蒸汽動力系統(tǒng)模型建立及評估優(yōu)化技術報告

1、蒸汽動力系統(tǒng)模型建立及評估優(yōu)化技術報告福建省龍巖金葉復烤有限責任公司一、項目背景及意義3二、項目主要研究內容4三、技術路線及技術關鍵4四、項目主要經(jīng)濟技術指標5五、結果與分析5（一）蒸汽動力系統(tǒng)系統(tǒng)模擬可行性分析51蒸汽動力系統(tǒng)系統(tǒng)模擬方法研究52蒸汽動力系統(tǒng)圖像模型研究與建立.73蒸汽動力系統(tǒng)數(shù)學模型研究與建立16（二）蒸汽動力系統(tǒng)評估方法建立與應用191蒸汽動力系統(tǒng)評估方法建立192蒸汽動力系統(tǒng)評估優(yōu)化20六、結論37七、創(chuàng)新點37項目背景及意義公司現(xiàn)有兩臺20T/H循環(huán)流化床鍋爐,產(chǎn)生的蒸汽主要作為熱源來完成生產(chǎn)中所需要的真空回潮、潤葉、片煙復烤和梗復烤等工序的各種加熱過程。根據(jù)公司20

2、15年度用能情況統(tǒng)計，蒸汽動力系統(tǒng)是公司能量流最大的交換平臺，貫穿于蒸汽的產(chǎn)生、輸送、使用、回收等環(huán)節(jié)，面廣點多，環(huán)環(huán)相扣，因此如何快速、準確、有效掌握蒸汽動力系統(tǒng)運行狀況，提高其運行效率是公司節(jié)能降耗的關鍵點。我們知道，蒸汽熱力系統(tǒng)是由蒸汽轉換系統(tǒng)（鍋爐）、輸送系統(tǒng)（供汽管網(wǎng)）、利用系統(tǒng)（用汽設備）及蒸汽余熱（冷凝水、乏汽等）回收系統(tǒng)共同組成。但由于蒸汽是在密閉的空間內流動，且具有專業(yè)性強、輸送線長、用汽點多等特點，造成蒸汽動力系統(tǒng)在運行過程中存在諸多“盲點”。一是公司蒸汽動力系統(tǒng)僅有總體流向示意圖，缺乏系統(tǒng)能流圖、用汽設備能流圖等，對系統(tǒng)內能量流動不明確，導致部分作業(yè)人員對蒸汽回路不熟悉，

3、容易引起誤操作；二是未建立蒸汽動力系統(tǒng)配置清單，維修人員對系統(tǒng)配置數(shù)量、具體位置、使用壽命等基礎技術信息不明確，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，維修作業(yè)較多采用直接更換配件方式，未能從整個蒸汽動力系統(tǒng)分析可能存在問題，從而無法從根本上解決問題；三是公司將于2017年啟用燃氣鍋爐，噸蒸汽成本進一步上升，未建立蒸汽動力系統(tǒng)評估方法，不利于有效挖掘系統(tǒng)節(jié)能潛力、提高系統(tǒng)運行效率和節(jié)約系統(tǒng)運行成本。基于實際蒸汽網(wǎng)絡建立蒸汽動力系統(tǒng)模型，可以將分散的蒸汽管線、產(chǎn)/用汽設備、減溫減壓系統(tǒng)和冷凝水系統(tǒng)等蒸汽管網(wǎng)內設備進行集成，完成物料及熱力學的平衡，實現(xiàn)對蒸汽動力系統(tǒng)的模擬，明晰現(xiàn)場作業(yè)層面，優(yōu)化系統(tǒng)操作，提高系統(tǒng)運行效率

4、；通過運行和分析模型，建立蒸汽動力系統(tǒng)評估方法，可以直觀地了解蒸汽系統(tǒng)的運行情況、了解全部放空點及總的放空流量，通過運行模型，了解鍋爐、用汽設備的熱負荷及運行效率等多項性能，對特定案例進行運行分析,對案例效果進行評估，從而深度挖掘系統(tǒng)節(jié)能潛力，對今后的節(jié)能改造提出改進建議和解決方案。二、項目主要研究內容1、構建蒸汽動力系統(tǒng)模型：蒸汽動力系統(tǒng)模型由圖像模型和數(shù)學模型構成，主要從繪制蒸汽動力系統(tǒng)、用能設備能流圖，編制蒸汽動力系統(tǒng)配置（疏水閥）清單和設計系統(tǒng)數(shù)學模型三個方面構建蒸汽動力系統(tǒng)模型。2、建立蒸汽動力系統(tǒng)評估方法：根據(jù)蒸汽動力系統(tǒng)模型，結合系統(tǒng)設計、運行控制、維護保養(yǎng)等多個方面建立蒸汽動力

5、系統(tǒng)評估方法，科學合理評估系統(tǒng)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在缺陷和不足，提出節(jié)能改造改進建議和解決方案。三、技術路線及技術關鍵1、技術路線蒸汽動力系統(tǒng)模型模型建立及評估優(yōu)化2、技術關鍵2.1 蒸汽動力系統(tǒng)模擬方法研究，確定蒸汽動力系統(tǒng)模擬方法。2.2 蒸汽動力系統(tǒng)數(shù)學模型設計，繪制用能設備能流圖，編制蒸汽動力系統(tǒng)配置（疏水閥）清單，完成蒸汽動力系統(tǒng)模型建立。2.3 蒸汽動力系統(tǒng)評估方法建立，開展系統(tǒng)評估，提出改進建議和解決方案。4、 項目主要經(jīng)濟技術指標1、 建立一套蒸汽動力系統(tǒng)模型和評估方法，直觀系統(tǒng)運行現(xiàn)狀，提高作業(yè)效率。2、通過進行蒸汽動力系統(tǒng)評估，提出35個節(jié)能改進建議和解決方案。3、通過理論分析

6、，節(jié)約5%能源使用量。5、 結果與分析（一）蒸汽動力系統(tǒng)模擬可行性分析隨著世界范圍內能源危機的出現(xiàn)，如何有效利用能源已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的一個重要課題。蒸汽動力系統(tǒng)是過程工業(yè)企業(yè)的重要組成部分,其設計水平、運行和控制性能對過程工業(yè)的能量利用效率和經(jīng)濟性具有重要影響,在過去的30多年里,蒸汽動力系統(tǒng)的研究一直是國內外學者研究的熱點。近年來，國內許多大型的石化企業(yè)對其蒸汽動力系統(tǒng)開展建模研究和系統(tǒng)優(yōu)化，取得了一定效益。因此，如何學習借鑒石化企業(yè)建模經(jīng)驗，結合公司蒸汽動力系統(tǒng)實際，科學建立蒸汽動力系統(tǒng)模型是一個值得進一步研究的課題。本項目通過對蒸汽動力系統(tǒng)的模擬，旨在為明晰現(xiàn)場作業(yè)層面提供基礎資料，

7、為優(yōu)化系統(tǒng)操作，提高系統(tǒng)運行效率提供理論依據(jù)，達到蒸汽動力系統(tǒng)經(jīng)濟可靠運行的目的。1 蒸汽動力系統(tǒng)模擬方法研究蒸汽動力系統(tǒng)是一種過程系統(tǒng)，過程系統(tǒng)主要有三種基本模擬方法：序貫模塊法、面向方程法和聯(lián)立模塊法。1.1 序貫模塊法序貫模塊法是目前最常用的流程模擬方法，其模擬方式是按照由各種單元模塊組成的過程系統(tǒng)的結構，序貫的對各單元模塊進行計算，從而完成該過程系統(tǒng)的模擬計算。序貫模塊法的優(yōu)點主要有：與實際過程的直觀聯(lián)系強；模擬系統(tǒng)軟件的建立、維護和擴充都很方便，易于通用化；計算出錯時易于診斷出錯位置。序貫模塊法的主要缺點是計算效率低，不適合動態(tài)連續(xù)運行模擬。1.2 面向方程法面向方程法是將整個流程的

8、各個單元過程的數(shù)學模型方程組聯(lián)立成一個大型總體方程組，然后一次同時求解的模擬方法。面向方程法的優(yōu)點是各種約束條件方程循環(huán)流的迭代計算不再存在，因而計算速度大為提高。但由于復雜流程的整體數(shù)學模型涉及大量的非線性方程組，而這種大型非線性方程組的解算方法尚欠成熟，往往難以保證求解成功。1.3 聯(lián)立模塊法聯(lián)立模塊法是介于序貫模塊法和面向方程法之間的一種模擬方法。與序貫模擬法相比，在求解設計型、優(yōu)化型問題時，具有更大的靈活性和較高的計算效率；與聯(lián)立方程法相比，由于它只流程水平的簡化方程組，因而能處理更大規(guī)模的問題。但該方法需先建立簡化模型，需通過多次嚴格模型對其進行修正。1.4 研究確定模擬方法公司蒸汽

9、動力系統(tǒng)涉及鍋爐、蒸汽管路、真空回潮機、潤葉機、復烤機和冷凝水回收系統(tǒng)等，運行工況較為穩(wěn)定，流程較為明確，易于劃分。本項目蒸汽動力系統(tǒng)模擬目的是建立系統(tǒng)靜態(tài)模型，了解蒸汽動力系統(tǒng)能源分布，對特定問題進行分析，尋找系統(tǒng)優(yōu)化空間。綜上三種模擬方法，決定采用序貫模塊法，具有流程明確，關聯(lián)性強，易于發(fā)現(xiàn)問題等優(yōu)點，有利于系統(tǒng)有效真實的模擬。2 蒸汽動力系統(tǒng)圖像模型研究與建立蒸汽動力系統(tǒng)圖像模型主要由系統(tǒng)流程圖和配置清單構成，圖像模型是蒸汽動力系統(tǒng)模型的重要組成部分，目的是明確系統(tǒng)流程，清晰現(xiàn)場作業(yè)，為系統(tǒng)數(shù)學模型建立提供基礎資料。2.1 蒸汽動力系統(tǒng)流程圖蒸汽動力系統(tǒng)流程圖分為系統(tǒng)總能流圖和各子模塊流

10、程圖。基于實際蒸汽網(wǎng)絡，我們通過查閱系統(tǒng)施工圖、現(xiàn)場比對等方法，研究車間各用汽設備工作原理及現(xiàn)場走向，對蒸汽動力系統(tǒng)進行了劃分，共繪制1張系統(tǒng)總能流圖和鍋爐系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)、A線一潤&二潤等共10張子系統(tǒng)流程圖，具體如下：MiMJt帔依小圖1蒸汽動力系統(tǒng)能流圖圖2鍋爐系統(tǒng)流程圖圖3冷凝水系統(tǒng)流程圖8圖4A線一潤&二潤流程圖圖5 A線葉復烤機干燥區(qū)流程圖911圖6A線葉復烤機回潮區(qū)流程圖圖7A線梗復烤機&碎葉復烤機流程圖圖10B線梗復烤機&碎葉復烤機流程圖圖11把梗一潤&二潤流程圖122.2蒸汽動力系統(tǒng)配置清單41通過查閱資料、現(xiàn)場比對等方法，對蒸汽動力系

11、統(tǒng)配置進行了現(xiàn)場測試、編號掛牌，設計編制蒸汽動力系統(tǒng)配置（疏水閥）清單，清單涵蓋吊牌編號、位置、設備、口徑、品牌、型號、類型、疏水閥選型、壓力、狀態(tài)等，配置清單如下表：蒸汽動力系統(tǒng)配置清單編力ftg設備口徑品牌型號疏水閥選型壓力狀態(tài)備注ST001鍋爐房分汽缸40Ari未知浮球不合適9泄漏原因：疏水閥選型過大改進措施：更換為DN25FT14-14ST002鍋爐房除氧器蒸汽管道底部25Ari未知浮球合適9泄漏其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：更換為DN20FT14-14;安裝DN25DCV3止回閥ST003室外蒸汽管道32國產(chǎn)未知浮球合適9排水不暢原因：疏水管道已腐蝕生銹改進措施：更換疏水閥組

12、（DN20BSA2T*3+DN20TD16F+DN20DCST004室外閃蒸汽管道32國產(chǎn)未知浮球合適0.2排水不暢原因：疏水管道已腐蝕生銹改進措施：更換疏水閥組（DN20BSA2T*3+DN20TD16F+DN20DC或移除現(xiàn)有閃蒸汽管路ST005冷凝水站1#分汽缸50Ari未知浮球不合適8.7泄漏原因：疏水閥選型過大改進措施：更換為DN25FT14-14ST006冷凝水站2朋汽缸50Ari未知浮球不合適8.7泄漏原因：疏水閥選型過大改進措施：更換為DN25FT14-14ST007A線復烤機回潮2區(qū)蒸汽管道末端20Ari未知浮球合適6正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN20DC

13、V3止回閥ST008A線復烤機1#干燥區(qū)50Gestra未知浮球合適1.2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST009A線復烤機1#干燥區(qū)50SpiraxFT43-14浮球合適1.2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST010A線復烤機2#干燥區(qū)40SpiraxFT43-10浮球合適1.2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN40DCV3止回閥ST011A線復烤機2#干燥區(qū)40SpiraxFT43-10浮球合適1.2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN40DCV3止回閥ST012A線復烤機3#干燥區(qū)4

14、0SpiraxFT43H-14浮球合適1排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN40DCV3止回閥ST013A線復烤機3#干燥區(qū)25SpiraxFT43-14浮球合適1排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST014A線復烤機4#干燥區(qū)25SpiraxFT43-14浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST015A線復烤機4#干燥區(qū)25SpiraxFT43-14浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST016A線復烤機5#干燥區(qū)25

15、SpiraxFT43-10浮球合適1排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST017A線復烤機干燥區(qū)蒸汽管道末端20Ari未知浮球合適7.5正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN20DCV3止回閥ST018A線復烤機回潮一區(qū)蛇形管蒸汽25Ari未知浮球合適4.5正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST019A線復烤機回潮二區(qū)蛇形管蒸汽15Ari未知浮球合適3正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN15DCV3止回閥ST020A線復烤機回潮區(qū)周邊蒸汽25Ari未知浮球合適3正常其他問題：疏水

16、閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST021A線復烤機加熱頂鵬蒸汽盤管15Ari未知浮球合適2未使用其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN15DCV3止回閥ST022A線碎葉復烤機滾筒疏水25Ari未知浮球合適3排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：更換為APT10泵組ST023A線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適0.8排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：并聯(lián)APT泵組；疏水閥后安裝DN40DCV3止回閥ST024A線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適0.8排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回

17、閥；改進措施：并聯(lián)APT泵組并聯(lián)APT泵組；疏水閥后安裝DN40DCV3止回閥ST025A線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適1.2正常原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：并聯(lián)APT泵組；并聯(lián)APT泵組；疏水閥后安裝DN40DCV3止回閥ST026A線梗復烤機主蒸汽管道末端20SpiraxFT14-10浮球合適7正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN20DCV3止回閥ST027A線梗復烤機二區(qū)疏水40Spirax未知浮球合適0.2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN40DCV3止回閥ST028A線一潤滾筒底部50SpiraxFT43H-10浮球

18、合適6正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST029A線一潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST030A線一潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST031A線一潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST032A線二潤滾筒底部50SpiraxFT43H-10浮球合適6正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST033A線二潤滾筒底部25Ari

19、未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST034A線二潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST035A線二潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST036B線一潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST037B線一潤滾筒底部20Ari未知浮球合適2未使用其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN20DCV3止回閥ST038B線一潤滾筒底部25Ari未知浮球

20、合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST039B線一潤滾筒底部50Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST040B線二潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN25DCV3止回閥ST041B線二潤滾筒底部20Ari未知浮球合適2未使用其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN20DCV3止回閥ST042B線二潤滾筒底部25Ari未知浮球合適2泄漏其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：更換為DN25FT14-14;安裝DN25DCV3止回閥ST043B線二潤滾筒

21、底部50Ari未知浮球合適2正常其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：安裝DN50DCV3止回閥ST044B線復烤機1#干燥區(qū)50Ari未知浮球合適1.2未使用ST045B線復烤機1#干燥區(qū)50Ari未知浮球合適1.2未使用ST046B線復烤機2#干燥區(qū)40Ari未知浮球合適1.2未使用ST047B線復烤機2#干燥區(qū)40Ari未知浮球合適1.2未使用ST048B線復烤機3#干燥區(qū)40Ari未知浮球合適1未使用ST049B線復烤機3#干燥區(qū)25SpiraxFT43-14浮球合適1未使用ST050B線復烤機4#干燥區(qū)25Ari未知浮球合適2未使用ST051B線復烤機4#干燥區(qū)25Ari未知浮球合適

22、2未使用ST052B線復烤機5#干燥區(qū)25Ari未知浮球合適1未使用ST053B線復烤機干燥區(qū)蒸汽管道末端20Ari未知浮球合適7.5未使用ST054B線復烤機回潮一區(qū)蛇形管蒸汽25Ari未知浮球合適4.5未使用ST055B線復烤機回潮二區(qū)蛇形管蒸汽20Ari未知浮球合適3未使用ST056B線復烤機回潮區(qū)周邊蒸汽20Ari未知浮球合適3未使用ST057B線復烤機加熱頂鵬蒸汽盤管20Ari未知浮球合適2未使用ST058B線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適0.8未使用ST059B線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適0.8未使用ST060B線梗復烤機一區(qū)疏水40Ari未知浮球合適1.2未使

23、用ST061B線梗復烤機主蒸汽管道末端20Ari未知浮球合適7未使用ST062B線梗復烤機二區(qū)疏水40Ari未知浮球合適0.2未使用ST063B線碎葉復烤機滾筒疏水25Ari未知浮球合適0.2排水不暢原因：疏水閥失流；其他問題：疏水閥后無止回閥；改進措施：更換為APT1賒組注：因項目開展時，B線未生產(chǎn)，部分疏水閥狀態(tài)待下一步檢測。3 蒸汽動力系統(tǒng)數(shù)學模型研究與建立根據(jù)序貫模塊法，我們將過程能量系統(tǒng)多層次集成建模的思想應用到蒸汽動力系統(tǒng)數(shù)學模型建立上，從蒸汽產(chǎn)生、管網(wǎng)輸送和蒸汽使用進行模塊劃分，根據(jù)鍋爐效率、關鍵設備的工藝要求以及常規(guī)操作下的數(shù)據(jù)，利用相關能量平衡方程，分別建立了鍋爐房能耗計算模

24、型、室外管道能耗計算模型、室內管道及閥門能耗計算模型、生產(chǎn)設備（含真空回潮機、潤葉機、復烤機等）能耗計算模型等數(shù)學模型。圖12鍋爐房能耗計算模型圖13真空回潮機能耗計算模型圖14葉一潤能耗計算模型葉一河工姓熱我餐值撲FlFt舊*ME如拿，工。ES：_-：上r5加L：iF工西笠用丘星電無益.2J.注延快事建父用社止也三堆二百嚏aLl至小1"二主-一H41£=%*里El甘.:工W;.：-p30I1圖15葉二潤能耗計算模型圖15葉復烤機能耗計算模型被獷烤機圖16梗復烤機能耗計算模型（二）蒸汽動力系統(tǒng)評估方法建立與應用1 蒸汽動力系統(tǒng)評估方法建立根據(jù)蒸汽動力系統(tǒng)模型，結合系統(tǒng)設計、

25、運行控制、維護保養(yǎng)等多個方面建立蒸汽動力系統(tǒng)評估方法，評估步驟主要為：觀察蒸汽動力系統(tǒng)模型運行數(shù)據(jù)依據(jù)系統(tǒng)能量平衡和一定的經(jīng)驗查找節(jié)能機會根據(jù)節(jié)能機會，設定優(yōu)化和節(jié)能策略，制定出設想方案，修改模型數(shù)據(jù)，計算新的能量平衡基于模型新的平衡條件，觀察系統(tǒng)的供求關系和設備約束條件是否滿足，同時觀察設想方案實施前后的特性數(shù)據(jù)，對策略進行評估，進行經(jīng)濟效益分析制定解決方案2 蒸汽動力系統(tǒng)評估優(yōu)化根據(jù)蒸汽動力系統(tǒng)評估方法，我們對公司現(xiàn)有蒸汽動力系統(tǒng)進行了全面細致評估，發(fā)現(xiàn)了一些改進機會，并提出了節(jié)約蒸汽使用、改善蒸汽品質、提高系統(tǒng)運行安全性的改進建議和解決方案。其主要內容包括以下幾方面：?工藝節(jié)能的評估結果

26、和改進建議；?非工藝節(jié)能的評估結果和改進建議；?系統(tǒng)布置的評估結果和改進建議；2.1 工藝節(jié)能的評估結果和改進建議(1)預熱一潤和二潤的回風現(xiàn)狀：目前，葉一潤和葉二潤熱風加熱器的回風溫度分別為45C、49C,采用蒸汽加熱后的溫度分別為135C、135C。一潤現(xiàn)有的耗汽量如下所示：分析：若利用余熱將一潤和二潤熱風加熱器的回風溫度預熱至75C,那么一潤的耗汽量如下所示:和現(xiàn)有狀況比較，一潤熱風加熱器耗汽量減少了394.12-262.75=131.37kg/h。按全年生產(chǎn)2700小時，一年減少的蒸汽耗量為355噸，折合費用為8.88萬元。同樣，二潤熱風加熱器每年減少的蒸汽耗量307噸，折合費用為7.

27、68萬元。改進建議：利用公司生產(chǎn)余熱給一潤和二潤熱風加熱器回風預熱，每年將減少蒸汽耗量662噸，節(jié)約費用為16.56萬元。(2)降低葉二潤產(chǎn)品出口水分現(xiàn)狀：目前，葉二潤出口水分含量為18%葉二潤和葉復烤機的現(xiàn)有耗汽量如下所示：分析：若將葉二潤出口水分含量調低0.5%,那么葉二潤和葉復烤機的耗汽量如下所示:"復烤機那么葉二潤和葉復烤機蒸汽量減少61.73kg/h，軟化水耗量減少84.81kg/h;每年將減少蒸汽耗量166.7噸，軟化水耗量減少229n3,每年節(jié)約費用為4.28萬元。改進建議：將葉二潤出口產(chǎn)品的水分降低0.5%,每年將減少蒸汽耗量166.7噸，軟化水耗量減少229n3,每

28、年節(jié)省費用為4.28萬元。(3)提高葉復烤機產(chǎn)品入口溫度現(xiàn)狀：目前，葉復烤機產(chǎn)品入口溫度為30C,現(xiàn)有的耗汽量如下所示:分析：若利用余熱將葉復烤機產(chǎn)品入口溫度提高至40C,那么葉復烤機的耗汽量如下所示：產(chǎn)8貴聲才*皿94X1E."2重C.*具rm同rm產(chǎn)工TtL由La，善舊言手工Ei»七二就就出X區(qū)-Lk3V153111IS313和現(xiàn)有狀況比較，葉復烤機耗汽量減少了2515.25-2421.59=93.66kg/h改進建議：利用公司生產(chǎn)余熱將葉復烤入口產(chǎn)品溫度從30c提升至40C,每年將減少蒸汽耗量253噸，節(jié)約費用為6.3萬元(4)降低葉復烤機干燥區(qū)排潮風機頻率現(xiàn)狀：目前

29、，干燥區(qū)排潮風機的頻率均設定為25Hz,現(xiàn)有的耗汽量如下所和現(xiàn)有狀況比較，葉復烤機耗汽量減少了2515.25-2414.61=100.64kg/h按全年生產(chǎn)2700小時，年減少的蒸汽耗量為253噸，折合費用為6.3萬元小分析：若將干燥區(qū)排潮風機的頻率設定在20Hz,那么葉復烤機的耗汽量如下所示:葉復烤機葉簿雋機Ti-7S5303I：5產(chǎn)國信iihkeJ"B.MO：I*jiS：卻F4二二.I按全年生產(chǎn)2700小時，年減少的蒸汽耗量為272噸，折合費用為6.8萬元改進建議：對現(xiàn)場做試驗，將葉復烤機干燥區(qū)排潮風機的頻率由25Hz降低至20Hz,那么葉復烤機每年減少的蒸汽耗量為272噸，折合

30、費用為6.8萬元。(5)預熱葉復烤機干燥區(qū)新風現(xiàn)狀：目前，干燥區(qū)采用蒸汽將新風加熱至各區(qū)溫度(其中，最低為65C),現(xiàn)有的耗汽量如下所示：分析：根據(jù)質量守恒定律，排潮風機排出的風量就等于新風量。因此，排潮風機排潮風溫降低20C就等于預熱新風提升20c減少的蒸汽耗量，那么葉復烤機的耗汽量如下所示：和現(xiàn)有狀況比較，葉復烤機耗汽量減少了2515.25-2330.18=185.07kg/h。按全年生產(chǎn)2700小時，年減少的蒸汽耗量為500噸，折合費用為12.5萬元。改進建議：采用余熱對葉復烤機新風進行預熱，將新風溫度從30c提升至50C,那么葉復烤機每年減少的蒸汽耗量為500噸，折合費用為12.5萬元

31、。2.2非工藝節(jié)能的評估結果和改進建議(1)鍋爐選型現(xiàn)狀：公司現(xiàn)有兩臺20T/H循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐參數(shù)如下表所示：鍋爐銘牌鍋爐類型&型號燃煤鍋爐&SZX20-1.25-W1數(shù)量2臺日.烝及里20T/H鍋爐壓力12.5barg鍋爐生產(chǎn)廠家四川東方鍋爐工業(yè)鍋爐集團有限公司實際運行參數(shù)正常運行壓力9-10barg手動排污電導率測量值4411s/cm鍋爐給水溫度95c由于生產(chǎn)模式的調整，目前生產(chǎn)線較長時間處于單線生產(chǎn)模式，鍋爐房分汽缸的緊急排放閥經(jīng)常處于開啟狀態(tài)，對外排放蒸汽，如下圖所示：分析：單線生產(chǎn)時，生產(chǎn)車間及除氧器的實際用汽總量如下圖所示:喝爐由于循環(huán)流化床鍋爐的特性，鍋爐的

32、最低運行負荷約為額定負荷的30%即最小的蒸汽輸出量為6000kg/h,而目前生產(chǎn)車間及除氧器實際所需要的蒸汽量為5752.5kg/h,那么將會有247.5kg/h的蒸汽對外進行排放，同時可得出此時鍋爐的燃燒效率僅為34%改進建議：將燃煤鍋爐更換為燃氣鍋爐，節(jié)能率可達54.6%,具體計算請參見下表所小。名稱數(shù)值單位現(xiàn)有鍋爐效率0.3408鍋爐實際蒸發(fā)量5752.5kg/h鍋爐實際運行壓力9barg對應飽和蒸汽燃值2778.1kJ/kgoC鍋爐給水溫度95C鍋爐年運行時間2700小時/年煤的熱值20092.8kJ/kg現(xiàn)有鍋爐耗煤量5399.28噸/年煤價格545元/噸每年燃煤費用294.26萬元

33、/年天然氣價格3.2元/Nm3更換天然氣鍋爐后鍋爐效率0.75天然氣熱值35162.4KJ/Nm3更換天然氣鍋爐后每年天然氣耗量1401961.32Nm3/年每年天然氣費用448.63萬元/年更換鍋爐后減少燃料熱量59190.33GJ/年節(jié)能率54.6%(2)減少鍋爐表面排污現(xiàn)狀：目前，鍋爐的表面排污采用手動排污，鍋爐爐水的平均電導率為4411us/cm,轉化為可溶解固形物值為2205.5mg/L,表面排污水先進入閃蒸罐，閃蒸罐內會產(chǎn)生的閃蒸汽和排污水。其中，閃蒸汽進入除氧器，排污水則與鍋爐補水換熱后對外直接排放。分析：按照國家規(guī)定，工廠鍋爐爐水電導率值低于3500us/cm即可，如下所示：里

34、幅定稿式注力，MF*心口LO</C1.«L6QO52.S</<3.B料給京兵工軟化水軟化水ttft*依牝水般然水殳*度(7無過熱器亂QN瓦。<10h06.O-24.Q<10.06.15.0<L0<12,中<4.0府過熱期-一<14.0<11,0<8,0<U+E><4評犀&疆直，無過熱M<6.04.O-lfi.O<6,04.0-1Z.0<5.0<14.0彳3鼻Q春E熱器-<10.0<fi,0事&Q4.0<LC.，彳pH值C)Id】力1工010.0

35、-12.C10.0-12.C10.0-12.010.0-12.C9.C-12.09.g【LQ瘠鼾國拒相“2匚】<4.0X10*44,0X1今蜀5X1?交5X10JGExir£3.0X10<2,EMIT<2.SXJO,有過相菇j一<3.OX1O1C3.OX10JC2.5X101C2.5XIOJC2.0XLO1O.OXJO1(mgZL)10.0-J&03ao10.0-30.0ID.030.0S.C-20,05.0-20.0亞瓊版由*/)0.0-30.C10.0-30.C10.0-30.C10.0-30.C5.0*10.05.0-10.0招財厘度.<0

36、.然<0.20<0.20<0+20VO.2020<0.20<0.20過多的表面排污造成蒸汽、軟化水不必要的浪費。改進建議：增加自動表面排污閥，盡可能減少鍋爐表面排污?？擅磕旯?jié)約蒸汽量124.88噸/年，節(jié)約軟化水量595.7m3/年，節(jié)約費用3.42萬元/年。(3)提高冷凝水回收率現(xiàn)狀：目前，公司多處存在冷凝水和閃蒸汽直排現(xiàn)象，如下圖所示:一除翦器藐汽筲道冷凝水百排（二）H建得機冷混水直排（四）一酒及二潤冷凝水直排（三砰討復號機冷融水苴拂（五除氧器閃蒸汽對外排放（六）室外主蒸汽管道冷凝水直排由于以上冷凝水和閃蒸汽直排，導致工廠實際的冷凝水回收率為51.7%,而理論

37、的冷凝水回收率為78.1%,還具有較大的冷凝水回收提升空間，如下圖所示：建凝水直痔1HS.74k-b持豆Mil qhW2 78 kcb分析：公司冷凝水或閃蒸汽直排的主要原因可以分為三大類：第一類：未安裝冷凝水回收管路蒸汽管道壓力較高，產(chǎn)生的冷凝水本來可以通過自身壓力進行回收。但由于沒有安裝相應的冷凝水回收管路，導致冷凝水直接排放。第二類：設備失流所謂失流，即換熱器內蒸汽空間的壓力等于或小于疏水閥后的總背壓從而導致冷凝水無法從換熱器內排除的現(xiàn)象。例如葉復烤機、碎葉復烤機、一潤和二潤設備，在它們正常工作時，蒸汽調節(jié)閥后的蒸汽壓力小于1barg,而設備疏水閥后的背壓約為1.5barg（相當于冷凝水管

38、路提升15m）。冷凝水的壓力不足以克服疏水閥后的背壓，只能人為打開疏水閥的旁通或者直接通過自動排放閥對外進行排放。換熱器失流不僅會使換熱器內持續(xù)發(fā)出撞擊的噪聲，還會造成以下影響：控制閥會不斷振蕩，縮短控制閥的壽命達不到換熱器二次側設定的出口溫度換熱器出口二次側溫度出現(xiàn)分層現(xiàn)象增加換熱器、疏水閥及冷凝水管道腐蝕的可能性積聚的冷凝水的溫度會比蒸汽溫度低得多，二氧化碳和氧氣更容易溶解在冷水中。會產(chǎn)生機械應力換熱器頂部蒸汽空間的高溫會使換熱器產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，而其底部由于浸泡在低溫的冷凝水中其作用恰恰相反，會使換熱器發(fā)生收縮現(xiàn)象。當積聚的冷凝水水位連續(xù)變化，特別是快速變化時，機械應力會更加嚴重，從而導致?lián)Q

39、熱器蒸汽向外泄漏。失流最終會導致維護量的增加，降低換熱器以及附屬設備的使用壽命，從而增加整體的運行費用。第三類：通過閃蒸汽的形式對外排放如除氧頭閃蒸汽，當冷凝水產(chǎn)生的閃蒸汽超過除氧器本身所需要的蒸汽量時，閃蒸汽就會直接通過除氧器的排空口對外排放。改進建議：安裝冷凝水管路，將蒸汽管路疏水進行回收；對失流設備，安裝自動疏水閥泵，解決設備失流問題的同時，回收冷凝水；將除氧頭閃蒸汽進行回收。將上述進行回收后，每年可節(jié)約的鍋爐補水量為4100m3/年，每年節(jié)約的鍋爐蒸汽量為869噸/年，每年節(jié)約的費用為23.78萬元。（4）除氧器閃蒸汽熱量回收現(xiàn)狀：目前，除氧器設定溫度為95，除氧器排空口會斷斷續(xù)續(xù)向外

40、排放閃蒸汽，如下所示：分析：雖然除氧器現(xiàn)有溫度為95C,但由于除氧器補水方式為間斷給水，當除氧器不補水時，冷凝水產(chǎn)生的閃蒸汽及排污產(chǎn)生的閃蒸汽均無法被充分吸收，閃蒸汽就會通過除氧頭對外進行排放。實際上，現(xiàn)場鍋爐除氧為熱力除氧，需將除氧器內水溫加熱至104c左右，此時除氧頭對外排放的蒸汽將更加多。改進建議：將除氧器溫度95c改為104C；將除氧頭冒出的閃蒸汽熱量回收至軟化水?；诂F(xiàn)有的除氧器冒出的閃蒸汽量，可節(jié)約的蒸汽量216.3噸/年，節(jié)約軟化水216.3m3/年，節(jié)約的費用為5.52萬元/年。(5)蒸汽閥門保溫現(xiàn)狀：目前，鍋爐房及生產(chǎn)車間的大部分閥門均沒有進行保溫，如下所示：(-)鍋爐房閥門

41、(二)生產(chǎn)車間閥門分析：高溫閥門未保溫，存在較大的散熱損失?；诂F(xiàn)狀，蒸汽管路及閥門的散熱損失占到了總蒸汽能耗的15%相當于3臺碎葉復烤機的蒸汽能耗。保溫前后的節(jié)能量計算如下所示：名稱數(shù)值單位室內管道及閥門蒸汽能耗741.83kg/h室內管道及閥門蒸汽能耗385.31kg/h工廠全年運行時間2700小時/年蒸汽單價250元/噸全年節(jié)約蒸汽量962.6噸/年全年節(jié)約費用24.07萬元/年改進建議：請給現(xiàn)場未保溫的閥門(截止閥、減壓閥等)、過濾器、汽水分離器等設備安裝可拆卸式保溫夾套，可節(jié)約蒸汽耗量962.6噸/年，節(jié)約費用24.07萬元/年。2.3系統(tǒng)布置的評估結果和改進建議(1)蒸汽管路疏水點

42、布置現(xiàn)狀：在系統(tǒng)評估過程中，蒸汽主管的下降管最低處，公司大多都安裝布置了疏水點，但是部分疏水點沒有安裝集水槽。除此之外，在蒸汽下降管和上升管的最低處，還缺少少量疏水點。C-）無集水槽且手動排冷薪水（二碎葉復烤機蒸汽管道最低處無麻水點分析：現(xiàn)場減壓閥前后的管道屬于下降管和上升管。當閥門關閉時，冷凝水會在閥前后積聚；當閥門再次打開時，冷凝水會隨蒸汽攜帶出去。而減壓閥是通過節(jié)流起到控制蒸汽壓力，所以在這些閥門的閥芯與閥座處蒸汽流速很高，甚至達到臨界速度。如果此時蒸汽中混入質量較大的小水滴，會對閥芯閥座造成較大沖擊，影響閥門的使用壽命，如下圖所示，而且若進入換熱器的蒸汽管道中含有冷凝水，則會影響換熱效率，延長制程時間，較嚴重時會有水錘產(chǎn)生。因此必須在下降管和上升管的最低處安裝疏水閥組。在布置疏水點時應注意以下幾點:對于大口徑蒸汽主管在起機階段形成的冷凝水量較多，需要每隔30m至50m布置疏水點，并且還要盡可能的布置在管道天然的最低處由于蒸汽流速很快，在布置疏水點時，應考慮增加集水槽，推薦的集水槽尺寸及安裝方式如下所示：主售直徑-D集水槽豆徑-5祟水梢桑慳-比w