力下產(chǎn)生蒸汽需要加給水的熱量100oC0oC溫度(oC)飽和水的沸點蒸發(fā)線干蒸汽點0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0干度焓(kJ/kg)總焓(hg)液態(tài)焓(hf)蒸發(fā)焓(hfg)未飽和水線第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日飽和蒸汽焓表第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日

飽和蒸汽的壓力－溫度關(guān)系壓力(barg)溫度(oC)第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日

飽和蒸汽的壓力－比容關(guān)系壓力(barg)比容(m3/kg)第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日

飽和蒸汽的能量壓力(barg)焓(kJ/kg)全熱能

潛熱能顯熱能第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日1、蒸汽具有很高的熱能。2、蒸汽能在一定溫度下將熱能放出。3、蒸汽是由水所生成，水與其他能源相比，充足易取得。4、大量的熱能可循環(huán)利用。5、蒸汽冷凝成水，水再蒸發(fā)成蒸汽，水、汽能循環(huán)使用。6、容易分配、傳送與控制。一、蒸汽性質(zhì)：第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、蒸汽使用原則：高壓輸送低壓使用，正確的壓力和溫度。干燥、干凈－不能含有水分、空氣、污垢。從過程設(shè)備中有效排除冷凝水?；厥绽淠?。回收二次蒸汽。減少蒸汽的泄漏損失。第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日1、高壓輸送低壓使用：1）、鍋爐通常設(shè)計高壓，低壓鍋爐易造成汽水共騰，污染整個蒸汽系統(tǒng)；高壓時鍋爐的蓄熱能力增加，運行效率高。2）、蒸汽壓力越高，輸送的速度越快。蒸汽的單位重量的體積（比容積）越小，則輸送所用的管徑可越小。有三個優(yōu)點：A、熱損失?。籅節(jié)省管材；C、節(jié)省保溫。3）、對于生產(chǎn)線，利用的是蒸汽的熱能而非壓力。即利用蒸汽的潛熱，而壓力越低，潛熱越大。4）、使用低壓蒸汽，冷凝水溫度低，二次蒸汽少，熱能的損失小。5）、故生產(chǎn)中常利用減壓閥減至合適的壓力。因低壓蒸汽的全熱低于高壓蒸汽，由高壓減至低壓時，蒸汽干度可以提高，可增加熱交換器的傳熱效率。6）、飽和蒸汽壓力與溫度有一定的對應(yīng)關(guān)系，故使用中通常采控制壓力的方式來控制溫度；溫度高的傳熱速度較快。第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日關(guān)于減壓閥

減壓閥不能選型過大,否則容易沖蝕和引起‘振蕩’.

減壓閥通常比上游的蒸汽管道至少小一號管徑.

減壓閥應(yīng)避免管道的垃圾和水分的侵害(安裝過濾器和汽水分離器).

上游和下游管道應(yīng)根據(jù)流量以及壓力正確選擇.

作為原則,如果壓力的調(diào)節(jié)比大于10:1,則建議使用2個減壓閥串聯(lián).

作為原則,如果最小流量小于最大流量的10%,則建議使用兩個減壓閥并聯(lián).

第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日減壓閥的并聯(lián)減壓閥的串聯(lián)第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日關(guān)于溫度控制為了達(dá)到最佳的溫度控制,正確選擇控制閥口徑很重要.選型過大會造成溫度波動和閥門沖蝕.

通常,控制閥要比上游管道至少小一口徑.

通過控制閥有壓降.當(dāng)設(shè)備的需要熱量減少時控制閥開始關(guān)閉,閥后的壓力下降,可以降低到零,甚至出現(xiàn)真空.

控制閥需要日常的維護(hù)以避免贓物的積聚.第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日2、使用高品質(zhì)的蒸汽：蒸汽含水分、空氣、污垢會造成：水錘減低設(shè)備的換熱效率減低蒸汽的含熱量增加蒸汽耗量第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日

水錘主管下沉冷凝水占據(jù)蒸汽管道水錘引起震動和噪音

冷凝水第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日

濕蒸汽增加蒸汽耗量例:一蒸汽換熱器組,需要輸出熱量300Kw，蒸汽壓力為7kgf/cm2。

7kgf/cm2蒸汽的潛熱能為2047KJ/kg,蒸汽負(fù)載為

300/2047＝0.147kg/s.

如蒸汽干度為0.92(很常見),則每Kg蒸汽的可供潛熱能為2047X0.92=1883KJ/kg,則蒸汽耗量為

300/1883＝0.159kg/s。和前者相比增加了8.2%.這表示:1)鍋爐的補(bǔ)給水增加8.2%，2)冷凝水增加了8.2%,3)鍋爐的燃料耗量增加8.2%.第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日

氧氣在水中的溶解量水溫度(oC)氧溶解度(ppm)第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日冷凝水是極有價值的資源.其所含有的高熱量是回收的最佳理由.

冷凝水是經(jīng)過水處理,回收冷凝水可以降低水處理費用.

減少鍋爐排污.

可以避免冷凝水排放的巨大費用.

減少補(bǔ)充給鍋爐的水,降低水費用.

總的效果:可以節(jié)約20%以上的燃料.三、冷凝水回收，二次蒸汽利用：冷凝水回收的優(yōu)點：第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日回收冷凝水的節(jié)約：(一)燃料費用冷凝水回收溫度為 90oC

補(bǔ)給冷水溫度為 10oC

溫度差 80oC

升高1kg的補(bǔ)給水至90oC,所需能量為,1x80x4.1868=335KJ

如果蒸汽負(fù)載為 100kg/hr335x1000＝335,000KJ/hr

工廠運行24小時/天,300天/年,則加熱補(bǔ)給水所需能量為：

335000x24x300=2,412,000,000KJ1升燃油的熱量為41,100kJ,鍋爐效率為80％,則需要燃油： 2,412,000,000/(41100x0.8)=73358升總的燃油費用為2.2x73358=161,388元第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日產(chǎn)生1kg10barg飽和蒸汽所需的熱量-給水溫度10oC產(chǎn)生1kg10barg飽和蒸汽所需的熱量-給水溫度70oC

需要燃料減少9.2%42kJ740kJ2000kJ蒸汽潛熱飽和水焓飽和蒸汽焓2000kJ489kJ293kJ蒸汽潛熱飽和水焓第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日

排除空氣：排除冷凝水：提高系統(tǒng)效率：增加可靠性：使用蒸汽疏水閥?第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日

蒸汽疏水閥選型表:（飽和蒸汽）外流加熱器底部盤管主管疏水換熱器夾層鍋空氣加熱組閃蒸罐設(shè)備伴熱非關(guān)鍵防凍結(jié)關(guān)鍵伴熱伴熱線和夾套管盤管輻射AHU加熱器組換熱器輻射板TD(BP)FT(IB+AV)BP(TD)BP(SM)TD(BP)BP(FT)BPFT(IB+AV)FT(BP)BP(SM)空間加熱儲槽FT(IB+AV)滾筒FT-浮球疏水閥,TD-熱動力疏水閥,BP-壓力平衡式熱靜力疏水閥, SM-雙金屬疏水閥,IB-倒吊桶疏水閥,AV-蒸汽排空氣閥注:()表示可以替代的第二選擇第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日蒸汽疏水閥的種類機(jī)械式疏水閥

感應(yīng)蒸汽和冷凝水的密度差.冷凝水一產(chǎn)生就排放.

熱動力疏水閥

這類疏水閥根據(jù)冷凝水通過疏水閥產(chǎn)生二次蒸汽,產(chǎn)生高速運動,降低靜壓關(guān)閉閥門.一個活動的碟片是唯一的活動部件.

熱靜力疏水閥

感應(yīng)冷凝水和蒸汽的溫度差.冷凝水在排放以前必須冷卻到飽和溫度以下.

沒有萬能的疏水閥!第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日蒸汽疏水閥泄漏造成的損失蒸汽泄漏量千克/小時蒸汽壓力bar

840020008400200084002000小時/年舉例:一天24小時,一周七個工作日,一年50個工作周=8400小時如果一個疏水閥上有一個7.5mm的孔,操作壓力為6bar.一天8小時,一周七個工作日,一年50個工作周=2000小時從圖可知,每小時大約浪費110千克蒸汽.按每年8400小時計算,每年將浪費110噸煤或60噸油或2200GJ天然氣煤噸/年油噸/年天然氣GJ/年第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日疏水閥泄漏

蒸汽浪費=燃料浪費=浪費錢設(shè)備流速過快蒸汽進(jìn)入冷凝水管道冷凝水管被加壓其它疏水閥的背壓過高影響正常疏水閥的工作無法維持恒定的壓力和溫度

管理?。。〉谒氖捻?，共六十四頁，2022年，8月28日

正確的疏水閥布置蒸汽提升至高點疏水點30-50m坡度1/250蒸汽流向第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日無效和正確的疏水點布置冷凝水集水槽疏水閥組25/30m剖面剖面疏水閥組蒸汽流向蒸汽流向

正確

不正確

第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日蒸汽管道的縮小冷凝水CorrectIncorrect蒸汽蒸汽冷凝水第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日分支管的連接正確不正確蒸汽蒸汽冷凝水第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日下降管控制閥疏水閥組主蒸汽管第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日過濾器過濾器控制閥第五十頁，共六十四頁，2022年，8月28日汽水分離器流向汽水分離器第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日

疏水閥為何失效?正常的磨損鍋爐攜帶產(chǎn)生水垢，堵塞疏水閥過濾器沒有很好維護(hù)酸性冷凝水引起腐蝕水錘冷凍不正確的口徑選型和型號選擇安裝不正確沒有足夠的維護(hù)第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日群組疏水蒸汽冷凝水不鼓勵使用群組疏水第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日

不同壓力下工作的疏水閥集水箱0barg10barg0barg3barg0-10barg變化0barg10barg3barg0barg0barg第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日二次蒸汽利用第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日二次蒸汽的量4barg0barg質(zhì)量冷凝水 900kg/h二次蒸汽100kg/h體積冷凝水0.9m3/h二次蒸汽167.3m3/h1,000kg/h第五十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日管道內(nèi)的二次蒸汽100kg二次蒸汽99.44%的總體積900kg冷凝水0.56%的總體積第五十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日疏水閥前的壓力二次蒸汽壓力barg大氣壓力

二次蒸汽曲線410%kg二次蒸汽/kg冷凝水第五十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日

回收二次蒸汽的節(jié)約?

實例蒸汽負(fù)載5000kg/h,蒸汽壓力10barg,二次蒸汽壓力1barg,

二次蒸汽的量根據(jù)曲線,二次蒸汽量為0.125kg/kg.

總的二次蒸汽量為＝5000X0.125=625kg/hr

節(jié)約1升油大約產(chǎn)生14kg的蒸汽,

則產(chǎn)生