蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造介紹201102課件

1、解決方案蒸汽系統(tǒng)智能主要內容一、阿姆斯壯公司概況二、蒸汽系統(tǒng)基礎知識 一流能效蒸汽系統(tǒng)簡介三、國內蒸汽系統(tǒng)現狀及問題國內蒸汽系統(tǒng)存在的問題四、系統(tǒng)解決方案：蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術 阿姆斯壯提供的解決方案五、節(jié)能改造實例謝謝大家二(1)：蒸汽系統(tǒng)的組成蒸汽系統(tǒng)由五部分組成蒸汽產生系統(tǒng)蒸汽輸送系統(tǒng)蒸汽疏水系統(tǒng)凝結水回收系統(tǒng)凝結水處理系統(tǒng)PT水處理單元鍋爐鍋爐除氧器蒸汽凝結水蒸汽產生系統(tǒng)蒸汽輸送系統(tǒng)疏水系統(tǒng)凝結水回收系統(tǒng)凝結水處理系統(tǒng)二(1)蒸汽系統(tǒng)的組成二（2）：一流能效蒸汽系統(tǒng) 效率 h系統(tǒng) = h鍋爐 h管網 h用汽設備 + 凝結水回收 + 二次蒸汽或廢蒸汽回收 - 系統(tǒng)排污（熱水或蒸汽）三（1）：

2、國內蒸汽系統(tǒng)現狀蒸汽供熱系統(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）三（2）：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、壽命短問題 舉例二：蒸汽疏水閥直通、泄漏問題 舉例三：凝結水直接排放四：系統(tǒng)解決方案蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術A、蒸汽系統(tǒng)平衡的節(jié)能技術 B、蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術C、凝結水回收系統(tǒng)的節(jié)能技術D、凝結水處理系統(tǒng)四（A）蒸汽系統(tǒng)平衡節(jié)能技術1：造成系統(tǒng)不平衡的

3、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冗余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，數據信息缺失水不平衡導致蒸汽不平衡四（A）蒸汽系統(tǒng)平衡節(jié)能技術2：解決方案1、不平衡要素的解決蒸汽量過剩蒸汽量不足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舉例：改造后系統(tǒng)圖 （合理利用）高壓蒸汽管網中壓蒸汽管網低壓蒸汽管網中壓蒸汽用戶低壓蒸汽用戶四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術1. 疏水環(huán)節(jié)的重要性 2. 疏水環(huán)節(jié)的作用3. 不

4、阻汽蒸汽損失4. 疏水不當的危害5. 排空氣的必要性6. 保證凝結水的合理回收疏水環(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)四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術1.疏水環(huán)節(jié)的重要性四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術2.疏水環(huán)節(jié)的作用阻汽及時連續(xù)排水排空氣和其它不凝性氣體保證凝結水的合理回收驚人的蒸汽泄漏損失！阻止蒸汽泄漏可節(jié)約蒸汽10% - 25%!四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術 3.不阻汽蒸汽損失！危害一!管道水擊四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術4.疏水不當引起的危害保證設備安全運行提高設備換熱效率延

5、長設備使用壽命四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術5.排空氣和其他不凝性氣體的必要性凝結水回收： “在蒸汽供熱系統(tǒng)中 用汽設備產生的凝結水 在技術上可行經濟合理的前提下，必須回收?！?GB/T 12712-91 5.3條款凝結水回收是提高蒸汽系統(tǒng)效率的重要環(huán)節(jié)!四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術6.保證凝結水的合理回收蒸汽疏水閥完好率95% 優(yōu)秀蒸汽疏水閥完好率90% 合格（完好率=配備率合格率）國標GB/T12712-91供熱系統(tǒng)凝結水回收及蒸汽疏水閥技術管理要求 蒸汽供熱系統(tǒng)中，所有產生凝結水的用汽點，其凝結水出口必須安裝相匹配的疏水閥，不允許用截止閥代替。 四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術疏水閥完好

6、率的國家標準機械式 倒置桶型 / 浮球型（杠桿、自由式）/ 自由半浮球型熱靜力式 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 圓盤 / 脈沖型 / 迂回型（迷宮式）動 畫 演 示四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術疏水閥主要類型2、倒置桶式1 、浮球式3、熱靜力式 (波紋管式)4、熱動力式(圓盤式)四種常見的疏水閥倒吊桶疏水閥a)剖開樣返回杠桿浮球型疏水閥a)剖開樣返回熱動力圓盤疏水閥a)結構返回四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術各種疏水閥主要技術特點對比四（B）蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術各種疏水閥主要技術特點對比（續(xù)）What Does ICI Suggest?ICI En

7、gineering Design Guide EDG.PIP.30.01A帝國化學工程設計手冊 PPI.30.01A1、IB Traps 倒置桶疏水閥首選，所有場合 2、F&T traps 浮球熱靜力疏水閥大排量場合3、BP Thermostatic traps 熱靜力疏水閥非關鍵伴熱場合4、Bi-metal traps雙金屬片疏水閥低壓防凍場合5、Disk traps 熱動力疏水閥(園盤式) 不推薦使用空氣流動路線倒置桶排氣小孔排 水 路 線關閉時壓差作用各種疏水閥主要技術特點對比Which Trap Lives Longest?Life Test at Armstrong圓盤式和倒置桶式疏

8、水閥的壽命比較01234520406080Steam LossLb/HrYears in ServiceDiskInverted Bucket圓盤式倒置桶式蒸汽泄漏量工作壽命Who else Says Disk Trap; Short Life？Seven years life test at ICIHuddlesfield and Grangemouth Plantin United Kingdom英國帝國化學公司疏水閥壽命試驗報告阿姆斯壯疏水閥性能參數蒸汽疏水閥選型系統(tǒng)特征的確認 1. 輸汽管線 (主管、分汽缸、支管) 2. 伴熱線 3. 用汽設備參數的確定 1. 壓力 (最高工作壓力、工

9、作壓差) 2. 溫度 (是否過熱) 3. 排量 (凝結水量計算、安全系數) 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倒置桶疏水閥排量曲線壓差 (Psig)排量（磅）疏水閥的安裝應用安裝位置 (ABC原則)配套附件 活接頭、截止閥、檢測閥、過濾器、止回閥等典型安裝旁通管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)與背壓提升凝結水防凍措施疏水閥安裝注意事項安裝前用蒸汽沖洗管線安裝位置（ABC原則） Access: 便于接近以便檢查,維修； Below: 盡可能安裝在集水點之下； Close: 盡量靠近集水點。防凍的保護措施 A.不要選用過大的疏水閥； B.

10、加裝真空破壞器或選帶真空破壞器的疏水閥； C.盡量縮短排水管，向下傾斜排水管，加快重力排水； D.在提升回水管線頂部安裝止回閥，對集水管和回水管一并進行保溫； E.在所有低點安裝手動或自動排水閥。疏水閥典型安裝自蒸汽主管線或伴熱線到凝結水回收管線合理疏水與排氣成組疏水與單元疏水錯誤正確錯誤正確疏水閥安裝常見錯誤錯誤正確2010 系列帶萬向接頭疏水閥長 話 短 說TVS疏水閥站組合件(管束): 伴熱系統(tǒng)CCA凝結水收集組合件蒸汽伴熱線系統(tǒng)現場圖片（延煉）現場圖片（燕化）疏水閥故障分析及排除(節(jié)選) 冷閥-無排出物（凝結水）A. 壓力可能過高1. 設計壓力錯；2. 沒安裝新的壓力改變組件而提高壓力

11、；3. 減壓閥失效；4. 鍋爐的壓力表讀數低；5. 由于磨損，閥孔變大。B. 水或蒸汽沒有進入疏水閥1. 疏水閥前的過濾器或疏水閥內置過濾器的濾網堵塞2. 通往疏水閥的管線上閥門破裂；3. 管線或彎頭堵塞。C. 機構磨損或失效。D. 回水管線中高度真空，使疏水閥的壓差增加到超過 其操作壓差。E. 疏水閥體充滿污物。F. 倒置桶排氣孔塞滿污物。疏水閥故障分析及排除(節(jié)選) 不明原因的故障 背壓可能減少疏水閥的疏水量1. 回水管線太小；2. 其他疏水閥可能泄漏蒸汽；3. 凝結水收集箱的排氣管可能堵塞；4. 回水管線阻塞；5. 回水管線內真空度高。 假故障高溫凝結水在釋放到較低壓力下，會產生閃蒸汽，

12、并不是蒸汽泄漏。返回Kerry Phillips通訊技術的演進智能產品的演進TrapScan/TrapAlert - 1991前所未有的蒸汽疏水閥監(jiān)控系統(tǒng)第 1 代：SteamEye 電導產品 - 1998摒棄電線！實現了遠程監(jiān)控專利技術 900 MHz 射頻信號通訊中繼器放大無線通訊信號無需置入到管線或閥門內可以監(jiān)控各類疏水閥基于網絡的接收器可與蒸汽之星、樓宇自控系統(tǒng)和其它軟件相兼容第 2 代：SteamEye 音頻產品 - 2004第 3 代：AIM（阿姆斯壯智能監(jiān)控系統(tǒng)） - 2011AIM 智能無線架構 AIM Data Interface特點和改進摒棄電線！使用安全無線HART 網狀

13、通訊平臺適應嚴峻環(huán)境本安型，可以安裝在危險區(qū)域適合于任何廠商和任意型號的疏水閥疏水閥的狀況都記錄到網關允許用戶遠程查看疏水閥的狀況與 Steam Logic 集成可使用 Mod bus、OPC 或 HART IP 與 DCS 相兼容監(jiān)控設備無需損壞閥門、管道或系統(tǒng)；不需停車安裝。采用 WirelessHART 通訊協(xié)議；無縫地與現有 WiHART 系統(tǒng)集成。開放網狀 RF 射頻信號 傳輸 (2.4 GHz)網絡：自動架構、自動修復信道之間跳躍， RF 射頻傳輸可選數字讀數電池壽命：約 3 5 年FM 獲得全球批準所有設備均為本安型，符合 I/II/III 級Div. 1、Groups A-G、

14、Zone 0 Temp Class T3 標準。根據 EN60079-11 Zone 0 執(zhí)行 ATEX 測試針對嚴峻環(huán)境的設計監(jiān)控設備AD5000音頻監(jiān)控器ST5700蒸汽疏水閥監(jiān)控器TD5100溫度監(jiān)控器四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術1. 凝結水回收系統(tǒng)的作用2. 凝結水回收的意義3. 凝結水回收的國家標準4. 凝結水回收方式5. 凝結水回收應考慮的問題四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術1.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 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

15、少鍋爐煙塵、CO2、NOx的排放量減少熱水排放給環(huán)境帶來的熱污染四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術2.凝結水回收的意義凝結水的直接價值 = 除鹽水或軟化水價值 + 熱值+ 排污費- 水處理成本四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術2. 凝結水回收的意義：價值凝結水價值舉例除鹽水的價值除鹽水價值約為610元/噸包括 新鮮水價值1.21.4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四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術2. 凝結水回收的意義：價值 熱值、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13元/噸四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術2. 凝結水回收的意義：價值 凝結水價值舉例回

16、收50噸/小時凝結水年運行8000小時年回收利用效益為：80005018 = 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/噸四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術2. 凝結水回收的意義：價值凝結水的直接價值610010%3118元/噸國標GB/T12712-91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四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術3.凝結水回收的國家標準回收方式：重力回水背壓回水（余壓回水）加壓回水 四

17、（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術4.凝結水回收方式 以疏水閥背壓（余壓）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。背壓回水（余壓回水）四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術4.凝結水回收方式加壓回水 利用汽（氣）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。 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、

18、無需配電、維護量小等特點。四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術4.凝結水回收方式汽(氣)動凝結水泵非電動方式回收凝結水替代電動凝結水泵減少維護維修有效利用能源動畫演示四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術4.凝結水回收方式進汽壓力低于背壓的閉式回收系統(tǒng)進汽壓力有調制（高于或低于背壓）時的閉式回收系統(tǒng)優(yōu)點：1 排氣管線與整個系統(tǒng)相連以平衡壓力。2 不會把系統(tǒng)中所含的閃蒸汽排放到空氣中。3.在系統(tǒng)中幾乎所有的熱量都可被保留。缺點：只用于單路回收Armstrong凝結水泵最小產品- PT-104 Mini泵體積：470343317排量：0.6t/h 典型應用Armstrong凝結水泵：PT-200,300系列排量

19、 單臺16t/h背壓：0.45MPaArmstrong凝結水泵最大產品- PT-516 超大排量泵排量可達30t/h 最大背壓：0.55MPa四（C）凝結水回收系統(tǒng)節(jié)能技術5.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MOTOROLA（天津）公司岳陽石化合成橡膠廠四（D）凝結水處理技術1. 凝結水的污染2. 凝結水污染的危害3. 凝結水處理標準：鍋爐給水標準4. 處理技術四（D）凝結水處理技術1.凝結水的污染凝結水污染原因加熱設備泄漏設備管道腐蝕凝結水污染物種類工藝介質：油、有機物等腐蝕產物：Fe2O3、F

20、e3O4離子類：Ca2+、Mg2+、SiO22-等四（D）凝結水處理技術2.凝結水污染的危害 熱力設備結垢 鍋爐受熱面結焦，受熱面損壞 汽、水共騰，影響蒸汽品質四（D）凝結水處理技術3.鍋爐給水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/T12145-1999四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng) 處理原理 凝結水處理工藝 技術指標 技術特點四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)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

21、學穩(wěn)定性好，質地均勻，極細微孔，吸附能力強等特點四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)凝結水處理工藝凝結水熱量利用除油、除鐵除離子粗 隔 油關鍵工藝技術為凝結水的除油和除鐵！結構圖VentDistributionPrecoat ElementInletOutlet四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)鋪膜圖VentDistributionPrecoat ElementInletOutletPrecoat Mode四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)運行圖VentDistributionPrecoat ElementInletOutletService

22、 Mode四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)爆膜圖Air SurgeBackwashVentDistributionPrecoat ElementAir Inlet四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)技術指標 除油效果：油1ppm 除鐵效果：鐵50ppb 運行周期長：510天/周期 運行成本低：0.20.3元/噸 最高耐溫：120四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)技術特點（專利號：ZL 02 2 85206.9）雙膜多功能，同時去除凝結水中的油、鐵等其它雜質強大的安全保護功能,有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，從而實現良好的除油效果 1.油在線監(jiān)控

23、系統(tǒng) 2.流量保護系統(tǒng) 3.壓差報警保護系統(tǒng)系統(tǒng)技術集成, 占地面積小采用國外先進的“三步鋪膜法”和“八步爆膜法”技術，保證鋪膜爆膜效果不需再生自動化程度高四（D）凝結水處理技術4.復合雙層膜凝結水精處理系統(tǒng)北京燕山石化第一熱電站 投用時間：2007年1月 Time：1/2007 處理水量：250t/h Treatment Capacity: 250t/h 項目概況 General Situation： 采用PLC全自動控制，復合膜凝結水除油除鐵系統(tǒng)活性炭過濾器系統(tǒng)工藝路線，處理水溫95，凝結水中的油含量從20mg/l降低到0.3mg/l以下，鐵含量從500ug/l降至16ug/l左右，試運行

24、狀況良好。 Oil and Fe Removal System with active carbon filter automatically Controlled by PLC; Working Temperature over 95;Oil removal from 20mg/l down to less than 0.3mg/l, Fe removal from 500ug/l to 16ug/l北京燕山石化第一熱電站 復合膜過濾器2用1備 Two Composite Membrane Filters in use, one more ready 處理水溫95 Working Tempe

25、rature over 95中石化青島石化公司 投用時間：2005年12月 Time：12/2005 處理水量：50t/h Treatment Capacity: 50t/h 項目概況 General Situation： 復合膜凝結水除油除鐵系統(tǒng)精密過濾器系統(tǒng)系統(tǒng)工藝路線，處理水溫95左右，凝結水中的油含量從10mg/l降低到0.2mg/l左右，鐵含量從300ug/l降至50ug/l以下，運行狀況良好。 Oil and Fe Removal System with precision filter ; Working Temperature around 95; Oil removal from 10mg/l down to 0.2mg/l, Fe removal from 300ug/l down to less than 50ug/l中石化青島石化公司 復合膜過濾器1用1備 One Composite Membrane Filters in use, one more ready 處理水溫95左右 Working Temperature around 95 中石化青島石化公司 復合膜除油除鐵裝置調試報告 Examination Report of