企業(yè)用熱管理

企業(yè)用熱管理第1頁(yè)/共51頁(yè)P(yáng)T水處理單元鍋爐鍋爐除氧器蒸汽凝結(jié)水產(chǎn)生系統(tǒng)輸送系統(tǒng)疏水系統(tǒng)凝結(jié)水回收系統(tǒng)凝結(jié)水處理系統(tǒng)第2頁(yè)/共51頁(yè)蒸汽系統(tǒng)的效率h系統(tǒng):h鍋爐*h管網(wǎng)*h設(shè)備

+凝結(jié)水回收

+廢蒸汽回收

-排污（環(huán)境污染）第3頁(yè)/共51頁(yè)一流能效蒸汽系統(tǒng)指標(biāo)80+%鍋爐效率95+%疏水閥完好率（GB12712-91）80+%凝結(jié)水回收率（GB12712-91）60+%系統(tǒng)熱效率系統(tǒng)基本平衡--蒸汽、水和熱量專業(yè)的蒸汽系統(tǒng)維護(hù)第4頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)內(nèi)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(wàn)臺(tái)耗煤量——3.1億噸/年（不包括熱電廠）熱能利用效率——＜30%（相當(dāng)于國(guó)際先進(jìn)水平的1/2）節(jié)能潛力——8000萬(wàn)噸標(biāo)煤/年（相當(dāng)于蒸汽系統(tǒng)全年總能耗的1/4）第5頁(yè)/共51頁(yè)蒸汽用戶普遍存在的問(wèn)題蒸汽系統(tǒng)不平衡二次蒸汽、余熱不利用跑冒滴漏浪費(fèi)嚴(yán)重大量凝結(jié)水不回收關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量不合格設(shè)計(jì)選型管理維護(hù)存在較大問(wèn)題第6頁(yè)/共51頁(yè)30-35%15-20%45-50%節(jié)能潛力分布第7頁(yè)/共51頁(yè)蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)A、蒸汽系統(tǒng)平衡的節(jié)能技術(shù)B、蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)C、凝結(jié)水回收系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)D、凝結(jié)水處理系統(tǒng)第8頁(yè)/共51頁(yè)蒸汽系統(tǒng)平衡的節(jié)能技術(shù)第9頁(yè)/共51頁(yè)一、作用從系統(tǒng)和宏觀的角度對(duì)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)分析，把握和甄別諸如“汽平衡”，“熱平衡”，“水平衡”，“壓力平衡”和“合理回收與合理利用”的系統(tǒng)性問(wèn)題，是保證整個(gè)改造方案“技術(shù)路線”正確的基礎(chǔ)和必要保證。第10頁(yè)/共51頁(yè)二、平衡的要素1、蒸汽系統(tǒng)等級(jí)的確定；2、各等級(jí)蒸汽產(chǎn)汽點(diǎn)的確定；3、各等級(jí)蒸汽用戶的確定；4、凝結(jié)水回收情況的確定；5、鍋爐給水系統(tǒng)的確定；6、蒸汽系統(tǒng)動(dòng)力裝置的確定。第11頁(yè)/共51頁(yè)三、造成系統(tǒng)不平衡的原因整體規(guī)劃缺乏科學(xué)性蒸汽梯級(jí)利用方面“勢(shì)能”浪費(fèi)的問(wèn)題蒸汽排空的問(wèn)題凝結(jié)水未回收，或未作鍋爐給水使用無(wú)計(jì)量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)不完善第12頁(yè)/共51頁(yè)

蒸汽能量損失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(jié)水凝結(jié)水排放散熱損失蒸汽泄漏閃蒸汽機(jī)械能量損失高壓蒸汽管線中壓蒸汽管線低壓蒸汽管線第13頁(yè)/共51頁(yè)四、解決方案1、不平衡要素的解決蒸汽富裕：蒸汽欠缺：2、能量的優(yōu)化利用減溫減壓器、排污水、放空蒸汽、凝結(jié)水排放、疏水閥設(shè)置不當(dāng)3、蒸汽系統(tǒng)的改進(jìn)第14頁(yè)/共51頁(yè)合理利用蒸汽能量高壓鍋爐中壓鍋爐減壓閥減壓閥汽輪機(jī)中壓蒸汽用戶低壓蒸汽用戶除氧器閃蒸汽凝結(jié)水凝結(jié)水第15頁(yè)/共51頁(yè)蒸汽疏水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)第16頁(yè)/共51頁(yè)這是整個(gè)系統(tǒng)診斷和優(yōu)化改造的首要環(huán)節(jié)，也是關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)——

“提高蒸汽熱能利用效率，有效回收凝結(jié)水”

——的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。第17頁(yè)/共51頁(yè)疏水環(huán)節(jié)的作用阻汽及時(shí)連續(xù)排水排空氣和其它不凝性氣體第18頁(yè)/共51頁(yè)疏水環(huán)節(jié)應(yīng)考慮的問(wèn)題1、凝結(jié)水回收的問(wèn)題按照GB/T12712-9的5.3款關(guān)于“在蒸汽供熱系統(tǒng)中，用汽設(shè)備產(chǎn)生的凝結(jié)水，在技術(shù)上可行經(jīng)濟(jì)合理的前提下，必須回收”的要求，疏水系統(tǒng)必須首先考慮到凝結(jié)水環(huán)節(jié)的回收方式。

第19頁(yè)/共51頁(yè)疏水環(huán)節(jié)應(yīng)考慮的問(wèn)題2、疏水系統(tǒng)的適應(yīng)性問(wèn)題疏水系統(tǒng)在使用壽命、耐雜質(zhì)、耐水擊等適應(yīng)性方面提出了較高的要求。

第20頁(yè)/共51頁(yè)3、蒸汽系統(tǒng)排空氣的必要性保證設(shè)備安全運(yùn)行；提高設(shè)備換熱效率；延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。疏水環(huán)節(jié)應(yīng)考慮的問(wèn)題第21頁(yè)/共51頁(yè)疏水環(huán)節(jié)應(yīng)考慮的問(wèn)題4、疏水閥是疏水系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)疏水閥的作用就是“阻汽排水”。它是實(shí)現(xiàn)疏水系統(tǒng)全部功能的主要載體和基本單元?？梢哉f(shuō)，疏水閥決定著疏水系統(tǒng)，凝結(jié)水回收系統(tǒng)乃至整個(gè)蒸汽系統(tǒng)合理運(yùn)行的成敗。

第22頁(yè)/共51頁(yè)我國(guó)各類疏水閥使用現(xiàn)狀全部100%正常運(yùn)行

(漏汽率<3%)10%泄漏超標(biāo)

(漏汽率>5%)60%嚴(yán)重泄漏

(漏汽率>10%)30%

許多疏水閥處于跑汽狀態(tài),形同虛設(shè)第23頁(yè)/共51頁(yè)驚人的蒸汽泄漏損失

－0.7MPa下的測(cè)試報(bào)告（假定蒸汽單位成本為70元/噸）阻止蒸汽泄漏可節(jié)約蒸汽10%-25%第24頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12712-91供熱系統(tǒng)凝結(jié)水回收及蒸汽疏水閥技術(shù)管理要求蒸汽疏水閥完好率>90%完好率=配備率×合格率第25頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12712-91

蒸汽供熱系統(tǒng)中，所有產(chǎn)生凝結(jié)水的用汽點(diǎn)，其凝結(jié)水出口必須安裝相匹配的疏水閥，不允許用截止閥代替。第26頁(yè)/共51頁(yè)疏水閥主要型式機(jī)械式倒吊桶型，浮球型（杠桿、自由式），自由半浮球型（UFO）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(dòng)力式圓盤、脈沖型、迂回型（迷宮式）第27頁(yè)/共51頁(yè)1倒吊桶式2浮球式3熱靜力式

(波紋管式)4熱動(dòng)力式(圓盤式)四種常見(jiàn)的疏水閥第28頁(yè)/共51頁(yè)疏水閥的制造標(biāo)準(zhǔn)1、節(jié)能要求（節(jié)汽率）英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司疏水閥泄漏試驗(yàn)報(bào)告

疏水閥類型中壓低壓熱動(dòng)力疏水閥1.09kg/h0.84kg/h倒置桶疏水閥0.44kg/h0.42kg/h壓力平衡熱靜力疏水閥未測(cè)0.1kg/h第29頁(yè)/共51頁(yè)疏水閥的制造標(biāo)準(zhǔn)2、壽命要求英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司疏水閥壽命試驗(yàn)報(bào)告疏水閥類型中壓1.4MPa

熱動(dòng)力疏水閥12個(gè)月倒置桶疏水閥5-7年壓力平衡式疏水閥6個(gè)月雙金屬片疏水閥2-3年第30頁(yè)/共51頁(yè)WhichTrapLivesLongest?01234520406080LifeTestatArmstrongSteamLossLb/HrYearsinServiceDiskInvertedBucket圓盤式倒吊桶式蒸汽泄漏量工作壽命圓盤式和倒吊桶式疏水閥的壽命對(duì)比曲線第31頁(yè)/共51頁(yè)疏水閥性能對(duì)比分析從影響疏水閥壽命的主要五種因素分析；從疏水閥密封形式上分析；從閥門修復(fù)性上分析；從受環(huán)境溫度的影響上分析；

通過(guò)各種疏水閥性能對(duì)比及分析，可以看出倒置桶式疏水閥性能最佳，壽命最長(zhǎng)，熱動(dòng)力式疏水閥最差

第32頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12712-913、疏水閥耐背壓性能要求：機(jī)械式：實(shí)際最高工作背壓=0.8×疏水閥實(shí)際工作壓力熱動(dòng)力式：實(shí)際最高工作背壓=0.5×疏水閥實(shí)際工作壓力熱靜力式：實(shí)際最高工作背壓=0.3×疏水閥實(shí)際工作壓力

由于考慮凝結(jié)水回收對(duì)疏水閥耐背壓性能的較高要求，熱動(dòng)力式和熱靜力式疏水閥均不適用。第33頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12712-914、疏水閥疏水方式：當(dāng)用汽設(shè)備內(nèi)要求不得積存凝結(jié)水時(shí)，應(yīng)選用能連續(xù)排放飽和凝結(jié)水的機(jī)械型蒸汽疏水閥。第34頁(yè)/共51頁(yè)各種疏水閥主要技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比第35頁(yè)/共51頁(yè)WhatDoesICISuggest?ICIEngineeringDesignGuideEDG.PIP.30.01A帝化工程設(shè)計(jì)手冊(cè)PPI.30.01A1_IBTraps倒置桶疏水閥——首選，所有場(chǎng)合2_F&Ttraps浮球熱靜力疏水閥——大排量場(chǎng)合3_BPThermostatictraps熱靜力疏水閥——非關(guān)鍵伴熱場(chǎng)合4_Bi-metaltraps雙金屬片疏水閥——低壓防凍場(chǎng)合5_Disktraps熱動(dòng)力疏水閥(園盤式)——不推薦使用

帝國(guó)化學(xué)公司的推薦第36頁(yè)/共51頁(yè)凝結(jié)水回收系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)第37頁(yè)/共51頁(yè)凝結(jié)水回收系統(tǒng)作用“承上啟下”的環(huán)節(jié);通過(guò)不同回收方式加以回收；進(jìn)行取熱和精處理，并最終作為鍋爐給水送交鍋爐使用。

第38頁(yè)/共51頁(yè)回收利用凝結(jié)水的意義節(jié)約水資源減少酸、堿耗量節(jié)約能源減少除氧器耗量減少環(huán)境污染減少酸堿污水排放量減少鍋爐煙塵、CO2、NOx的排放量減少熱水排放污染凝結(jié)水回收的意義第39頁(yè)/共51頁(yè)

除鹽水或軟化水價(jià)值

+熱值+排污費(fèi)-水處理成本

凝結(jié)水的直接價(jià)值=凝結(jié)水的直接價(jià)值舉例說(shuō)明下一節(jié)第40頁(yè)/共51頁(yè)

除鹽水價(jià)值除鹽水價(jià)值約為6~10元/噸，包括

新鮮水價(jià)值

1.2~1.4噸/噸除鹽水酸堿費(fèi)用電耗費(fèi)用酸堿污水處理費(fèi)返回第41頁(yè)/共51頁(yè)

熱值、排污費(fèi)熱值折合成低壓蒸汽價(jià)值約為蒸汽價(jià)格的10%

排污費(fèi)1~3元/噸第42頁(yè)/共51頁(yè)

凝結(jié)水價(jià)值舉例

回收50噸/小時(shí)凝結(jié)水 年運(yùn)行8000小時(shí)年回收利用效益為：

8000×50×14=560萬(wàn)元/年

除鹽水價(jià)格：6元/噸+蒸汽價(jià)格：70元/噸+排污費(fèi)：2元/噸-水處理費(fèi)用：1元/噸凝結(jié)水的直接價(jià)值

=6+70×10%+2-1=14元/噸返回第43頁(yè)/共51頁(yè)節(jié)約水資源水資源短缺已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素水是稀缺資源水是商品是戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源水利部長(zhǎng)在第三屆世界部長(zhǎng)級(jí)水論壇上的演講全國(guó)669座城市中400座供水不足

110座嚴(yán)重缺水

重視和加強(qiáng)對(duì)水資源的配置節(jié)約和保護(hù)努力提高用水效率和效益提高水資源和水環(huán)境的承載能力建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)返回第44頁(yè)/共51頁(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12712-91凝結(jié)水回收率每提高10%，系統(tǒng)熱效率則提高1.5%國(guó)標(biāo)規(guī)定：凝結(jié)水回收合格率不得小于60%凝結(jié)水回收率=年回收的合格凝結(jié)水量年間接加熱產(chǎn)生的可被回收的凝結(jié)水量×100%凝結(jié)水回收率的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第45頁(yè)/共51頁(yè)凝結(jié)水回收應(yīng)考慮的問(wèn)題1、回收方式的選擇重力回水背壓回水（余壓回水）加壓回水

第46頁(yè)/共51頁(yè)

以疏水閥余壓為動(dòng)力將凝結(jié)水及閃蒸汽輸送到指定回水點(diǎn)。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(shè)備，對(duì)于疏水閥的完好率要求非常高。

特點(diǎn)：不僅回收利用了凝結(jié)水的價(jià)值，而且二次閃蒸汽也得到了充分利用，但對(duì)疏水閥的質(zhì)量和回水管道的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)格。疏水閥余壓回水系統(tǒng)第47頁(yè)/共51頁(yè)凝結(jié)水泵回收系統(tǒng)

利用汽（氣）動(dòng)凝結(jié)水加壓泵將凝