蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術交流

一、蒸汽系統(tǒng)基本知識

系統(tǒng)組成及蒸汽特性二、國內蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀及問題 國內蒸汽系統(tǒng)存在的問題三、蒸汽系統(tǒng)節(jié)能智能解決方案

阿姆斯壯提供的解決方案四、成功案例介紹蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術交流主要內容當前第1頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)基本知識當前第2頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)組成一般蒸汽系統(tǒng)包括蒸汽產生系統(tǒng)蒸汽輸送系統(tǒng)蒸汽使用系統(tǒng)凝結水回收系統(tǒng)凝結水利用及處理系統(tǒng)當前第3頁\共有101頁\編于星期日\15點PT水處理單元鍋爐鍋爐除氧器蒸汽凝結水產生系統(tǒng)輸送系統(tǒng)使用系統(tǒng)凝結水回收系統(tǒng)凝結水處理系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)組成圖蒸汽系統(tǒng)組成圖當前第4頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)熱效率蒸汽系統(tǒng)總效率：

h系統(tǒng)

=h鍋爐×h管網(wǎng)×h用汽設備

+η凝結水回收 +η二次蒸汽或廢蒸汽回收 -η系統(tǒng)排污（熱水或蒸汽）當前第5頁\共有101頁\編于星期日\15點一流能效蒸汽系統(tǒng)指標一流能效蒸汽系統(tǒng)指標系統(tǒng)熱效率>60%鍋爐效率>80%疏水閥完好率>95%凝結水回收率>80%系統(tǒng)基本平衡——蒸汽、水和熱量蒸汽系統(tǒng)的專業(yè)維護當前第6頁\共有101頁\編于星期日\15點國內蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀及問題當前第7頁\共有101頁\編于星期日\15點國內蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀蒸汽供熱系統(tǒng)主體——工業(yè)鍋爐系統(tǒng)在用工業(yè)鍋爐總量——>35萬臺耗煤量——3.1億噸/年（不包括熱電廠）熱能利用效率——＜30%（相當于國際先進水平的1/2）節(jié)能潛力——8000萬噸標煤/年（相當于蒸汽系統(tǒng)全年總能耗的1/4）當前第8頁\共有101頁\編于星期日\15點國內蒸汽用戶普遍存在的問題蒸汽系統(tǒng)不平衡二次蒸汽、余熱利用率低蒸汽泄漏、對空直排凝結水回收率低關鍵節(jié)能產品質量差、壽命短當前第9頁\共有101頁\編于星期日\15點低壓蒸汽排空當前第10頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水閥泄漏直通當前第11頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水直排當前第12頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)節(jié)能智能解決方案當前第13頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)節(jié)能智能解決方案蒸汽系統(tǒng)平衡優(yōu)化節(jié)能蒸汽疏水系統(tǒng)節(jié)能凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能凝結水利用及處理系統(tǒng)節(jié)能當前第14頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)平衡優(yōu)化節(jié)能當前第15頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)平衡優(yōu)化節(jié)能不平衡的原因整體規(guī)劃缺乏科學性和前瞻性蒸汽梯級設置和選用不合理蒸汽對空直排或嚴重泄漏凝結水回收率不高，或未做為鍋爐給水使用疏水設備失效導致不同梯級蒸汽互串計量系統(tǒng)不完善，數(shù)據(jù)信息缺失水不平衡導致蒸汽不平衡當前第16頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)平衡優(yōu)化節(jié)能方案1、不平衡要素的解決蒸汽量過剩——尋找用戶，發(fā)電、制冷等蒸汽量不足——增加產汽量，減少耗汽量2、能量的優(yōu)化利用減溫減壓器、排污水、放空蒸汽、凝結水排放、疏水閥設置3、蒸汽系統(tǒng)的改進當前第17頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽排放高壓鍋爐中壓鍋爐減壓閥減壓閥中壓蒸汽用戶低壓蒸汽用戶除氧器凝結水凝結水排放散熱損失蒸汽泄漏閃蒸汽機械能量損失凝結水排放高壓蒸汽管網(wǎng)中壓蒸汽管網(wǎng)低壓蒸汽管網(wǎng)機械能量損失除氧器蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化改造前系統(tǒng)圖當前第18頁\共有101頁\編于星期日\15點高壓鍋爐中壓鍋爐減壓閥減壓閥汽輪機除氧器閃蒸汽凝結水凝結水高壓蒸汽管網(wǎng)中壓蒸汽管網(wǎng)低壓蒸汽管網(wǎng)中壓蒸汽用戶低壓蒸汽用戶凝結水泵蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化改造后系統(tǒng)圖當前第19頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽系統(tǒng)余熱利用改造前

改造后

當前第20頁\共有101頁\編于星期日\15點改造前

改造后

蒸汽系統(tǒng)余熱利用當前第21頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水系統(tǒng)節(jié)能當前第22頁\共有101頁\編于星期日\15點疏水系統(tǒng)的重要性

疏水系統(tǒng)的作用疏水不當?shù)奈：ε趴諝獾谋匾员ＷC凝結水的合理回收蒸汽疏水系統(tǒng)節(jié)能主要內容當前第23頁\共有101頁\編于星期日\15點疏水系統(tǒng)的重要性疏水環(huán)節(jié)是汽、水分界點也是壓力分界點是整個系統(tǒng)診斷和優(yōu)化改造的首要環(huán)節(jié)是關系整個系統(tǒng)——

“提高蒸汽熱能利用效率，有效回收凝結水”

——的至關重要的環(huán)節(jié)蒸汽疏水系統(tǒng)的重要性當前第24頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水系統(tǒng)的作用疏水系統(tǒng)的作用自動阻汽及時連續(xù)排水排空氣和其它不凝性氣體當前第25頁\共有101頁\編于星期日\15點設備及管道水擊疏水不當引起的危害——水擊當前第26頁\共有101頁\編于星期日\15點

H2O+CO2=H2CO3（碳酸）碳酸=高維修！設備及管道腐蝕疏水不當引起的危害——腐蝕當前第27頁\共有101頁\編于星期日\15點疏水不當引起的危害——蒸汽損失阻止蒸汽泄漏可節(jié)約蒸汽10%-25%!蒸汽泄漏損失表當前第28頁\共有101頁\編于星期日\15點保證設備安全運行提高設備換熱效率延長設備使用壽命提高加熱速度減少加熱時間疏水排氣的必要性當前第29頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水回收的問題疏水系統(tǒng)的適應性問題蒸汽系統(tǒng)排空氣的必要性疏水閥是疏水系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)疏水系統(tǒng)設計中應考慮的問題當前第30頁\共有101頁\編于星期日\15點國標規(guī)定（GB/T12712）：

“在蒸汽供熱系統(tǒng)中，用汽設備產生的凝結水在技術上可行經(jīng)濟合理的前提下，必須回收。”—GB/T12712第5.3款凝結水回收是提高蒸汽系統(tǒng)效率的重要環(huán)節(jié)!保證凝結水的合理回收當前第31頁\共有101頁\編于星期日\15點國標規(guī)定：疏水閥耐背壓能力 機械式：閥后最高背壓≤80%×閥前最高壓力 熱動力式：閥后最高背壓≤50%×閥前最高壓力 熱靜力式：閥后最高背壓≤30%×閥前最高壓力國家標準GB/T12712由于考慮凝結水回收對疏水閥耐背壓性能的較高要求熱動力式和熱靜力式疏水閥均不適用。疏水閥耐背壓性能要求當前第32頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水閥完好率國家標準《供熱系統(tǒng)凝結水回收及蒸汽疏水閥技術管理要求》GB/T12712合格:蒸汽疏水閥完好率>90%優(yōu)秀:蒸汽疏水閥完好率>95%

完好率=配備率x合格率

當前第33頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水閥主要型式機械式（密度差） 倒置桶型/浮球型（杠桿、自由式）/自由半浮球型熱靜力式（溫度差） 壓力平衡式——波紋管、膜盒 固體膨脹式——雙金屬片型 液體膨脹式——恒溫疏水閥熱動力式（速度差） 圓盤/脈沖型/迂回型（迷宮式）當前第34頁\共有101頁\編于星期日\15點1、機械型（倒吊桶式）2、機械型（浮球式）3、熱靜力型(波紋管式)4、熱動力型(圓盤式)常見蒸汽疏水閥當前第35頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯蒸汽疏水閥性能參數(shù)當前第36頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水閥選型系統(tǒng)特征的確認——用途

1.輸汽管線(主管、分汽缸、支管)2.伴熱線3.用汽設備參數(shù)的確定1.壓力(最高工作壓力、工作壓差)2.溫度(是否過熱)3.排量(凝結水量計算、安全系數(shù))4.連接口徑和連接方式工作的環(huán)境，如冰凍、水擊等——型式和型號的選擇當前第37頁\共有101頁\編于星期日\15點疏水閥的安裝應用安裝位置(ABC原則)配套附件：閥門、過濾器、止回閥等典型安裝旁通閥管路布置與集水管尺寸單元疏水與成組疏水提升后疏水(虹吸排水)與背壓提升防凍措施當前第38頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽疏水閥典型安裝圖自蒸汽主管線或伴熱線到凝結水回收管線當前第39頁\共有101頁\編于星期日\15點集中一體化——TVS疏水閥站當前第40頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能當前第41頁\共有101頁\編于星期日\15點蒸汽凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能主要內容凝結水回收系統(tǒng)的作用凝結水回收的意義凝結水回收的國家標準凝結水回收方式凝結水回收應考慮的問題當前第42頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水回收系統(tǒng)的作用“承上啟下”的環(huán)節(jié)進行取熱和精處理

并最終作為鍋爐給水送交鍋爐使用

當前第43頁\共有101頁\編于星期日\15點

減少酸、堿及其它化工原材料耗量

節(jié)約水資源

節(jié)約能源減少除氧器的蒸汽耗量

減少環(huán)境污染減少水處理再生的污水排放量減少鍋爐煙塵、CO2、NOx的排放量減少熱水排放給環(huán)境帶來的熱污染凝結水回收的意義當前第44頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水的直接價值

=除鹽水或軟化水價值 +熱值 +排污費 -水處理成本凝結水的價值當前第45頁\共有101頁\編于星期日\15點除鹽水的價值

——除鹽水價值約為6~10元/噸包括新鮮水價值

1.2~1.4噸/噸除鹽水

酸堿及其它化工原材料費用電的費用再生污水處理的費用除鹽水價值當前第46頁\共有101頁\編于星期日\15點熱值及排污費熱值折合成低壓蒸汽價值約為蒸汽價格的10%

排污費1~3元/噸當前第47頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水價值計算回收50噸/小時凝結水年運行8000小時年回收利用效益為：

8000×50×18=720萬元/年

除鹽水價格：6元/噸＋蒸汽價格：100元/噸＋排污費：3元/噸－水處理成本：1元/噸凝結水的直接價值＝6＋100×10%＋3－1＝18元/噸當前第48頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水回收的國家標準凝結水回收率每提高10%，系統(tǒng)熱效率則提高1.5%國標規(guī)定：凝結水回收合格率不得小于60%凝結水回收率=年回收的合格凝結水量年間接加熱產生的可被回收的凝結水量×100%凝結水回收率的評定標準國標GB/T12712：當前第49頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水回收應考慮的問題回收方式1）水平衡2）熱量平衡3）壓力平衡4）經(jīng)濟合理性問題5）凝結水被污染問題6）凝結水利用問題——高質低用當前第50頁\共有101頁\編于星期日\15點開式&閉式凝結水回收問題若P2>P0，則為閉式回收（差值大，程度高）當P2=P0時，則為開式系統(tǒng)回收利用點及回水壓力決定開式&閉式加熱設備回水點疏水閥大氣壓當前第51頁\共有101頁\編于星期日\15點常用凝結水回收方式：重力回水余壓回水（背壓回水）加壓回水

結合凝結水回收方式當前第52頁\共有101頁\編于星期日\15點

以疏水閥余壓（耐背壓）為動力，將凝結水及閃蒸汽輸送到指定回水點。適用于加熱蒸汽壓力比較高、回水背壓不太高的各種加熱設備，對于疏水閥的性能及完好率要求非常高。特點：不僅回收利用了凝結水的價值，而且二次閃蒸汽也得到了充分利用，但對疏水閥的性能、完好率及回水管道的設計要求較嚴格。凝結水回收方式——余壓回水當前第53頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水回收方式——加壓回水

利用汽（氣）/電動凝結水加壓泵，將凝結水加壓輸送。適用于凝結水余壓、溫度都較低且凝結水較分散的場合。如：煉油廠各種罐區(qū)凝結水和伴熱線凝結水等。

特點：系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。汽（氣）動加壓泵具有無氣蝕、防爆性能好、無需配電、維護量小等特點。當前第54頁\共有101頁\編于星期日\15點汽(氣)動凝結水泵機械型原理氣動回收凝結水非電動方式減少維護維修有效利用能源汽（氣）動凝結水回收泵當前第55頁\共有101頁\編于星期日\15點汽（氣）動凝結水泵運行演示當前第56頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯氣動凝結水泵參數(shù)PT-100系列，排水量110~1000kg/hPT-200系列，排水量500~1600kg/hPT-3500系列，排水量2000~6500kg/hPT-300系列，排水量2000~7500kg/hPT-500系列，排水量10~33t/h當前第57頁\共有101頁\編于星期日\15點PT-516型大排量凝結水泵泵體材質：碳鋼內件材質：不銹鋼單泵排水能力：10~33t/h最高操作壓力：10bar最大背壓：5.6bar免維護強力Inconel合金彈簧系統(tǒng)簡單，投資省當前第58頁\共有101頁\編于星期日\15點開口式集水罐為混合回收不同壓力的凝結水提供了解決辦法，并增大了排量可提供配有一個集水罐及一臺泵，兩臺泵或多臺泵的凝結水回收裝置。安裝簡便、快捷凝結水回收裝置——成套機組當前第59頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水泵開式回收系統(tǒng)的應用用于多路凝結水的集中回收當前第60頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水泵開式回收系統(tǒng)的特點優(yōu)點:

應用范圍廣可對多臺設備排水可使用空氣或蒸汽作為動力氣原理簡單，操作容易受用汽設備的影響較小有故障便于判斷缺點:失去了部分閃蒸汽當前第61頁\共有101頁\編于星期日\15點完全滯速下的閉式泵回收系統(tǒng)進汽壓力低于背壓的閉式回收系統(tǒng)當前第62頁\共有101頁\編于星期日\15點不完全滯速下的閉式泵回收系統(tǒng)進汽壓力波動的閉式回收系統(tǒng)當前第63頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水泵閉式回收系統(tǒng)的特點優(yōu)點:無閃蒸汽浪費回水溫度更高電泵難以實現(xiàn)缺點:專用于單臺設備排水不能使用空氣做動力設備標準、穩(wěn)定性及管理要求高當前第64頁\共有101頁\編于星期日\15點電動凝結水回收系統(tǒng)簡介采用電動離心泵加壓回收利用凝結水優(yōu)點:適用范圍廣,可以直接作鍋爐補充水缺點：結構復雜，維修工作量大，汽蝕問題適用場合：低溫凝結水流量大當前第65頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯電泵機組配置主要包括：凝結水罐：碳鋼0.4MPa/150℃電動離心泵：格蘭富CR/NBG型，低汽蝕余量自動控制系統(tǒng)：壓力/溫度/液位變頻控制配套支架閥門附件當前第66頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯電泵機組特點安全高效——采用低汽蝕余量電泵及一定注水壓頭，消除了電泵汽蝕問題節(jié)能環(huán)?！ㄟ^對高溫凝結水閉式回收利用，可節(jié)省燃料，減少二氧化碳、二氧化硫、煙塵等有害物的排放，減少環(huán)境污染自動化程度高——具有自動控制啟閉、自動報警、雙泵自動切換等功能，形成多種功能融為一體的自動化管理裝置，運行安全可靠當前第67頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯電泵機組參數(shù)當前第68頁\共有101頁\編于星期日\15點阿姆斯壯電泵機組效果圖當前第69頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)節(jié)能技術當前第70頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水處理節(jié)能主要內容凝結水污染的原因凝結水污染的危害凝結水處理標準凝結水處理技術當前第71頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水污染的原因及種類凝結水污染原因加熱設備泄漏設備管道腐蝕蒸汽攜帶及污染凝結水污染物種類工藝介質：油、有機物等腐蝕產物：Fe2O3、Fe3O4離子類：Ca2+、Mg2+、SiO22-等當前第72頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水污染的問題不滿足用水質量標準，無法利用作為鍋爐補給水的危害熱力設備結垢鍋爐受熱面結焦，受熱面損壞鍋爐傳熱系數(shù)降低，浪費能源汽、水共騰，影響蒸汽品質當前第73頁\共有101頁\編于星期日\15點鍋爐給水質量國家標準低壓鍋爐給水水質標準GB1576-2001（鍋外水處理）中壓鍋爐給水水質標準GB/T12145-1999當前第74頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)處理原理凝結水處理工藝技術指標技術特點當前第75頁\共有101頁\編于星期日\15點復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)原理原理利用濾料的架橋原理，將粉狀的過濾介質覆蓋在一種特制的多孔管件（濾元）上，形成一個覆蓋層，通過覆蓋層及濾元微孔對水中的雜質進行去除過濾介質具有化學穩(wěn)定性好，質地均勻，極細微孔，吸附能力強等特點當前第76頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)工藝路線關鍵技術為：凝結水除油除鐵KeyTechnology:OilandFeRemovalfromCondensateWater凝結水罐隔油罐除氧器復合膜凝結水除油除鐵系統(tǒng)換熱器除鹽設備電導超標電導合格除鹽水箱鍋爐換熱當前第77頁\共有101頁\編于星期日\15點復合膜過濾器結構示意圖凝結水除油除鐵的核心設備罐體及內部濾元全部選用不銹鋼材料，采用全進口設備加工而成罐體上配備窺視孔，方便操作及觀測當前第78頁\共有101頁\編于星期日\15點復合膜過濾器內件—不銹鋼濾元當前第79頁\共有101頁\編于星期日\15點復合膜CompositeCoating處理前的凝結水BeforeTreatment凈化后的凝結水AfterTreatment復合膜過濾器運行效果圖當前第80頁\共有101頁\編于星期日\15點復合膜過濾器爆膜圖VentDistributionPrecoatElementAirInlet當前第81頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)技術指標復合膜多功能Multifunction具有一次去除凝結水中油、鐵、等污染物，降低COD含量的功能處理后凝結水達標HighStandard用于中壓鍋爐：油＜1ppm,鐵≤50ppb用于高壓鍋爐：油≤0.3ppm，鐵≤30ppb運行周期長LongWorkingPeriod5~10天/周期（依來水水質情況）運行成本低LowCost0.2~0.3元/噸（含水、電、壓縮風、濾料等所有費用）耐高溫HighWorkingTemperature120℃（超過100℃須按壓力容器制造、監(jiān)管）當前第82頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)特點強大的安全保護功能PowerfulProtectiveFunction油、鐵在線監(jiān)控系統(tǒng)，用于保證過濾效果，保護工藝步序連續(xù)運行流量保護系統(tǒng)，保護濾膜均勻，穩(wěn)定差壓保護系統(tǒng)，保護設備安全，保證運行效果技術成熟ReadyandMatureTechnologiesforApplication人性化設計，運行穩(wěn)定性好，安全可靠，污染物去處效果顯著采用國外先進工藝，結合近十年實踐經(jīng)驗，優(yōu)化技術路線，保證出水品質自動化程度高MorePowerfulandAutomatedMeans先進的電氣儀表配置，優(yōu)化的自動控制程序設計全自動操作，在上位機即可完成全部設備操作和流程控制占地面積小LessSpaceNeeded設備集成度高，功能配備完整，節(jié)約占地面積當前第83頁\共有101頁\編于星期日\15點凝結水精處理系統(tǒng)組成在線監(jiān)測及保護配備ForProtectionandInspection

油在線監(jiān)測系統(tǒng)Oil-in-waterOnlineMonitoringSystem流量保護系統(tǒng)FluxProtectionSystem差壓保護系統(tǒng)PressureGradientProtectionSystem工藝運行配備ForProcessingApplication鋪膜系統(tǒng)Pre-coatingSystem爆膜系統(tǒng)DismantlingSystem可選系統(tǒng)配備Options鐵在線監(jiān)測系統(tǒng)OnlineMonitoringSystemforFerricOxides電導率在線監(jiān)測系統(tǒng)ConductanceOnlineMonitoringSystemPH值在線監(jiān)測系統(tǒng)OnlineMonito