凝结水回收改造项目可行研究报告

1、凝结水回收改造工程可行性研究报告1概述1.1 工程概况西安热电责任凝结水回收技术改造工程.工程承办单位为西安热电有限责任公司,是以集中供热为主的热电联产企业,该公司在省市各部门及各级单位领导的大力支持下,成功开发和建设了西安市西郊集中供热一期二期工程等集中供热工程.公司现有五台每小时220吨高温高压煤粉锅炉,两台每小时25兆瓦和两台50兆瓦汽轮发电机组,总装机容量150MW.设计年发电量10.5亿千瓦时,供热量907万吉焦,最大对外供热水平为640t/h蒸汽.资产总值12.87亿,职工1289人,供热管网35公里,供给着周边近40平方公里范围内近100个热用户的采暖,生活及工业用热,且热用户在

2、不断开展中.供热区域：西起皂河,东至环城西路,北起陇海线,南至西安高新技术产业开发区.经过多年运行,取得了良好的经济效益和社会效益.公司本着节能、环保的宗旨,根据企业目前设备运行实际情况对除尘,冲渣流水的回收、冷凝水的回收、循环利用技术的改造,以实现节能环保功能,提升企业的经济效益,促进企业可持续开展.努力创立生态工业.1.2 工程地点及气象地质条件该区域属温带半湿润的大陆性季风气候,夏季炎热,冬季干冷气候情况如下：年平均气温最冷月1月月平均气温最热月7月月平均气温历年最高气温历年最低气温采暖期室外计算温度日平均气温w+5c的天数日平均气温w+5c的起止日期日平均气温w+5c期间内的平均温度日

3、平均气温w+8c的天数日平均气温+8C的起止日期11.9-日平均气温w+8c期间内的平均温度年平均风速最大风速常年主导风向冬季主导风向年平均降水量日最大降水来量年平均日照时数最大冻土深度13.2C-0.7C26.4C43.4C-17.5C-5C101天11.21-次年3.11127天次年3.152.12m/s24m/s东南风和西南风西北风660.6mm143.0mm2097日照百分率49%24cm8度地震设防裂度2工程建设必要性和主要技术问题2.1 冬季用热峰期锅炉需软水严重缺乏与用户凝结水大量排放之间的矛盾突出2.1.1 锅炉用软水来源原设计为化学水处理和局部凝结水回收两局部.原设计锅炉峰值

4、用水量1000t/h包括发电和供热,化学制水系统最大制水水平为700t/h.因此锅炉峰值时软水缺口为300t/h,这300t/h即为原设计中的凝结水回收局部.西安热电有限责任公司对外最大供热水平640t/h.现今实际运行最大供热量540t/h供热缺口100t/h主要原因：锅炉用软水缺乏,致使锅炉无法满负荷运行,导致采暖期供热流量缺乏,供热质量较差.2.1.2 西安热电有限责任公司现有供热用户近100户,采暖期峰值用汽量540t/h.凝结水量除补水和其它合理用水为450吨.处理方法：全部排放！民用户直接排入污水管道,工业用户凝结水温度较高按规定排入污水管道中水温不能高于80C掺入自来水或中水降温

5、后排放.2.1.3 一方面锅炉用软水缺口300t/h,另一方面450t/h温度较高60C左右、品质较好的凝结水被排放,并且造成资源、能源浪费,对环境造成热污染.因此对凝结水回收用于锅炉补水,一举几得,不仅解决了锅炉补水,锅炉可以满负荷运行,增加了供热量、发电量,增加了公司效益,改善了供热质量,又能解决用户凝结水排放的种种难题,节约了资源、能源,改善了环境.2.2 节约资源能源的需要2.2.1 中国水资源严重短缺,居世界109位,被列为全世界十三个人均水资源匮乏的国家之一,而西安地处内陆,人均占有地表水资源量仅为326立方米,相当于中国人均占有量的1/6,多发“水荒水土流失严重,整体水质恶化,地

6、下水多年超采,虽将黑河、石头河水引入西安,但水资源仍然紧缺,因此我们必须坚持开源节流、节约用水.2.2.2 中国地大物博、矿产丰富,但由于人口众多,过度开采各种资源均已十分匮乏,煤炭作为工业生产的主要能源来源,根本就是供不应求,如果继续过度的开采,我们将面临十分窘迫的局面.因此,节约煤炭资源已成为集中供热企业的首要技术问题.2.2.3 凝结水工程的实施将每年将节约124万吨自来水,节约标准燃煤2.9万吨.2.3 建设清洁能源示范城市和创立卫生示范城市的需要凝结水因温度较高,在排放过程中有很严重的热污染问题和“跑、冒现象,用户将温度较高的凝结水排入污水管道,造成整个污水管道井口到处出现冒汽现象,

7、不仅浪费了能源造成了周边环境的热污染,而且冒汽的现象和污水的刺鼻气味对周围环境造成了很坏的影响.集中供热作为建设清洁能源示范城市中清洁能源行动目标的四项行动之一,而且西安热电有限责任公司作为创立卫生城市的重点企业,解决凝结水回收利用消除街道、社区、工厂的热污染和“跑、冒现象已经迫在眉睫.2.4 需要解决的技术问题为了提升企业的经济效益和社会效益,我们从节能、降耗着手,即从节约水、煤入手提出以下需要解决的技术问题,如获解决,不但可以减轻企业营运的本钱压力,同时对环保创立生态工业有着明显的促进作用.2.4.1 三个一级供热站减少冷凝水中闪蒸蒸汽对泵的汽蚀.对各换热器冷凝水压力的调整.水泵最正确流态

8、的限制.对闪蒸蒸汽的利用.集中疏水,保证用热设备的冷平衡、热平衡和水平衡.2.4.2 管网中上下压管网共网电磁厂、绝缘厂凝结水管网中工业用户和民用户共网,冷凝水回收压力不同,上下压共网将出现顶托现象,这种现象导致冷凝水无法回收,必须消除工业用户凝结水压力较高,民用户较低2.4.3 凝结水进锅炉前除铁及除氧蒸汽及凝结水通过管道输送,又经许多设备处理,不免带有许多杂质,其中主要为铁质,而进入锅炉前预防腐蚀,必须降低冷凝水的含氧量.2.4.4 对凝结水回收系统的监控凝结水管道与蒸汽主管道局部为同沟道敷设,假设凝结水泄漏,将危及蒸汽主管道,因此必须有良好的监控系统.2.4.5 管道腐蚀管道腐蚀不仅在管

9、道内外进行化学处理,而且还要对凝结水质进行处理,远距离输送含氧量较高,会加剧管道氧腐蚀,因此在用户和大站对凝结水含氧量进行限制.3技术方案确定3.1 预计回收凝结水的来源及水量3.1.1 三个城市一级供热站桃园站、协和站、丰收站桃园站冷凝水产生量：90t/h协和站冷凝水产生量：80t/h丰收站冷凝水产生量：75t/h3.1.2 大工业用户电瓷厂冷凝水产生量：25t/h绝缘厂冷凝水产生量：30t/h西安化工厂冷凝水产生量：35t/h庆安集团冷凝水产生量：15t/h3.1.3 管道沿途小用户冷凝水产生量共计：35t/h3.2 凝结水回收工程方案3.2.1 管网局部西安热电有限责任公司凝结水回收工程

10、采用密闭式回收系统工程图纸见附图,管道总长10Km,其中DN3004180米红光路段、团结南路段DN2002220米洋镐路段、丰收北路段DN1254140米西化支线、丰收南路段、协和站段中间管路中隔断阀门共19台DN3004台DN2005台DN1259台DN1001台补偿器110台含厂内其中电厂至丰收路段为地沟敷设,其它为直埋敷设.3.2.2 厂内局部厂外管道经运行值班室,将原DN300管道变成两条DN150管道,通至化学分厂凝结水箱,然后经两台200t/h除铁器和两台出力200t/h的高压除氧器,再有两台G=400m3/h,H=50m水泵送至锅炉汽机房.3.2.3 三大供热站协和、丰等、桃园

11、三个供热站为凝结水回收的主要水源,站内设计为开式和闭式两用系统,开式为闭式的备用系统,闭式系统虽然造价高但优点较多：减少凝结水及热量的损失设计有凝结水回收水器,回收水器具有除污装置,自动调压装置,汽蚀消除装置限制水泵的最正确流态开式凝结水回收系统:优点：投资小,占地面积小,操作简单缺点：凝结水回收系统进入开式凝结水箱时由于压力骤降,凝结水发生闪蒸,生成闪蒸蒸汽,闪蒸蒸气逸入大气,一方面,造成10-15%凝结水的损失,另一方面,闪蒸蒸气带走了30-50%凝结水热量,使凝结水温度降低,又造成了周边环境的热污染.3.2.4 用户换热站绝缘厂、电瓷厂为工业用户,因特殊工艺要求,凝结水具有较高温度、压力

12、相对民用户而言,因此不仅有其它大站一样的设备,并加装扩容器和一台射流减压装置,解决上下压共网问题.西化支管,西安化工厂为独立工业用户,因其整年负荷较大,凝结水量较多,因此独立敷设DN125管道进行凝结水回收,站内设计与其它换热站相同.民用户水因种种原因,大局部为开式回收系统,未设置回水器.3.2.5 监控系统凝结水监控系统采用远程监测系统,对沿途各用户、三大站设立监测点,对各点进行监控,调节流量、压力,并随时和厂内运行值班室联系,对红光路、洋镐路段蒸汽与凝结水管道同地沟人防敷设,每1000米安装自动报警装置,由远程检测系统监控,假设凝结水漏水淹及蒸汽主干管,自动报警系统将信息传回运行值班室,进

13、行报警,运行值班室通知抢修人员进行处理.3.2.6 站内水处理每个站安装一台水质硬度测试仪,对水质进行硬度监控,三大站内设置化验员,每一小时对水质进行化验,水质标准：PH值6-8硬度V.0umoL/L导电度现.3us/cm铁<00ug/L3.2.7 凝结水回收流程蒸汽一一换热器一一疏水阀一一凝结水回收器凝结水箱一一凝结水泵一一管网一一厂内凝结水箱一一除铁器一一除氧器一一除氧给水泵一一锅炉4 工程技术设想4.1 工程技术思路为了节省材料及施工时间,西安市热力规划设计院对整个用户分布进行调查了解,进行了合理设计,设计思路主要有：对三大供热站集中回收,各站内设冷凝水泵房,加装回水器及过滤设备.

14、工业用户电瓷厂和绝缘厂在各厂内设置泵房,因工艺限制,在各厂内对冷凝水进行减压后,再输送到冷凝水管中,保证其与冷凝水主干管压差不大于0.3MPa.小用户设置冷凝水泵直接接入冷凝水管.西安化工厂单独设置管道,进行回收.4.2 改造效果4.2.1 经计算,冬季时可回收50C-80c冷凝水G1=300t/h以上,夏季可回收G2=80t/h冬季：H冬=4刈0X24=2800小时夏季：H夏1=8刈0X24=5760小时夏季除方案检修及设备更换等停汽后剩余时间约H夏=5000小时G全年=GiH冬+G2H夏=300X2800+80>5000=1240000吨/年将其利用为锅炉补水,每年节约124万吨自来

15、水.4.2.2 每年节省标煤Gb节省热量QIi=601.64kj/kg平均凝结水排水始I0=83.74kj/kg20C常温水始Q=G全年(I1-I0)=124X107X517.9=64219.6X107kj=642196MJ折算煤量G=29191吨/年4.3 工程依据?动力管道手册?城市热力网设计手册?CJJ34-2002?城镇直埋供热管道工程技术标准?CJJ/T81-98?城市工程管线综合规划标准?GB50289-98?城市供热管网工程施工及验收标准?CJJ28-2004?城镇供热直埋蒸汽管道技术标准?CJJ/04-2005?建筑给水排水设计标准?GB50015-2003?钢结构设计标准?G

16、B50017-2003?城镇供热管网结构设计标准?4.4 技改工程举措4.4.1 站内及大用户局部：根据负荷设计安装凝结水泵和回水器,设定水压,调试监控系统.安装过滤器,并将反冲洗管道接入排水地沟内.焊接凝结水箱,加装液位限制系统.在工业用户中安装冷凝水减压设备,安装监控设备.安装计量装置.4.4.2 管道局部：设计并改造局部管道,加大管径,加装疏水装置.设计并改造局部补偿器及固定支架,滑动支架.新建局部依据图纸进行施工,注意管道焊接及支架的制作安装.设计安装隔离门验收冲洗4.4.3 电气局部：根据设计更换整流局部,限制局部.安装监控系统.局部线缆更换.4.4.4 厂内局部：依据图纸安装管道,

17、并在值班室设置监控装置.安装除铁器,和简单水处理设备.焊接制造蓄水箱,并对其进行保温.设计锅炉用凝水泵及其它附属装置.4.5 工程方案特点一举多得.即解决了锅炉用水的紧缺和各站冷凝水的排放问题,又节约了自来水用量,提升了单位经济效益.循环利用.水可以循环利用,处理费用较小.操作简便.由于系统设计合理,自动化程度高.稳定可靠.由于水处于中性,腐蚀较小,水压较小,管道为无缝钢管,设备选型得当,运行稳定可靠.5工程实施方案及轮廓进度5 .1工程实施方案对现有系统进行详细检查和登记.由西安市热力规划设计院,对现有设备、管线进行负荷、制定打压、探伤及设备管道更换方案.由西安市热力规划设计院,根据用户及市

18、政规划情况进行施工图设计设计完成后依据图纸进行施工和设备购置安装监控系统分布调试整体调试、冲洗管道编写规程、培训人员5.2工程工程轮廓进度编制可行性研究报告可行性研究报告确认初勘现有管道设备登记初步设计及确认详勘施工图设计主要设备招标施工及安装调试、冲洗投运6工程环保效果2005年11月一2005年12月2005年12月2006年1月-2006年1月中旬2006年1月中旬-2006年2月2006年2月-2006年3月2006年3月初-2006年3月中旬2006年3月中旬-2006年4月2006年4月-2006年5月2006年4月-2006年9月2006年9月-2006年10月中旬2006年11

19、月每年节约自来水用量120多万吨每年间接节约燃煤3万余吨每年间接减少向大气的烟尘排放量7000余万立方米每年可间接少排放酸碱废水3万立方米7职业平安卫生7.1 工程设计施工依据?建设工程(工程)劳动平安卫生监察规定?工业企业劳动卫生标准?(GB8773780-88、GB115161532-89、GB117191726-89)?工业企业采暖通风与空气调节设计标准?(GBJ19-87)?城镇供热直埋蒸汽管道技术标准?(CJJ104-2005)?城市热力网设计标准?(CJJ34-2002J216-2002)7.2 本工程将严格遵守国家的有关标准：平安卫生设施与主体工程同时设计、同时施工同时验收；对可

20、能危及生产和生产操作的不平安因素和影响操作人员身体健康的有害因素采取举措,创造文明生产的良好环境.8投资估算8.1 工程概况本工程新建管线6450米,改造4090米,投资范围包括：换热站局部、厂内设备局部、用户局部、管网改造局部、管网新建局部.资金来源：全部为企业自有资金.8.2 建设投资估算编制依据8.2.1 全国统一安装工程预算定额(陕西省价目表2001)8.2.2 全国统一市政工程预算定额(陕西省价目表2001)8.2.3 陕西省建设工程材料信息价20058.3 建设投资估算编制方法土建、给排水、采暖、通风、热控、总图等工程按类似工程造价指标估算；国产设备购置费根据设备出厂价估算设备运杂

21、、安装、根底费根据概算指标估算；设计费根据国家计委工程勘察设计收费标准2002年修订本计算,办公家具购置费和建设单位治理费、工程建设监理费、根据陕西省工程建设其他费用定额估算；8.4 建设投资估算编制结果及投资构成8.4.1 本工程总投资2242万元,资金来源为企业自有资金用户端改造费用122万元,占建设投资的5.44%;厂内设备改造费用477万元,占建设投资的21.28%;一级换热站改造费用260万元,占建设投资的11.6%管网改造费用1383万元,占建设投资的61.68%建设投资估算详见附件29经济效益分析9.1 工程节水每年节自来水124万吨,每吨水价格2.25元计算每年节约资金1240000吨/年8.25元/吨=2790000元/年9.2 工程节约标煤每年节约燃煤2.9万余吨,每吨标煤价格242元每年节约资金21919吨/年850元/吨=7297750元/年