公用熱力管網(wǎng)節(jié)能與應(yīng)用研究總結(jié)報(bào)告

1、公用熱力管網(wǎng)節(jié)能與應(yīng)用研究項(xiàng)目商業(yè)機(jī)密公用熱力管網(wǎng)節(jié)能與應(yīng)用研究項(xiàng)目（總結(jié)報(bào)告）編制單位：中海油氣（泰州）石化有限公司編寫單位：2014年2月25日目 錄1. 前言.22. 凝結(jié)水回收意義.33. 蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀.44. 存在的問題及分析. .6 4.1疏水系統(tǒng)不完善.6 4.2凝結(jié)水回水系統(tǒng)不完善.65. 節(jié)能改造方案.6 5.1凝結(jié)水回收系統(tǒng)考慮的幾個問題.6 5.2凝結(jié)水回收方案.76. 項(xiàng)目實(shí)施后效果.77. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益評價.88. 結(jié)論.91.前言蒸汽作為一種熱能載體，由于其單位熱容量大，傳輸方便，管網(wǎng)效率高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、石油、石化造紙、印染等行業(yè)。蒸汽的熱能由顯熱和潛熱

2、兩部分組成，通常蒸汽在用汽設(shè)備中釋放出汽化潛熱后變?yōu)橥瑴赝瑝合碌娘柡湍Y(jié)水，凝結(jié)水所具有的熱量約占蒸汽總熱量的2030，蒸汽壓力越高，凝結(jié)水的溫度就越高，其所含有的熱量就越大，合理回收利用凝結(jié)水，減少熱能損失和水資源的浪費(fèi)，有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。為了便于考慮凝結(jié)水效益問題，給定下列條件：每小時回收1t凝結(jié)水，回收凝結(jié)水的溫度為90，自來水的溫度為20，系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行8760h（例如化工、煉油等生產(chǎn)企業(yè)）。1年可節(jié)約標(biāo)煤對于連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)企業(yè)，每小時回收1t凝結(jié)水，運(yùn)行365天年節(jié)約標(biāo)煤約為88t。從社會的觀點(diǎn)看,該項(xiàng)目的真正價值主要是節(jié)約燃料和水?；厥?t凝結(jié)水,年運(yùn)行8000

3、h可節(jié)約標(biāo)煤80t,若年運(yùn)行3000h,則可節(jié)約30t標(biāo)煤1。凝結(jié)水回收利用的社會效益：凝結(jié)水熱量的回收利用，實(shí)際上是減少了蒸汽消耗量進(jìn)而減少產(chǎn)汽過程中碳黑、CO2和NOx的排放量；減少熱污染；凝結(jié)水回收利用，減少了水處理量，從而減少水處理的廢水排放量，減少新鮮水的消耗，對緩解我國水資源緊張狀況有重大意義2。中海油氣（泰州）石化有限公司(以下簡稱泰州石化)瀝青、焦化料罐區(qū)、碼頭距離廠區(qū)較遠(yuǎn)，公用管廊長達(dá)1500米，沿管廊分布眾多蒸汽分配器和疏水站。原設(shè)計(jì)采用分管線疏水，疏水器多且易堵塞，達(dá)不到效果，且就地排放浪費(fèi)能源，需對蒸汽分配器和疏水站進(jìn)行改造，更換性能穩(wěn)定高效的疏水器，對蒸汽凝結(jié)水進(jìn)行回

4、收，減少就地排放。本項(xiàng)目有凝結(jié)水回收系統(tǒng)的改造，最大程度地回收凝結(jié)水，減少污水排放，節(jié)約水資源，降低CO2的排放量，對節(jié)能降耗、挖潛增效、減輕環(huán)境污染和水資源的合理利用等方面的工作，起到了積極的促進(jìn)作用。2.凝結(jié)水回收意義凝結(jié)水是飽和蒸汽釋放潛熱后的產(chǎn)物，蒸汽潛熱利用完后，就變成了含有顯熱的高溫凝結(jié)水，大多數(shù)用汽設(shè)備是利用飽和蒸汽的潛熱，排出的是飽和凝結(jié)水。因此，蒸汽凝結(jié)水的價值體現(xiàn)在水值和熱值兩個方面，凝結(jié)水的回收利用也包括水的回收利用和熱的回收利用兩個方面，經(jīng)過現(xiàn)場交流、調(diào)研，瀝青罐區(qū)及公用管廊沿線的蒸汽伴熱線高溫凝結(jié)水可以回收到凝結(jié)水站對其部分進(jìn)行利用。凝結(jié)水的水質(zhì)：凝結(jié)水的產(chǎn)生過程實(shí)際

5、上就是一個蒸餾的過程，凝結(jié)水實(shí)際上就是蒸餾水。正常情況下,凝結(jié)水的潔凈程度很高，水質(zhì)能符合除鹽水的水質(zhì)指標(biāo)，可以滿足絕大多數(shù)場合的用水要求。凝結(jié)水的熱值：凝結(jié)水的熱值為凝結(jié)水在排放溫度下的熱焓。具有實(shí)際意義的熱值是凝結(jié)水在排放溫度下焓與新鮮水焓的差值。下表列出幾種條件下凝結(jié)水熱值與蒸汽總熱焓和蒸汽潛熱的對比，表中能量的單位均為kj/kg，其中比例為同一壓力條件下飽和凝結(jié)水的焓占飽和蒸汽總焓的百分比。表2 凝結(jié)水熱值表序號絕壓MPA飽和溫度()飽和凝結(jié)水的焓(kj/kg)飽和蒸汽的焓(kj/kg)蒸汽潛熱(kj/kg)比例（%）10.1100417.512675.42257.915.620.41

6、44604.672737.62133.022.130.6159670.422755.52085.024.341.1184780.132779.71998.528.151.5198844.672789.91945.230.362.0212908.592797.21888.632.573.62441057.62801.71744.237.7通過上表可以看出在整個熱力系統(tǒng)中，凝結(jié)水不僅含有除鹽水的價值，而且含有高的熱值，充分回收利用凝結(jié)水可以：有效提高鍋爐給水溫度，降低燃料耗；減少補(bǔ)水量，降低水耗及軟化費(fèi)用；提高爐水純度，降低排污損失；降低對環(huán)境造成的污染。3.蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀泰州石化瀝青罐區(qū)及管廊沿線

7、伴熱的蒸汽消耗主要是利用1.0MPa蒸汽對輸送工藝介質(zhì)進(jìn)行加熱、維溫及管線伴熱保溫，各疏水點(diǎn)共559個，由于區(qū)域內(nèi)沒有凝結(jié)水回收管網(wǎng)，各疏水點(diǎn)全部就地直排。各疏水點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)見下表1：表1 蒸汽管網(wǎng)疏水點(diǎn)分布表序號名稱數(shù)量單位1T0101盤管疏水6臺2T0102盤管疏水6臺3T0301盤管疏水12臺4T0302盤管疏水12臺5T0303盤管疏水12臺6T0304盤管疏水12臺7T0305盤管疏水12臺8T0306盤管疏水12臺9T0307盤管疏水9臺10T0308盤管疏水9臺11T0309盤管疏水9臺12T0310盤管疏水9臺13T0311盤管疏水9臺14T0312盤管疏水9臺15T0313盤管

8、疏水16臺16T0314盤管疏水12臺17T0315盤管疏水12臺18T0316盤管疏水4臺19原油加熱器疏水2臺20原油罐區(qū)伴熱疏水11臺21瀝青罐區(qū)伴熱疏水73臺22焦化料罐區(qū)伴熱疏水22臺23原油泵房伴熱疏水12臺24瀝青泵房伴熱疏水87臺25瀝青泵房西側(cè)管架區(qū)伴熱疏水9臺26管廊伴熱疏水147臺27管廊分汽缸疏水14臺4.存在的問題及分析4.1 疏水系統(tǒng)不完善熱靜力式疏水閥工作原理是利用蒸汽與凝結(jié)水的溫度差實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水的自動排放，其熱敏元件熱脹冷縮易疲勞損壞，一旦熱敏元件失效，將直接泄露新鮮蒸汽。若產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān),頻繁出現(xiàn)這種情況,不但使管理人員疲于奔波,也造成大量的浪費(fèi)。泰州石化在改造

9、前，原油、瀝青罐區(qū)及管廊沿線伴熱疏水方式基本上是安裝疏水閥進(jìn)行疏水，達(dá)到阻汽排水的目的。管線伴熱線疏水幾乎全部采用熱靜力式疏水閥。而采用這種方式進(jìn)行疏水存在著一些問題，一方面，現(xiàn)有疏水閥使用壽命短，不耐污物，失效率高，運(yùn)行性能較差，勢必造成了大量的蒸汽浪費(fèi)。另一方面，熱靜力式疏水閥背壓率較低，無法實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水閉式余壓回收2。4.2 凝結(jié)水回收系統(tǒng)不完善由于管廊疏水站疏水排放點(diǎn)很分散而且各疏水點(diǎn)間距為3001000米，現(xiàn)場使用的多為背壓率低的熱靜力疏水閥，所用的疏水閥品牌較多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致疏水閥的平均壽命較短，更換頻繁，同時造成大量的蒸汽泄漏。另外，另外該區(qū)域原設(shè)計(jì)沒有建立凝結(jié)水回收系統(tǒng)

10、，因而造成寶貴的凝結(jié)水白白地排放了2。5.節(jié)能改造方案 5.1凝結(jié)水回收系統(tǒng)考慮的幾個問題1）凝結(jié)水流動動力問題凝結(jié)水回收一般分為重力自流回水、背壓回水、加壓回水、混合回水四種方式。a.余壓回水系統(tǒng): 利用疏水器出口處凝水所具有的壓力回送凝水。b.重力回水系統(tǒng): 靠凝水管路始末兩端的位能差回送凝水。c.加壓回水系統(tǒng): 用泵從局部系統(tǒng)的凝水箱中將凝水打回鍋爐房。d.混合回水系統(tǒng): 整個系統(tǒng)利用幾種流動動力時的凝水回收系統(tǒng)。2）凝水回收系統(tǒng)是否與大氣直接相通問題a.開式系統(tǒng)：凝結(jié)水回收系統(tǒng)與大氣相通。此系統(tǒng)不可避免地要發(fā)生二次蒸汽的損失和空氣的侵入，損失熱、損失凝水、腐蝕管路和影響環(huán)境, 因此效果

11、不好。b.閉式系統(tǒng)：凝結(jié)水回收系統(tǒng)不與大氣相通。沒有以上開式系統(tǒng)的缺陷，效果好1。5.2 凝結(jié)水回收方案該項(xiàng)目是對凝結(jié)水回收系統(tǒng)的完善，主要內(nèi)容包括以下兩部分：（1）將瀝青罐區(qū)罐體原有疏水器更換為性能較好，耐水錘的三合一疏水器，并將罐區(qū)分路管道并聯(lián)后再集中疏水，在分管道設(shè)置檢查閥；（2）將公用管廊蒸汽分配器出口疏水器和疏水站集中后的疏水器更換為性能穩(wěn)定的疏水閥，回水管線通過閥門連接至凝結(jié)水回水總管線上。6.項(xiàng)目實(shí)施后效果凝結(jié)水回收至裝置上用做軟化水、循環(huán)水等其他工藝系統(tǒng)，項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了凝結(jié)水效益利用最大化。可以從下列裝置新鮮水和蒸汽能耗圖表得知，見表3：表3 新鮮水和蒸汽能耗表單位：t月份

12、1112月1月2月3月4月5月月新鮮水30943179297620162232456413蒸汽1670182818751667191712641530月份6月7月8月9月10月11月12月新鮮水1899477461476489454430蒸汽1217157810121337991683720圖1 裝置能耗趨勢圖由表3和圖1中可以得知自凝結(jié)水回收系統(tǒng)項(xiàng)目投用后，裝置的主要能耗新鮮水和蒸汽用量呈現(xiàn)下降趨勢。7.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益評價按閥座孔徑1/2in計(jì)算，月蒸汽損失352噸，伴熱線使用率30%測算，月減少蒸汽量為105噸，預(yù)計(jì)每年可減少蒸汽損失1267噸，節(jié)約137噸標(biāo)煤。按蒸汽價格235元/噸測算，年每年可節(jié)約蒸汽費(fèi)用1267235=29.8萬元。以上計(jì)算為估算值，實(shí)際產(chǎn)生的節(jié)能效益以運(yùn)行工況為準(zhǔn)。