蒸汽系统节能技术的交流

蒸汽系统节能技术的交流第一页，共一百零四页，2022年，8月28日一、蒸汽系统基本知识

系统组成及蒸汽特性二、国内蒸汽系统现状及问题 国内蒸汽系统存在的问题三、蒸汽系统节能智能解决方案

阿姆斯壮提供的解决方案四、成功案例介绍蒸汽系统节能技术交流主要内容第二页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统基本知识第三页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统组成一般蒸汽系统包括蒸汽产生系统蒸汽输送系统蒸汽使用系统凝结水回收系统凝结水利用及处理系统第四页，共一百零四页，2022年，8月28日PT水处理单元锅炉锅炉除氧器蒸汽凝结水产生系统输送系统使用系统凝结水回收系统凝结水处理系统蒸汽系统组成图蒸汽系统组成图第五页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统热效率蒸汽系统总效率：

h系统

=h锅炉

×h管网

×h用汽设备

+η凝结水回收

+η二次蒸汽或废蒸汽回收

-η系统排污（热水或蒸汽）第六页，共一百零四页，2022年，8月28日一流能效蒸汽系统指标一流能效蒸汽系统指标系统热效率>60%锅炉效率>80%疏水阀完好率>95%凝结水回收率>80%系统基本平衡

——

蒸汽、水和热量蒸汽系统的专业维护第七页，共一百零四页，2022年，8月28日国内蒸汽系统现状及问题第八页，共一百零四页，2022年，8月28日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）第九页，共一百零四页，2022年，8月28日国内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、寿命短第十页，共一百零四页，2022年，8月28日低压蒸汽排空第十一页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水阀泄漏直通第十二页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水直排第十三页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统节能智能解决方案第十四页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统节能智能解决方案蒸汽系统平衡优化节能蒸汽疏水系统节能凝结水回收系统节能凝结水利用及处理系统节能第十五页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统平衡优化节能第十六页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统平衡优化节能不平衡的原因整体规划缺乏科学性和前瞻性蒸汽梯级设置和选用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第十七页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统平衡优化节能方案1、不平衡要素的解决蒸汽量过剩——寻找用户，发电、制冷等蒸汽量不足——增加产汽量，减少耗汽量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、蒸汽系统的改进第十八页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽排放高压锅炉中压锅炉减压阀减压阀中压蒸汽用户低压蒸汽用户除氧器凝结水凝结水排放散热损失蒸汽泄漏闪蒸汽机械能量损失凝结水排放高压蒸汽管网中压蒸汽管网低压蒸汽管网机械能量损失除氧器蒸汽系统优化改造前系统图第十九页，共一百零四页，2022年，8月28日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凝结水泵蒸汽系统优化改造后系统图第二十页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽系统余热利用改造前

改造后

第二十一页，共一百零四页，2022年，8月28日改造前

改造后

蒸汽系统余热利用第二十二页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水系统节能第二十三页，共一百零四页，2022年，8月28日疏水系统的重要性

疏水系统的作用疏水不当的危害排空气的必要性保证凝结水的合理回收蒸汽疏水系统节能主要内容第二十四页，共一百零四页，2022年，8月28日疏水系统的重要性疏水环节是汽、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”

——的至关重要的环节蒸汽疏水系统的重要性第二十五页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水系统的作用疏水系统的作用自动阻汽及时连续排水排空气和其它不凝性气体第二十六页，共一百零四页，2022年，8月28日设备及管道水击疏水不当引起的危害——水击第二十七页，共一百零四页，2022年，8月28日

H2O+CO2=H2CO3（碳酸）碳酸=高维修！设备及管道腐蚀疏水不当引起的危害——腐蚀第二十八页，共一百零四页，2022年，8月28日疏水不当引起的危害——蒸汽损失阻止蒸汽泄漏可节约蒸汽10%-25%!蒸汽泄漏损失表第二十九页，共一百零四页，2022年，8月28日保证设备安全运行提高设备换热效率延长设备使用寿命提高加热速度减少加热时间疏水排气的必要性第三十页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水回收的问题疏水系统的适应性问题蒸汽系统排空气的必要性疏水阀是疏水系统的关键环节疏水系统设计中应考虑的问题第三十一页，共一百零四页，2022年，8月28日国标规定（GB/T12712）：

“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/T12712

第5.3款凝结水回收是提高蒸汽系统效率的重要环节!保证凝结水的合理回收第三十二页，共一百零四页，2022年，8月28日国标规定：疏水阀耐背压能力 机械式：阀后最高背压≤80%×阀前最高压力 热动力式：阀后最高背压≤50%×阀前最高压力 热静力式：阀后最高背压≤30%×阀前最高压力国家标准GB/T12712由于考虑凝结水回收对疏水阀耐背压性能的较高要求热动力式和热静力式疏水阀均不适用。疏水阀耐背压性能要求第三十三页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水阀完好率国家标准《供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求

》GB/T12712合格:蒸汽疏水阀完好率>90%优秀:蒸汽疏水阀完好率>95%

完好率=配备率x合格率

第三十四页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水阀主要型式机械式（密度差） 倒置桶型/浮球型（杠杆、自由式）/自由半浮球型热静力式（温度差） 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（速度差） 圆盘/脉冲型/迂回型（迷宫式）第三十五页，共一百零四页，2022年，8月28日1、机械型（倒吊桶式）2、机械型（浮球式）3、热静力型(波纹管式)4、热动力型(圆盘式)常见蒸汽疏水阀第三十六页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮蒸汽疏水阀性能参数第三十七页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水阀选型系统特征的确认——用途

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——型式和型号的选择第三十八页，共一百零四页，2022年，8月28日疏水阀的安装应用安装位置(ABC原则)配套附件：阀门、过滤器、止回阀等典型安装旁通阀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)与背压提升防冻措施第三十九页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽疏水阀典型安装图自蒸汽主管线或伴热线到凝结水回收管线第四十页，共一百零四页，2022年，8月28日集中一体化——TVS疏水阀站第四十一页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽凝结水回收系统节能第四十二页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽凝结水回收系统节能主要内容凝结水回收系统的作用凝结水回收的意义凝结水回收的国家标准凝结水回收方式凝结水回收应考虑的问题第四十三页，共一百零四页，2022年，8月28日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

第四十四页，共一百零四页，2022年，8月28日

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凝结水回收的意义第四十五页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水的直接价值

=除盐水或软化水价值

+热值

+排污费

-水处理成本凝结水的价值第四十六页，共一百零四页，2022年，8月28日除盐水的价值

——除盐水价值约为6~10元/吨包括新鲜水价值

1.2~1.4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除盐水价值第四十七页，共一百零四页，2022年，8月28日

热值及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1~3元/吨第四十八页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水价值计算回收50吨/小时凝结水年运行8000小时年回收利用效益为：

8000×50×18=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/吨凝结水的直接价值＝6＋100×10%＋3－1＝18元/吨第四十九页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水回收的国家标准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国标GB/T12712：第五十页，共一百零四页，2022年，8月28日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——高质低用第五十一页，共一百零四页，2022年，8月28日开式&闭式凝结水回收问题若P2>P0，则为闭式回收（差值大，程度高）当P2=P0时，则为开式系统回收利用点及回水压力决定开式&闭式加热设备回水点疏水阀大气压第五十二页，共一百零四页，2022年，8月28日常用凝结水回收方式：重力回水余压回水（背压回水）加压回水

结合凝结水回收方式第五十三页，共一百零四页，2022年，8月28日

以疏水阀余压（耐背压）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。凝结水回收方式——余压回水第五十四页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水回收方式——加压回水

利用汽（气）/电动凝结水加压泵，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等。

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、无需配电、维护量小等特点。第五十五页，共一百零四页，2022年，8月28日汽(气)动凝结水泵机械型原理气动回收凝结水非电动方式减少维护维修有效利用能源汽（气）动凝结水回收泵第五十六页，共一百零四页，2022年，8月28日汽（气）动凝结水泵运行演示第五十七页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮气动凝结水泵参数PT-100系列，排水量110~1000kg/hPT-200系列，排水量500~1600kg/hPT-3500系列，排水量2000~6500kg/hPT-300系列，排水量2000~7500kg/hPT-500系列，排水量10~33t/h第五十八页，共一百零四页，2022年，8月28日PT-516型大排量凝结水泵泵体材质：碳钢内件材质：不锈钢单泵排水能力：10~33t/h最高操作压力：10bar最大背压：5.6bar免维护强力Inconel合金弹簧系统简单，投资省第五十九页，共一百零四页，2022年，8月28日开口式集水罐为混合回收不同压力的凝结水提供了解决办法，并增大了排量可提供配有一个集水罐及一台泵，两台泵或多台泵的凝结水回收装置。安装简便、快捷凝结水回收装置——成套机组第六十页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水泵开式回收系统的应用用于多路凝结水的集中回收第六十一页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水泵开式回收系统的特点优点:

应用范围广可对多台设备排水

可使用空气或蒸汽作为动力气

原理简单，操作容易受用汽设备的影响较小有故障便于判断缺点:

失去了部分闪蒸汽第六十二页，共一百零四页，2022年，8月28日完全滞速下的闭式泵回收系统进汽压力低于背压的闭式回收系统第六十三页，共一百零四页，2022年，8月28日不完全滞速下的闭式泵回收系统进汽压力波动的闭式回收系统第六十四页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水泵闭式回收系统的特点优点:

无闪蒸汽浪费回水温度更高电泵难以实现缺点:

专用于单台设备排水不能使用空气做动力设备标准、稳定性及管理要求高第六十五页，共一百零四页，2022年，8月28日电动凝结水回收系统简介采用电动离心泵加压回收利用凝结水优点:适用范围广,可以直接作锅炉补充水缺点：结构复杂，维修工作量大，汽蚀问题适用场合：低温凝结水流量大第六十六页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮电泵机组配置主要包括：凝结水罐：碳钢0.4MPa/150℃电动离心泵：格兰富CR/NBG型，低汽蚀余量自动控制系统：压力/温度/液位变频控制配套支架阀门附件第六十七页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮电泵机组特点安全高效——采用低汽蚀余量电泵及一定注水压头，消除了电泵汽蚀问题节能环保——通过对高温凝结水闭式回收利用，可节省燃料，减少二氧化碳、二氧化硫、烟尘等有害物的排放，减少环境污染自动化程度高——具有自动控制启闭、自动报警、双泵自动切换等功能，形成多种功能融为一体的自动化管理装置，运行安全可靠第六十八页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮电泵机组参数第六十九页，共一百零四页，2022年，8月28日阿姆斯壮电泵机组效果图第七十页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统节能技术第七十一页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水处理节能主要内容凝结水污染的原因凝结水污染的危害凝结水处理标准凝结水处理技术第七十二页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水污染的原因及种类凝结水污染原因加热设备泄漏设备管道腐蚀蒸汽携带及污染凝结水污染物种类工艺介质：油、有机物等腐蚀产物：Fe2O3、Fe3O4离子类：Ca2+、Mg2+、SiO22-等第七十三页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水污染的问题不满足用水质量标准，无法利用作为锅炉补给水的危害热力设备结垢锅炉受热面结焦，受热面损坏锅炉传热系数降低，浪费能源汽、水共腾，影响蒸汽品质第七十四页，共一百零四页，2022年，8月28日锅炉给水质量国家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第七十五页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统

处理原理凝结水处理工艺技术指标技术特点第七十六页，共一百零四页，2022年，8月28日复合双层膜凝结水精处理系统原理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学稳定性好，质地均匀，极细微孔，吸附能力强等特点第七十七页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统工艺路线关键技术为：凝结水除油除铁

KeyTechnology:OilandFeRemovalfromCondensateWater凝结水罐隔油罐除氧器复合膜凝结水除油除铁系统换热器除盐设备电导超标电导合格除盐水箱锅炉换热第七十八页，共一百零四页，2022年，8月28日复合膜过滤器结构示意图凝结水除油除铁的核心设备罐体及内部滤元全部选用不锈钢材料，采用全进口设备加工而成罐体上配备窥视孔，方便操作及观测第七十九页，共一百零四页，2022年，8月28日复合膜过滤器内件—不锈钢滤元第八十页，共一百零四页，2022年，8月28日复合膜CompositeCoating处理前的凝结水BeforeTreatment净化后的凝结水AfterTreatment复合膜过滤器运行效果图第八十一页，共一百零四页，2022年，8月28日复合膜过滤器爆膜图VentDistributionPrecoatElementAirInlet第八十二页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统技术指标复合膜多功能

Multifunction具有一次去除凝结水中油、铁、等污染物，降低COD含量的功能处理后凝结水达标

HighStandard用于中压锅炉：油＜1

ppm,铁≤50

ppb用于高压锅炉：油≤0.3

ppm，铁≤30

ppb运行周期长

LongWorkingPeriod5~10天/周期（依来水水质情况）运行成本低

LowCost0.2~0.3元/吨（含水、电、压缩风、滤料等所有费用）耐高温

HighWorkingTemperature120℃（超过100℃

须按压力容器制造、监管）第八十三页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统特点强大的安全保护功能PowerfulProtectiveFunction油、铁在线监控系统，用于保证过滤效果，保护工艺步序连续运行流量保护系统，保护滤膜均匀，稳定差压保护系统，保护设备安全，保证运行效果技术成熟

ReadyandMatureTechnologiesforApplication人性化设计，运行稳定性好，安全可靠，污染物去处效果显著采用国外先进工艺，结合近十年实践经验，优化技术路线，保证出水品质自动化程度高MorePowerfulandAutomatedMeans先进的电气仪表配置，优化的自动控制程序设计全自动操作，在上位机即可完成全部设备操作和流程控制占地面积小LessSpaceNeeded设备集成度高，功能配备完整，节约占地面积第八十四页，共一百零四页，2022年，8月28日凝结水精处理系统组成在线监测及保护配备ForProtectionandInspection

油在线监测系统Oil-in-waterOnlineMonitoringSystem

流量保护系统FluxProtectionSystem

差压保护系统PressureGradientProtectionSystem工艺运行配备ForProcessingApplication

铺膜系统Pre-coatingSystem

爆膜系统DismantlingSystem可选系统配备Options

铁在线监测系统OnlineMonitoringSystemforFerricOxides

电导率在线监测系统ConductanceOnlineMonitoringSystemPH值在线监测系统OnlineMonitoringSystemforpH

硅在线监测系统OnlineMonitoringSystemforSiO32-COD在线监测系统OnlineMonitoringSystemforCOD第八十五页，共一百零四页，2022年，8月28日复合膜凝结水除油除铁系统示意图第八十六页，共一百零四页，2022年，8月28日蒸汽凝结水系统改造项目成功案例第八十七页，共一百零四页，2022年，8月28日成功案例——中国石油第八十八页，共一百零四页，2022年，8月28日成功案例——中国石化第八十九页，共一百零四页，2022年，8月28日成功案例——钢铁行业第