不同蒸汽疏水方式的節(jié)能比較

1、不同蒸汽疏水方 式的節(jié)能比較1.0 前言節(jié)能降耗是中國各行業(yè)當(dāng)前和今后的一項(xiàng)很重要的任務(wù)，如熱力系統(tǒng)通過技 術(shù)革 新及設(shè)備改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗就有很大的潛力可挖。就拿蒸汽管線的疏水（經(jīng)常 性疏水而非啟動(dòng)性疏水）來說，是提高效率和消除水錘危害所必須的。手動(dòng)或氣動(dòng)疏水閥不能區(qū)別介質(zhì)的不同，開啟后無論是蒸汽還是凝結(jié)水均可通 過，這樣就存在四個(gè)問題：第一，為排凈凝結(jié)水防止凝結(jié)水的殘留勢必要延長閥門開啟時(shí)間而造成蒸汽的浪費(fèi)；第二，每次疏水過程中都要不可避免地出現(xiàn)汽水兩相流沖刷，造成閥門的沖蝕及下游管段的撞管振動(dòng)；第三，凝結(jié)水量不是衡定的，隨運(yùn)行條件、負(fù)荷大小及環(huán)境溫度變化而改變，因此開閥疏水長短及間隔無法準(zhǔn)

2、確確定；第四，無論是電動(dòng)閥還是氣動(dòng)閥，不僅要敷設(shè)線纜、氣路，且常年要消耗電源或氣源，如果疏水點(diǎn)較多也是很可觀的。這些都是采用疏水閥充當(dāng)經(jīng)常性疏水的缺點(diǎn)與不足。如果采用自動(dòng)疏水器，可以區(qū)別不同介質(zhì)，具有自動(dòng)“阻汽排水”的功能， 實(shí)質(zhì) 上是一個(gè)“汽水隔離器 ”，將蒸汽和凝結(jié)水阻隔于疏水器前后兩端，在排水的過程中 是不會(huì)泄漏蒸汽的。采用自動(dòng)疏水器與采用疏水閥相比較，采用自動(dòng)疏水器可 以使上述疏水閥存在的四個(gè)問題迎刃而解，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的?，F(xiàn)以國內(nèi)某電廠 600MW 機(jī)組的三個(gè)典型疏水場合為例進(jìn)行具體的分析和計(jì)算：2.0 采用疏水閥疏水時(shí)泄漏蒸汽損失的計(jì) 算2.1 中壓疏水場合：小機(jī)備用供汽管道疏水

3、，溫度為 3527C ,壓力為4.675Mpa。當(dāng)疏水閥疏水后期排放蒸汽時(shí)的流量為：Fs=Cv / K X 0.139 X （P1-P2） X （P1+P2） A0.5=5.4t/hP1:蒸汽壓力（kPaA）P2:背壓（kPaA）Fs：蒸汽流量（kg/h）Cv: Cv值，DN25的疏水閥以9計(jì)K： 1+0.0013（過熱度）以每天平均流失蒸汽 10 分鐘計(jì)算， 1 年損耗的蒸汽量總共為:5.4t/h X 10/60h X 365=328.5 噸生產(chǎn)該參數(shù)的蒸汽所需要的熱量：q=(hs-hw)= 3082kJ/kg-87kJ/kg=2995kJ/kgHs：過熱蒸汽比焓 Hw :常溫下水的比焓煤的

4、低位發(fā)熱量為17693kJ/kg,不考慮鍋爐效率，一年的損失折合消耗標(biāo)準(zhǔn)煤：2995 kJ/kg x 328.5t/17693kJ/kg=56 噸如果將鍋爐效率考慮進(jìn)去，實(shí)際損失要遠(yuǎn)高于上述的計(jì)算。2.2 低壓疏水場合輔汽母管疏水溫度為350C,壓力為1.6Mpa。按上述方法計(jì)算得出：1 年損耗的蒸汽量總共為： 110噸折合消耗標(biāo)準(zhǔn)煤： 19 噸2.3 高壓疏水場合軸封主汽汽源管道疏水，溫度為 546C,壓力為17.5Mpa。按上述方法計(jì)算得出：1 年損耗的蒸汽量總共為： 1095噸 折合消耗標(biāo)準(zhǔn)煤： 205 噸與電廠相比，化工廠或制藥廠的蒸汽溫度要遠(yuǎn)低于電廠，產(chǎn)生的冷凝水量也 要遠(yuǎn) 大于電廠

5、，如不能及時(shí)將冷凝水排出造成的蒸汽損耗(煤的消耗)和水錘的 危害更大， 同時(shí)利用冷凝水回收系統(tǒng)將水回收進(jìn)行再利用也可大幅度的降低生產(chǎn)成本，節(jié)約寶貴的水資源。3.0 采用自動(dòng)疏水器疏水自動(dòng)疏水器在排放凝結(jié)水的過程中不會(huì)泄漏蒸汽，因此不會(huì)發(fā)生上述損失。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料均證明：采用疏水器疏水有顯著的節(jié)能降耗效果，因采用 疏水 器帶來的經(jīng)濟(jì)效益，一般可在半年左右實(shí)現(xiàn)疏水器投資費(fèi)用的回收，是一項(xiàng) 簡單易行、 效果顯著、投資回報(bào)快的革新挖潛技術(shù)改造項(xiàng)目。4.0 其他因素造成蒸汽泄漏的分析計(jì)算4.1 汽水兩相流沖蝕造成的閥門泄漏兩相流對閥門和管道的沖刷是相當(dāng)嚴(yán)重的。疏水閥疏水過程中兩相流的沖刷 引起 閥門的

6、泄漏可按下面公式計(jì)算：Fs=C X （do/4.654F2/K X 0.121 X P1P1:蒸汽壓力（kPaA）P2:背壓（kPaA）Fs：蒸汽流量（kg/h）C:流量系數(shù)Do :泄漏孔徑（mm）K: 1+0.0013（蒸汽過熱度）F表為在上述3個(gè)舉例場合因閥門泄漏引起的蒸汽損失（煤單價(jià)按140元計(jì)算）：蒸汽參 數(shù)、 泄漏情況低壓蒸汽管道350 r /1.6Mpa中壓蒸汽管道3527C /4.675Mpa咼壓蒸汽管道546C /17.5Mpa1mm的泄漏孔49 噸/年0.686萬元/年146 噸 /年2.044萬元/年484 噸 /年6.776萬元/年2 mm的泄漏孔196噸/年2.774萬

7、元/年586 噸/年8.204萬元/年1938 噸/年27.132 萬元 / 年3 mm的泄漏孔442噸/年6.188萬元/年1318噸/年18.452萬元/年4360 噸/年61.04 萬元 /年4.2維修成本方面的比較疏水閥通常需要通過解體閥門并根據(jù)泄漏程度對閥座研磨或更換閥塞、盤根等，這項(xiàng)工作每隔12年需定期進(jìn)行，由于閥門數(shù)量多維護(hù)量也較大，在當(dāng)前電廠“減 員增效”趨勢的要求下就顯得很被動(dòng)。特別是電、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障和檢修，更增加了現(xiàn)場的維護(hù)和檢修工作的總量。自動(dòng)疏水器是一種完全自立式的特種閥門，其最大特點(diǎn)是沒有任何人機(jī)接口，無需現(xiàn)場的任何整定和調(diào)試，也不需任何的操作（若采用一、二代傳

8、統(tǒng)疏水器，因內(nèi)部有復(fù)雜的“杠桿-鉸鏈”系統(tǒng)且為運(yùn)動(dòng)部件容易出現(xiàn)磨損、變形需要一定的維護(hù)和檢 修）。據(jù)統(tǒng)計(jì)杠桿系統(tǒng)的故障率要占疏水器全部故 障的90%以上，因此人們多采用第 三代自由浮球式疏水器，由于它沒有杠桿系統(tǒng)故障減少 90%以上，基本沒有什么檢修 工作量，也為企業(yè)節(jié)約了產(chǎn)品后期維護(hù)成本。4.3運(yùn)行成本方面的比較疏水器的自立式工作方式，無需人為干預(yù)、也無需消耗外部能源，因此比起疏水閥來可以節(jié)省大量人力、時(shí)間及能源等。5.0 正確選擇 疏水器是關(guān)鍵5.1 擴(kuò)大疏水器的應(yīng)用是節(jié)能和環(huán)保的 需要 疏水器是蒸汽節(jié)能的必然選擇，蒸汽系統(tǒng)合理設(shè)置疏水點(diǎn)和正確選擇疏水器 ，可 以提高和保證蒸汽品質(zhì)，節(jié)約蒸

9、汽使用量，提高蒸汽做功效率（避免道爾頓汽 液分壓而降低蒸汽效率 ），杜絕蒸汽系統(tǒng)積存 凝結(jié)水形成水錘破壞等安全問題。5.2 正確選擇疏水器是關(guān)鍵日本 TLV 公司疏水器產(chǎn)品在目前世界上技術(shù)位于最先端，其2000 多項(xiàng)專利在歐美地區(qū)實(shí)施保護(hù)性措施，使其 20 多年來一直處于世界領(lǐng)先地位。特點(diǎn)如下：1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單：機(jī)械疏水器的故障 與其運(yùn)動(dòng)部件的數(shù)目的多少有著密切的聯(lián)系，TLV的自由浮球疏水器僅有一個(gè) 運(yùn)動(dòng)部件一浮球。與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械式疏水器 （倒吊桶和杠桿浮球疏水器）相比， TLV 自由浮球疏水器意味著幾乎沒有故障和更長 的壽命。2高精磨高圓度的浮球：TLV 自由浮球疏水器經(jīng)過一個(gè)高精磨 加工，

10、徹底地消除了焊縫，圓度公差達(dá)到 0。 004 以下。這些浮球有著無可比擬的密封性和在惡劣 條件下正常工作的特性。甚至在高壓下，也有卓越的耐久性和抗“水擊”的 能力，保 證工作可靠，壽命長。3TLV 自由浮球疏水器可隨冷凝水的 多少來迅速調(diào)節(jié)排放量，沒有冷凝水滯留， 提高了熱效率。不受背壓影響，最適于蒸汽系統(tǒng)冷凝水回收管線上使用。4節(jié)約能源：因?yàn)?TLV 自由浮球疏水器的自由浮球的精度達(dá)到萬分之四，閥 嘴經(jīng)過特殊加工，并靠浮球與閥嘴之間的水密封和壓差，使疏水器達(dá)到零泄 露，完全 阻止蒸汽泄露，并自動(dòng)排水，排空氣，節(jié)約能源，而水可在回收。5閥體內(nèi)置大面積雙層不修鋼過濾網(wǎng)，有效防止雜質(zhì)進(jìn)入閥內(nèi)。6種新型的壓力平衡式X元件（膜盒式）創(chuàng)造了這種具有空氣排放能力 的 疏水器。6.1 .在低溫時(shí)，TLV的X元件打開它的3。5MM直徑的閥口，以比其他疏水 器快得多的速度排出初始空氣，使蒸汽設(shè)備能在短時(shí)間內(nèi)得以啟動(dòng)。這個(gè)元 件也能順 利的排出熱空氣。即使在運(yùn)轉(zhuǎn)中熱空氣進(jìn)入疏水器，X 元件也能敏感的探知接近飽和蒸汽溫度的熱空氣溫度，從而打開閥口排出熱空氣。6.2. TLV 自由浮球疏水器根據(jù)冷凝水量的大小來調(diào)節(jié)閥 口開放程度。冷凝水 被連續(xù)的排放，沒