蒸汽系统节能改造介绍201102课件

1、解决方案蒸汽系统智能主要内容一、阿姆斯壮公司概况二、蒸汽系统基础知识 一流能效蒸汽系统简介三、国内蒸汽系统现状及问题国内蒸汽系统存在的问题四、系统解决方案：蒸汽系统节能技术 阿姆斯壮提供的解决方案五、节能改造实例谢谢大家二(1)：蒸汽系统的组成蒸汽系统由五部分组成蒸汽产生系统蒸汽输送系统蒸汽疏水系统凝结水回收系统凝结水处理系统PT水处理单元锅炉锅炉除氧器蒸汽凝结水蒸汽产生系统蒸汽输送系统疏水系统凝结水回收系统凝结水处理系统二(1)蒸汽系统的组成二（2）：一流能效蒸汽系统 效率 h系统 = h锅炉 h管网 h用汽设备 + 凝结水回收 + 二次蒸汽或废蒸汽回收 - 系统排污（热水或蒸汽）三（1）：

2、国内蒸汽系统现状蒸汽供热系统主体 工业锅炉系统在用工业锅炉总量 35万台耗煤量 3.1亿吨/年（不包括热电厂）热能利用效率30% （相当于国际先进水平的 1/2）节能潜力 8000万吨标煤/年 （相当于蒸汽系统全年总能耗的 1/4）三（2）：蒸汽用户普遍存在的问题蒸汽系统不平衡二次蒸汽、余热利用率低蒸汽泄漏、对空直排凝结水回收率低关键节能产品质量差、寿命短问题 举例二：蒸汽疏水阀直通、泄漏问题 举例三：凝结水直接排放四：系统解决方案蒸汽系统节能技术A、蒸汽系统平衡的节能技术 B、蒸汽疏水系统的节能技术C、凝结水回收系统的节能技术D、凝结水处理系统四（A）蒸汽系统平衡节能技术1：造成系统不平衡的

3、原因整体规划缺乏科学性和前瞻性蒸汽梯级设置和选用冗余不合理蒸汽对空直排或严重泄漏凝结水回收率不高，或未做为锅炉给水使用疏水设备失效导致不同梯级蒸汽互串计量系统不完善，数据信息缺失水不平衡导致蒸汽不平衡四（A）蒸汽系统平衡节能技术2：解决方案1、不平衡要素的解决蒸汽量过剩蒸汽量不足2、能量的优化利用减温减压器、排污水、放空蒸汽、凝结水排放、疏水阀设置3、蒸汽系统的改进高压锅炉中压锅炉减压阀减压阀汽轮机除氧器闪蒸汽凝结水凝结水举例：改造后系统图 （合理利用）高压蒸汽管网中压蒸汽管网低压蒸汽管网中压蒸汽用户低压蒸汽用户四（B）蒸汽疏水系统的节能技术1. 疏水环节的重要性 2. 疏水环节的作用3. 不

4、阻汽蒸汽损失4. 疏水不当的危害5. 排空气的必要性6. 保证凝结水的合理回收疏水环节 是汽、水分界点也是压力分界点 是整个系统诊断和优化改造的首要环节 是关系整个系统 “提高蒸汽热能利用效率，有效回收凝结水” 的至关重要的环节四（B）蒸汽疏水系统的节能技术1.疏水环节的重要性四（B）蒸汽疏水系统的节能技术2.疏水环节的作用阻汽及时连续排水排空气和其它不凝性气体保证凝结水的合理回收惊人的蒸汽泄漏损失！阻止蒸汽泄漏可节约蒸汽10% - 25%!四（B）蒸汽疏水系统的节能技术 3.不阻汽蒸汽损失！危害一!管道水击四（B）蒸汽疏水系统的节能技术4.疏水不当引起的危害保证设备安全运行提高设备换热效率延

5、长设备使用寿命四（B）蒸汽疏水系统的节能技术5.排空气和其他不凝性气体的必要性凝结水回收： “在蒸汽供热系统中 用汽设备产生的凝结水 在技术上可行经济合理的前提下，必须回收。” GB/T 12712-91 5.3条款凝结水回收是提高蒸汽系统效率的重要环节!四（B）蒸汽疏水系统的节能技术6.保证凝结水的合理回收蒸汽疏水阀完好率95% 优秀蒸汽疏水阀完好率90% 合格（完好率=配备率合格率）国标GB/T12712-91供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求 蒸汽供热系统中，所有产生凝结水的用汽点，其凝结水出口必须安装相匹配的疏水阀，不允许用截止阀代替。 四（B）蒸汽疏水系统的节能技术疏水阀完好

6、率的国家标准机械式 倒置桶型 / 浮球型（杠杆、自由式）/ 自由半浮球型热静力式 压力平衡式波纹管、膜盒 固体膨胀式双金属片型 液体膨胀式恒温疏水阀热动力式 圆盘 / 脉冲型 / 迂回型（迷宫式）动 画 演 示四（B）蒸汽疏水系统的节能技术疏水阀主要类型2、倒置桶式1 、浮球式3、热静力式 (波纹管式)4、热动力式(圆盘式)四种常见的疏水阀倒吊桶疏水阀a)剖开样返回杠杆浮球型疏水阀a)剖开样返回热动力圆盘疏水阀a)结构返回四（B）蒸汽疏水系统的节能技术各种疏水阀主要技术特点对比四（B）蒸汽疏水系统的节能技术各种疏水阀主要技术特点对比（续）What Does ICI Suggest?ICI En

7、gineering Design Guide EDG.PIP.30.01A帝国化学工程设计手册 PPI.30.01A1、IB Traps 倒置桶疏水阀首选，所有场合 2、F&T traps 浮球热静力疏水阀大排量场合3、BP Thermostatic traps 热静力疏水阀非关键伴热场合4、Bi-metal traps双金属片疏水阀低压防冻场合5、Disk traps 热动力疏水阀(园盘式) 不推荐使用空气流动路线倒置桶排气小孔排 水 路 线关闭时压差作用各种疏水阀主要技术特点对比Which Trap Lives Longest?Life Test at Armstrong圆盘式和倒置桶式疏

8、水阀的寿命比较01234520406080Steam LossLb/HrYears in ServiceDiskInverted Bucket圆盘式倒置桶式蒸汽泄漏量工作寿命Who else Says Disk Trap; Short Life？Seven years life test at ICIHuddlesfield and Grangemouth Plantin United Kingdom英国帝国化学公司疏水阀寿命试验报告阿姆斯壮疏水阀性能参数蒸汽疏水阀选型系统特征的确认 1. 输汽管线 (主管、分汽缸、支管) 2. 伴热线 3. 用汽设备参数的确定 1. 压力 (最高工作压力、工

9、作压差) 2. 温度 (是否过热) 3. 排量 (凝结水量计算、安全系数) 4. 连接口径和连接方式工作的环境，如冰冻、水击等型式和型号的选择倒置桶疏水阀排量曲线压差 (Psig)排量（磅）疏水阀的安装应用安装位置 (ABC原则)配套附件 活接头、截止阀、检测阀、过滤器、止回阀等典型安装旁通管管路布置与集水管尺寸单元疏水与成组疏水提升后疏水(虹吸排水)与背压提升凝结水防冻措施疏水阀安装注意事项安装前用蒸汽冲洗管线安装位置（ABC原则） Access: 便于接近以便检查,维修； Below: 尽可能安装在集水点之下； Close: 尽量靠近集水点。防冻的保护措施 A.不要选用过大的疏水阀； B.

10、加装真空破坏器或选带真空破坏器的疏水阀； C.尽量缩短排水管，向下倾斜排水管，加快重力排水； D.在提升回水管线顶部安装止回阀，对集水管和回水管一并进行保温； E.在所有低点安装手动或自动排水阀。疏水阀典型安装自蒸汽主管线或伴热线到凝结水回收管线合理疏水与排气成组疏水与单元疏水错误正确错误正确疏水阀安装常见错误错误正确2010 系列带万向接头疏水阀长 话 短 说TVS疏水阀站组合件(管束): 伴热系统CCA凝结水收集组合件蒸汽伴热线系统现场图片（延炼）现场图片（燕化）疏水阀故障分析及排除(节选) 冷阀-无排出物（凝结水）A. 压力可能过高1. 设计压力错；2. 没安装新的压力改变组件而提高压力

11、；3. 减压阀失效；4. 锅炉的压力表读数低；5. 由于磨损，阀孔变大。B. 水或蒸汽没有进入疏水阀1. 疏水阀前的过滤器或疏水阀内置过滤器的滤网堵塞2. 通往疏水阀的管线上阀门破裂；3. 管线或弯头堵塞。C. 机构磨损或失效。D. 回水管线中高度真空，使疏水阀的压差增加到超过 其操作压差。E. 疏水阀体充满污物。F. 倒置桶排气孔塞满污物。疏水阀故障分析及排除(节选) 不明原因的故障 背压可能减少疏水阀的疏水量1. 回水管线太小；2. 其他疏水阀可能泄漏蒸汽；3. 凝结水收集箱的排气管可能堵塞；4. 回水管线阻塞；5. 回水管线内真空度高。 假故障高温凝结水在释放到较低压力下，会产生闪蒸汽，

12、并不是蒸汽泄漏。返回Kerry Phillips通讯技术的演进智能产品的演进TrapScan/TrapAlert - 1991前所未有的蒸汽疏水阀监控系统第 1 代：SteamEye 电导产品 - 1998摒弃电线！实现了远程监控专利技术 900 MHz 射频信号通讯中继器放大无线通讯信号无需置入到管线或阀门内可以监控各类疏水阀基于网络的接收器可与蒸汽之星、楼宇自控系统和其它软件相兼容第 2 代：SteamEye 音频产品 - 2004第 3 代：AIM（阿姆斯壮智能监控系统） - 2011AIM 智能无线架构 AIM Data Interface特点和改进摒弃电线！使用安全无线HART 网状

13、通讯平台适应严峻环境本安型，可以安装在危险区域适合于任何厂商和任意型号的疏水阀疏水阀的状况都记录到网关允许用户远程查看疏水阀的状况与 Steam Logic 集成可使用 Mod bus、OPC 或 HART IP 与 DCS 相兼容监控设备无需损坏阀门、管道或系统；不需停车安装。采用 WirelessHART 通讯协议；无缝地与现有 WiHART 系统集成。开放网状 RF 射频信号 传输 (2.4 GHz)网络：自动架构、自动修复信道之间跳跃， RF 射频传输可选数字读数电池寿命：约 3 5 年FM 获得全球批准所有设备均为本安型，符合 I/II/III 级Div. 1、Groups A-G、

14、Zone 0 Temp Class T3 标准。根据 EN60079-11 Zone 0 执行 ATEX 测试针对严峻环境的设计监控设备AD5000音频监控器ST5700蒸汽疏水阀监控器TD5100温度监控器四（C）凝结水回收系统节能技术1. 凝结水回收系统的作用2. 凝结水回收的意义3. 凝结水回收的国家标准4. 凝结水回收方式5. 凝结水回收应考虑的问题四（C）凝结水回收系统节能技术1.凝结水回收系统的作用 “承上启下”的环节 进行取热和精处理 并最终作为锅炉给水送交锅炉使用 减少酸、碱及其它化工原材料耗量 节约水资源 节约能源减少除氧器的蒸汽耗量 减少环境污染减少水处理再生的污水排放量减

15、少锅炉烟尘、CO2、NOx的排放量减少热水排放给环境带来的热污染四（C）凝结水回收系统节能技术2.凝结水回收的意义凝结水的直接价值 = 除盐水或软化水价值 + 热值+ 排污费- 水处理成本四（C）凝结水回收系统节能技术2. 凝结水回收的意义：价值凝结水价值举例除盐水的价值除盐水价值约为610元/吨包括 新鲜水价值1.21.4吨/吨除盐水 酸碱及其它化工原材料费用 电的费用 再生污水处理的费用四（C）凝结水回收系统节能技术2. 凝结水回收的意义：价值 热值、排污费热值折合成低压蒸汽价值约为蒸汽价格的10%排污费13元/吨四（C）凝结水回收系统节能技术2. 凝结水回收的意义：价值 凝结水价值举例回

16、收50吨/小时凝结水年运行8000小时年回收利用效益为：80005018 = 720万元/年 除盐水价格： 6元/吨蒸汽价格：100元/吨 排污费： 3元/吨水处理成本：1元/吨四（C）凝结水回收系统节能技术2. 凝结水回收的意义：价值凝结水的直接价值610010%3118元/吨国标GB/T12712-91凝结水回收率每提高10%，系统热效率则提高1.5%国标规定：凝结水回收合格率不得小于60%凝结水回收率=年回收的合格凝结水量年间接加热产生的可被回收的凝结水量100%凝结水回收率的评定标准四（C）凝结水回收系统节能技术3.凝结水回收的国家标准回收方式：重力回水背压回水（余压回水）加压回水 四

17、（C）凝结水回收系统节能技术4.凝结水回收方式 以疏水阀背压（余压）为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备，对于疏水阀的性能及完好率要求非常高。 特点：不仅回收利用了凝结水的价值，而且二次闪蒸汽也得到了充分利用，但对疏水阀的性能、完好率及回水管道的设计要求较严格。背压回水（余压回水）四（C）凝结水回收系统节能技术4.凝结水回收方式加压回水 利用汽（气）动凝结水加压泵将凝结水加压输送。适用于凝结水余压、温度都较低且凝结水较分散的场合。如：炼油厂各种罐区凝结水和伴热线凝结水。 特点：系统运行稳定、可靠。汽（气）动加压泵具有无气蚀、防爆性能好、

18、无需配电、维护量小等特点。四（C）凝结水回收系统节能技术4.凝结水回收方式汽(气)动凝结水泵非电动方式回收凝结水替代电动凝结水泵减少维护维修有效利用能源动画演示四（C）凝结水回收系统节能技术4.凝结水回收方式进汽压力低于背压的闭式回收系统进汽压力有调制（高于或低于背压）时的闭式回收系统优点：1 排气管线与整个系统相连以平衡压力。2 不会把系统中所含的闪蒸汽排放到空气中。3.在系统中几乎所有的热量都可被保留。缺点：只用于单路回收Armstrong凝结水泵最小产品- PT-104 Mini泵体积：470343317排量：0.6t/h 典型应用Armstrong凝结水泵：PT-200,300系列排量

19、 单台16t/h背压：0.45MPaArmstrong凝结水泵最大产品- PT-516 超大排量泵排量可达30t/h 最大背压：0.55MPa四（C）凝结水回收系统节能技术5.凝结水回收应考虑的问题回收方式1）水平衡2）热量平衡3）压力平衡4）经济合理性问题5）凝结水被污染问题6）凝结水利用问题 高质低用MOTOROLA（天津）公司岳阳石化合成橡胶厂四（D）凝结水处理技术1. 凝结水的污染2. 凝结水污染的危害3. 凝结水处理标准：锅炉给水标准4. 处理技术四（D）凝结水处理技术1.凝结水的污染凝结水污染原因加热设备泄漏设备管道腐蚀凝结水污染物种类工艺介质：油、有机物等腐蚀产物：Fe2O3、F

20、e3O4离子类：Ca2+、Mg2+、SiO22-等四（D）凝结水处理技术2.凝结水污染的危害 热力设备结垢 锅炉受热面结焦，受热面损坏 汽、水共腾，影响蒸汽品质四（D）凝结水处理技术3.锅炉给水标准低压锅炉给水水质标准GB1576-2001（锅外水处理）中压锅炉给水水质标准GB/T12145-1999四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统 处理原理 凝结水处理工艺 技术指标 技术特点四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统原 理利用滤料的架桥原理，将粉状的过滤介质覆盖在一种特制的多孔管件（滤元）上，形成一个覆盖层，通过覆盖层及滤元微孔对水中的杂质进行去除过滤介质具有化

21、学稳定性好，质地均匀，极细微孔，吸附能力强等特点四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统凝结水处理工艺凝结水热量利用除油、除铁除离子粗 隔 油关键工艺技术为凝结水的除油和除铁！结构图VentDistributionPrecoat ElementInletOutlet四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统铺膜图VentDistributionPrecoat ElementInletOutletPrecoat Mode四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统运行图VentDistributionPrecoat ElementInletOutletService

22、 Mode四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统爆膜图Air SurgeBackwashVentDistributionPrecoat ElementAir Inlet四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统技术指标 除油效果：油1ppm 除铁效果：铁50ppb 运行周期长：510天/周期 运行成本低：0.20.3元/吨 最高耐温：120四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统技术特点（专利号：ZL 02 2 85206.9）双膜多功能，同时去除凝结水中的油、铁等其它杂质强大的安全保护功能,有助于系统的稳定性及可靠性，从而实现良好的除油效果 1.油在线监控

23、系统 2.流量保护系统 3.压差报警保护系统系统技术集成, 占地面积小采用国外先进的“三步铺膜法”和“八步爆膜法”技术，保证铺膜爆膜效果不需再生自动化程度高四（D）凝结水处理技术4.复合双层膜凝结水精处理系统北京燕山石化第一热电站 投用时间：2007年1月 Time：1/2007 处理水量：250t/h Treatment Capacity: 250t/h 项目概况 General Situation： 采用PLC全自动控制，复合膜凝结水除油除铁系统活性炭过滤器系统工艺路线，处理水温95，凝结水中的油含量从20mg/l降低到0.3mg/l以下，铁含量从500ug/l降至16ug/l左右，试运行

24、状况良好。 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北京燕山石化第一热电站 复合膜过滤器2用1备 Two Composite Membrane Filters in use, one more ready 处理水温95 Working Tempe

25、rature over 95中石化青岛石化公司 投用时间：2005年12月 Time：12/2005 处理水量：50t/h Treatment Capacity: 50t/h 项目概况 General Situation： 复合膜凝结水除油除铁系统精密过滤器系统系统工艺路线，处理水温95左右，凝结水中的油含量从10mg/l降低到0.2mg/l左右，铁含量从300ug/l降至50ug/l以下，运行状况良好。 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中石化青岛石化公司 复合膜过滤器1用1备 One Composite Membrane Filters in use, one more ready 处理水温95左右 Working Temperature around 95 中石化青岛石化公司 复合膜除油除铁装置调试报告 Examination Report of