化工蒸汽凝结水系统设计规范_第1页
化工蒸汽凝结水系统设计规范_第2页
化工蒸汽凝结水系统设计规范_第3页
化工蒸汽凝结水系统设计规范_第4页
化工蒸汽凝结水系统设计规范_第5页
已阅读5页,还剩36页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

UDC中华人民共和国国家标准PGB/T×××××-20××化工蒸汽凝结水系统设计规范CodeforDesignofSteamcondensateSystemsinChemical(征求意见稿)20××—××发布20××—××—××实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布

中华人民共和国国家标准化工蒸汽凝结水系统设计规范CodeforDesignofSteamcondensateSystemsinChemicalGB/T×××××-20××主编部门:中国工程建设标准化协会化工分会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20××年××月中国计划出版社20××北京

中华人民共和国国家标准化工蒸汽凝结水系统设计规范GB××××-20××☆中国石油和化工勘察设计协会主编××××出版社出版(地址:)(邮政编码:电话:)××××××发行××××××印刷××××××毫米××纸张××千字20××年××月第一版20××年××月第一次印刷印刷××册☆统一书号:×××××定价:××元版权所有翻译必究PAGE1前言本规范是根据住建部“关于印发《2010年工程建设标准制订、修订计划》的通知”(建标[2010]43号)的要求和安排,由中国石油和化工勘察设计协会、中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院共同编制完成。本规范在编制过程中,根据原化工行业标准:《化工蒸汽凝结水系统设计技术规定》(HG/T20591-97),结合国内各石油化工企业工程设计经验和实际生产运行情况,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。本规范共分8章和2个附录。主要内容有:总则、术语、系统设计基本规定、凝结水回收及处理系统的分类、凝结水回收及处理系统的设计、主要设备选择、凝结水管道的水力计算、凝结水品质的检测和系统控制等。本规范由住房和城乡建设部负责管理。由中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理,由中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院负责具体技术内容解释。本规范在执行过程中,请各单位及时将具体意见反馈到中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院《规范》编制组(地址:吉林市昌邑区通潭大路东端吉化经贸大厦1103室,邮政编码:132002)、全国化工热工设计技术中心站(地址:湖北省武汉市东湖开发区关山东信路创业街5栋502室,邮政编码:430074),以供今后修订时参考。本规范主编部门:中国工程建设标准化协会化工分会本规范主编单位:中国石油和化工勘察设计协会中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院本规范参编单位:全国化工热工设计技术中心站中国石化工程建设公司武汉都市环保工程技术股份有限公司中国石化集团洛阳石油化工工程公司中海油山东化学工程有限责任公司中国石油工程建设公司华东设计分公司中国化学工业桂林工程有限公司中冶华天工程技术有限公司中国联合工程公司中国轻工业长沙工程有限公司辽宁省轻工设计院有限公司本规范参加单位:常熟市华能水处理设备有限责任公司北京中能环科技术发展有限公司上海巴安水务股份有限公司江苏苏青水处理工程集团有限公司本规范主要起草人员:苏健夏敏文王淑萍奚占平王德胜张兴春李先旺汪红许颖孙惠山吴江王仁标钱怀洲黎芙蓉谢德群祝兆辉张毅峰杨万福本规范主要审查人员:PAGE35目录1总则 12术语和定义 23系统设计基本规定 33.1系统的设计原则 33.2系统余热的回收 33.3系统类型的选择 34凝结水回收及处理系统的分类 44.1凝结水回收系统 44.2凝结水处理系统 45凝结水回收及处理系统的设计 55.1设计依据 55.2系统的确定 56主要设备的选择 66.1凝结水回收设备的选择 66.2凝结水处理设备的选择 87凝结水管道的水力计算 97.1凝结水管道水力计算的规定 97.2凝结水管道水力计算公式 98凝结水品质的监测和系统的控制 108.1凝结水品质的监测方法 108.2控制系统及仪表的设置 10附录A凝结水回收数据表 12附录B典型凝结水回收系统示意图 13本规范用词说明 20引用标准、名录 20条文说明 211总则 223系统设计基本规定 234凝结水回收及处理系统的分类 255凝结水回收及处理系统的设计 266主要设备的选择 297凝结水管道的水力计算 338凝结水品质的监测和系统的控制 35ContentsGeneralProvisions1TermsandDefinitions2SystemDesignBasicRegulations3SystemDesignPrinciples3DeterminationofSystemParameterandRating3RecoveryofResidualHeat3ClassificationofCondensateRecoveryandDisposalSystems4CondensateRecoverySystem4CondensateDisposalSystem4DesignofCondensateRecoveryandDisposalSystems5DesignBasis5SystemDetermination5MainEquipmentSelection6SelectionofCondensateRecoveryEquipment6SelectionofCondensateDisposal8HydraulicCalculationofCondensatePipes9HydraulicCalculationStipulationsforCondensatePipes9HydraulicCalculationFormulaforCondensatePipes9CondensateQualityMonitoringandSystemControl10CondensateQualityMonitoringMethod10ControlSystemandInstrumentSetup10AppendixACondensateRecoverySheets12AppendixBTypicalCondensateRecoverySystemDiagram13ExplanationofWordinginthisCode20NormativeListofQuotedStandard20ExplanationofProvisions221GeneralProvisions233SystemDesignBasicRegulations244ClassificationofCondensateRecoveryandDisposalSystems255DesignofCondensateRecoveryandDisposalSystems266MainEquipmentSelection297HydraulicCalculationofCondensatePipes338CondensateQualityMonitoringandSystemControl351总则1.0.11.0.2本规范适用于石油1.0.3化工厂蒸汽凝结水系统的2术语和定义TermsandDefinitions2.0.1凝结水和大气直接相接触的系统。2.0.2凝结水和大气不直接相接触的系统。2.0.3凝结水回收率年实际回收的凝结水量与年可回收的凝结水量的百分比。即:凝结水回收率(%)=2.0.4在凝结水回收系统中,实际工作条件下蒸汽疏水阀进口端的压力。2.0.5在凝结水回收系统中,实际工作条件下蒸汽疏水阀出口端的压力。2.0.6在凝结水回收系统中,实际工作条件下蒸汽疏水阀所能提供(或允许)的出口端的最高压力。2.0.7比压降specific每米管道的沿程阻力损失。3系统设计基本规定3.1系统的设计原则3.1.1遵循国家节能减排的政策,充分利用可回收能源,减少对环境的污染,增加水的重复利用率。3.1.2蒸汽供热系统产生的凝结水应回收利用。对100kg/h以下的凝结水,参编会讨论回收确有困难且经济效益较差的系统,可暂不回收,但应采取措施充分利用。参编会讨论3.1.3可发生污染和未受污染的两类凝结水,应3.1.4对可能被污染的凝结系统应进行技术经济分析对有回收价值的凝结水系统应设置水质监测及处理设施予以回收。对无回收价值的凝结水系统3.1.5回收的凝结水的水质应满足生产装置用水指标要求。若处理后其水质仍不符合生产装置用水指标要求,可不处理凝结水,考虑其他用途3.1.6对于加热有强腐蚀性物料产生的凝结水不应回收;对于加热有毒物料产生的凝结水不应3.1.7凝结水回收率不宜低于80%参编会讨论。参编会讨论3.1.8联合化工装置产生的凝结水成分比较复杂,凝结水宜分类回收、3.2系统余热的回收3.2.1新建、改扩建的蒸汽凝结水系统,应充分利用凝结水二次蒸汽及余热,减少3.2.2冷凝水系统余热回收应1冷凝水所含热能的回收。2闪蒸汽的有效利用。3.2.3对待处理的凝结水宜设置换热器,既回收了热量,又使其温度降至符合水处理设3.3系统类型的选择3.3.1系统类型的选择应根据厂区的地形、用户分布状况、用汽设备的特点、供汽压力和温度、二次蒸汽和凝结水利用的方式及凝结水的回水量等因素,经技术经济方案3.3.23.3.3开式凝结水回收系统热损失大,管道易腐蚀且影响环境,不宜采用。3.3.4凝结水回收系统应3.3.5供热用户多且范围大、地形复杂且用汽参数不同时,宜考虑以大用户为中心,分区设置凝结水回收4凝结水回收及处理系统的分类4.1凝结水回收系统4.1.1开式凝结水回收系统1、开式背压凝结水回收系统:利用疏水器背压为动力的凝结水回收系统;2、开式重力凝结水回收系统:以可以利用的凝结水位能为动力的开式凝结水回收系统;3、开式加压凝结水回收系统:利用水泵或其它加压设备强制回收的开式凝结水回收系统。4.1.2.闭式凝结水回收1、闭式背压凝结水回收系统:利用疏水器背压为动力的凝结水回收系统;2、闭式满管凝结水回收系统:利用重力和背压相混合的凝结水回收系统;3、闭式加压凝结水回收系统:利用水泵或其它加压设备强制回收的闭式凝结水回收系统。4.1.3凝结水的余热回收系统利用蒸汽闪蒸罐、换热器将凝结水的二次闪蒸汽、余热充分回收的系统。参编再议是否放在术语中4.2凝结水处理系统参编再议是否放在术语中4.2.1凝结水处理系统包含预处理系统和精制系统。5凝结水回收及处理系统的设计5.1设计依据5.1.1经相关部门批复的项目文件5.1.2设计条件应包括下列内容:1拟参编会议再议回收凝结水回收量、温度、压力、组成、系统用水指标等,凝结水回收数据表详见附录A。参编会议再议2全厂蒸汽平衡、全厂总平面图、地形图、区域图、竖向图。5.2系统的确定5.2.1凝结水回收系统确定原则1开式重力凝结水回收系统,宜用于凝结水箱位置较低,地沟敷设的小型蒸汽供热系统。2闭式背压凝结水回收系统简单,余热便于集中利用,凝结水管道可根据情况架空或地下敷设。3采用背压方式回收凝结水时应符合下列要求:1)凝结水管道的管径计算,应综合考虑凝结水汽水混合状态;2)疏水阀后凝结水的压力,应大于凝结水系统的阻力与终点系统压力之和;3)压力相差较大的凝结水尽量避免合流,必须合流时应采取措施,使其均能回到凝结水箱。4闭式满管凝结水回收系统,充分利用了二次蒸汽,消除了用户间不同压力干扰,工作稳定,但设备较多,适于二次蒸汽能就地利用的情况,采用闭式满管凝结水回收系统时,应进行水力计算和绘制水压图,以确定二次蒸发箱的高度和二次蒸汽的压力,并使所有用户的凝结水能返回到凝结水箱。5凝结水泵站的设置应依据全厂用户凝结水的分布状况确定,凝结水回收量大于3000kg/h参编会再定时,可设置单独的凝结水泵站。参编会再定6确定回收系统时应根据用户对水质的要求,考虑凝结水处理系统的类型。5.2.2凝结水处理系统确定原则1凝结水处理系统的前置过滤器应根据化工生产装置的不同水质,确定合理的水处理方案。2凝结水处理系统宜设置独立的前置过滤器和混合离子交换器。3凝结水处理系统应设置除铁过滤器。当系统启动含铁量大于300mg/L,应设置启动除铁过滤器,可不设置备用。除铁过滤器应设置旁路。4当工艺装置存在油渗漏或泄漏的情况时,凝结水处理系统应设置必要的除油设备。5凝结水处理系统应设置独立的凝结水回收水箱。6当凝结水含油量经常性大于15mg/L时,凝结水回收水箱宜设置油水分离器。7进水水箱的油水分离器应能将凝结水含油量由3000mg/L处理至15mg/L。8当生产装置可能存在泄漏油的情况,凝结水处理系统宜设置活性碳过滤器作为保安过滤器,在除油除铁过滤后使用。9凝结水系统所采用的树脂应为凝结水专用型树脂,凝结水处理系统运行温度应控制在树脂规定使用温度范围内。6主要设备的选择6.1凝结水回收设备的选择6.1.1疏水阀选择原则1应根据凝结水系统参数、疏水阀的使用条件、安装位置、疏水阀的技术性能,选择适宜的疏水阀。1)蒸汽疏水阀的公称压力及工作温度应大于或等于蒸汽管道及用汽设备的最高工作压力及最高工作温度。2)蒸汽疏水阀应区别类型,按其工作性能、条件和凝结水排放量进行选择,不应以蒸汽疏水阀的公称通径作为选择依据。3)在凝结水回收系统中,若利用工作背压回收凝结水时,应选用背压相对较高的蒸汽疏水阀(如机械型蒸汽疏水阀)。4)当用汽设备内要求不得积存凝结水时,应选用能连续排出饱和凝结水的蒸汽疏水阀(如浮球式蒸汽疏水阀)。5)在凝结水回收系统中,用汽设备既要求排出饱和凝结水,又要求及时排出不凝气体时,应采用能排饱和凝结水的蒸汽疏水阀与排气装置并联的疏水装置,或采用同时具有排水、排气两种功能的蒸汽疏水阀(如热静力型蒸汽疏水阀)。6)当用汽设备工作压力经常波动时,应选用不需调整工作压力的蒸汽疏水阀。2疏水阀选择应符合国家标准的优质节能疏水阀,其使用寿命应不低于8000h,漏汽率应小于等于0.3%。3化工企业蒸汽供热系统中,所有产生凝结水的用汽点,其凝结水出口都必须安装疏水阀或其它疏水设施,不得用截止阀代替。4每个用汽设备宜单独设疏水阀。用汽参数、压力等级不同的设备不得共用一个蒸汽疏水阀。5当凝结水量超过单只疏水阀的最大排水量时,可选用相同型式的疏水阀并联使用。6疏水阀应附带过滤器。如无过滤器,应在阀前设置过滤器。7当蒸汽疏水阀故障可能引起蒸汽系统或化工装置波动时,可以并联一只同型号的蒸汽疏水阀或安装旁通阀作为备用。8蒸汽的疏水阀组应设置检测阀。9寒冷地区室外安装的疏水阀应采取保温措施。6.1.2疏水阀或疏水设施设置要求1饱和蒸汽管道的末端或低点、蒸汽伴热管的末端或低点。2蒸汽系统的减压阀前、调节阀前。3蒸汽不经常流动的死端,且为管道低点。4蒸汽分汽缸(蒸汽分配管)及蒸汽加热设备等底部。5经常处于热备用状态的设备进汽管的最低点。6扩容器的底部。6.1.3疏水阀的计算1蒸汽疏水阀凝结水排放量Gr=ηGc(6.1.3-式中Gr——蒸汽疏水阀凝结水排放量,t/h;Gc——用汽设备或蒸汽管道凝结水的排放量,t/h;η——安全率,其数值按蒸汽疏水阀样本选取,或参考《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》(GB/T12712—91)附录B。2蒸汽疏水阀的实际工作压差△P=PO’-POB’(6.1.式中△P——蒸汽疏水阀的实际工作压差,Pa;PO’——蒸汽疏水阀的实际工作压力,Pa;POB’——蒸汽疏水阀的实际工作背压,Pa。1)蒸汽疏水阀实际工作压力PO’的确定凝结水由蒸汽管道系统排出时,蒸汽疏水阀的实际工作压力等于蒸汽管道的工作压力。凝结水由用汽设备排出时,蒸汽疏水阀的实际工作压力PO’=(0.9~0.95)P(6.1.3式中PO’——蒸汽疏水阀的实际工作压力,Pa;P——用汽设备的蒸汽压力,Pa。2)蒸汽疏水阀实际工作背压POB’=H1+△Z1·gρ+P1(6.1.3式中POB’——蒸汽疏水阀的实际工作背压,Pa;H1——蒸汽疏水阀后管道系统总阻力,Pa;△Z1——蒸汽疏水阀后提升或下降的高度,提升为正值,下降为负值,m;P1——凝结水箱的压力,Pa;g——重力加速度,m/s2;ρ——密度,kg/m3。3)疏水阀实际最高工作背压,随疏水阀的结构特点和入口蒸汽压力不同而异,见疏水阀样本或说明书,亦可按下式确定:机械型疏水阀的最高工作背压PMOB’=0.9~9.5PO’(6.1.3热静力型疏水阀的最高工作背压PMOB’=0.3PO’(6.1圆盘式疏水阀的最高工作背压PMOB’=0.5PO’(6.1.脉冲式疏水阀的最高工作背压PMOB’=0.25PO’(6.1.式中PO’——蒸汽疏水阀的实际工作压力,Pa;PMOB’——蒸汽疏水阀的实际最高工作背压,Pa。6.1.41凝结水箱分开式、闭式两种。开式凝结水箱与大气相通,水箱设有排气管;闭式凝结水箱用于闭式凝结水系统,凝结水箱不与大气相通,凝结水箱装有安全水封或安全阀。2每个凝结水泵站中的凝结水箱宜设置一台。常年不间断运行的系统宜设置两台,凝结水有被污染的可能时应设置两台,或一台水箱中间加装隔板。3水箱容积根据凝结水最大小时回收量和凝结水泵运行自动化程度确定。泵无自动启动、停止装置时,水箱总有效容积一般按30~40min最大小时凝结水回收量确定;泵有自动启动、停止装置时,水箱总有效容积按15~20min最大小时回收量确定。6.1.51凝结水泵宜设置两台,其中一台备用。当任何一台凝结水泵停运时,单台凝结水泵的总容量不应小于凝结水回收总量的120%。2凝结水泵的能力,可按进入凝结水箱的最大小时水量和凝结水泵的工况来确定。当有大量补水进入凝结水箱时,凝结水泵可按连续工作考虑。6.1.61换热器应选用高效、节能型。2换热器进出管均应设切断阀。6.1.71闪蒸罐内蒸汽流速不宜超过2m/s;凝结水流速不宜超过2.5m/s2闪蒸罐集水空间宜为总容积的20%。再核实论证6.1.8成套装置再核实论证成套回收装置应采用闭式凝结水回收装置。

6.2凝结水处理设备的选择6.2.1凝结水处理系统回收水箱的有效容积,宜为30-60min的凝结水回收量。6.2.2当凝结水回收温度超过凝结水处理系统的操作温度,应设置换热器吸收其热量。凝结水处理系统的换热器应设置备用。6.2.3凝结水处理系统除铁设备可采用管式过滤器(折叠式,缠绕式)、覆盖式过滤器或电磁过滤器。6.2.46.2.5在正常工况下除油设备应将油含量由15mg/L处理至1mg/L。6.2.6凝结水处理系统中离子交换器应选用高流速离子交换器,离子交换器的流速宜为40-60m/s。6.2.7凝结水处理系统的离子交换器应设置备用,其酸碱再生系统应与化学水系统共用,再生水泵可共用,酸碱计量箱应单独设置6.2.87凝结水管道的水力计算7.1凝结水管道水力计算的规定7.1.1加压凝结水管道应根据最大凝结水流量和经济比压降计算干管管径。一般主干管经济比压降宜为30~70Pa/m,支管不宜超过300Pa/m。7.1.2背压凝结水管道应根据允许终点压力确定管径。7.2凝结水管道水力计算公式7.2.1凝结水管道的比压降计算公式△h=6.254x1013式中△h——比压降,Pa/m;λ——摩擦阻力系数;G——凝结水计算流量,t/h;ρ——凝结水密度,kg/m3。Kd——管壁等值粗糙度,mm;Dn——管道内径,mm。8凝结水品质的监测和系统的控制8.1凝结水品质的监测方法8.1.1凝结水回收系统,应根据安全生产、成本核算、运行工况、事故分析等方面要求,合理设置各种检测、控制、联锁、报警等仪表自控装置。8.1.2中、小型凝结水回收系统宜采用简单就地检测仪表,大型凝结水系统,宜有集中监测。8.1.3凝结水品质的检查和监测,采用定期取样分析或在线分析。8.1.48.2控制系统及仪表的设置8.2.1系统宜采用的控制系统1凝结水箱水位控制;2凝结水泵的开、停和出现故障时的切换;3闭式凝结水箱和闪蒸罐压力的控制;4凝结水进水油、铁的监测;5凝结水处理前置过滤器出水指标控制;6离子交换器出口水质控制。8.2.2压力表的设置1换热器的进、出口;2闪蒸罐;3闭式凝结水箱;4凝结水泵出口;5凝结水管网中调节阀的前后管道上;6凝结水处理前置过滤器进、出口。8.2.3温度测量的设置1换热器进、出口;2闪蒸罐(应装在最低水位线以下);3凝结水箱。8.2.4计量设施设置1闪蒸罐后的凝结水出水管;2凝结水泵出口的总管上;3回至凝结水箱前的总管或支管;4离子交换器进水。8.2.5液位测量的设置1闪蒸罐;2凝结水箱。8.2.6TOC测量的设置1凝结水处理系统回收水箱后;2前置过滤器后。8.2.7电导率测量的设置1凝结水处理系统回收水箱前;2离子交换器后。8.2.8pH1凝结水处理系统回收水箱前;2离子交换器后。8.2.9二氧化硅测量的在离子交换器后设置二氧化硅检测。附录A凝结水回收数据表工程名称:设计阶段:车间或装置名称:序号设备位号设备名称台数流量(m3/h)回水压力(MPaG)回水温度(℃)电导率(μS/cm)(25℃时)送出方式含油(mg/l)含铁(mg/l)其它杂质(mg/l)备注运备最大正常最小正常最低正常最低冬夏冬夏冬夏备注:(1)回水压力、温度指工艺装置界区处;(2)送出方式指连续回收、间断回收及间隔时间;(3)备注栏为附加说明;(4)需要净化处理的凝结水条件送化水专业。提出人校核审核日期附录B典型凝结水回收系统示意图B.0.1开式背压凝结水回收系统示意图B.0.2开式重力凝结水回收系统示意图B.0.3闭式背压凝结水回收系统示意图B.0.4闭式满管凝结水回收系统示意图B.0.5高低压凝结水管道相连接示意图B.0.6调节阀前疏水示意图B.0.7疏水阀并联安装示意图本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用“可”。2本规范中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准、名录《锅炉房设计规范》GB50041《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T12145《工业锅炉水质》GB1576《工业金属管道设计规范》GB50316《化工厂蒸汽系统设计规范》GB/T50655-2011《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》GB/T12712《城市热力网设计规范》GJJ34《火力发电厂化学设计技术规程》DL/T5068经能[1984]483号文《供热系统节能工作的暂行规定》国发[1982]102号文《国务院关于节约工业锅炉用煤的指令(节能指令第四号)》中华人民共和国国家标准化工蒸汽凝结水系统设计规范GB×××××-20××条文说明1总则1.0.1凝结水回收及其热量的利用,是蒸汽供热系统中节约能源的重要组成部分。通过蒸汽换热设备所排出的凝结水,如果不回收或回收量很少,不仅浪费大量的化学水,且将损失较多热量。凝结水损失,通常约占蒸汽本身热量的12%~15%,如果包括疏水阀漏气,则可达20%~50%或更高。因此回收凝结水,对提高能源利用率,节约燃料和减少化学水的处理费用,具有非常重要的意义。为提高凝结水回收率,必须正确选择凝结水的回收系统,合理地进行设计和安装。安全可靠;避免凝结水回收系统出问题而影响工艺生产,系统容量应留有一定裕量。运行灵活;在开车、停车、局部负荷变动时,系统能正常生产。技术先进、经济合理:凝结水系统的选择,设备和管路计算应做多方案的技术经济比较。根据内部收益率作为评定指标。合理的回收年限为3~5年。1.0.2本规范是针对化工企业编制的,热电站凝结水系统不属于本规定范围。3系统设计基本规定3.1.23.1.3考虑到充分利用能源及水资源并保证系统安全运行,3.1.4~3.1.53.1.6加热具有强腐蚀性和有毒物质的凝结水,若渗漏将对锅炉或工艺装置产生危害,故不3.1.7本条规定主要是参照国务院文件国发[1982]102号,国务院关于节约工业锅炉用煤的指令(节能指令第四号)第三条款:3.2化工企业凝结水系统,曾大多采用开式系统,放空二次蒸汽,热能浪费严重。近年大多改用闭式系统。凝结水余热一是利用水-水热交换器将饱和(或过热)凝结水冷却降温回收利用凝结水的热量,用以提高水温度;其二是设置二次蒸发器或闭式凝结水箱,分离过热凝结水的二次蒸汽,根据压力不同,可将该二次蒸汽接至低压蒸汽管网或通过喷射加压器将二次蒸汽升压,送至中压蒸汽管网,回收利用二次蒸汽的潜热。对于高、中压蒸汽系统凝结水应设置闪蒸设施,闪蒸的蒸汽可供下级低压用汽设备使用。系统中可设多级闪蒸设施,以达到蒸汽按梯级方式利用目的。若没有下一级低压蒸汽用户,可以设置热交换器加热其它用途的介质,做到能量的有效利用。3.3.2凝结水回收系统的拟定,3.3.31)装设蒸汽凝结水冷却器或二次蒸汽的凝结器,以便将高温凝结水的水温在到水箱之前降到95~100℃。2)将凝结水送入凝结水箱液位以下降低凝结水的溶解氧。3)不间断地抽水或者最尽量延长抽水时间,以减弱氧腐蚀。4)在凝结水箱中装置浮漂挡板,以减少空气中氧气向凝结水中扩散。3.3.4闭式凝结水回收系统的二次蒸汽和凝结水的余热被充分利用,减少腐蚀,保护环境,提高了管道和设备的使用年限。为避免空气进入系统管网内腐蚀管道和附件,将整个凝结水系统封闭起来,使系统内各点保持正压,防止系统产生真空吸入空气,在系统终端二次蒸发器或凝结水箱内维持一定的压力,一般控制在0.11~0.12MPaG。该压力的确定主要考虑两个因素:一是流入二次蒸发器或凝结水箱中水的温度,二是凝结水量的变化情况。当凝结水量和温度变化较大时,该压力宜高位控制,反之宜低位在二次蒸发器或凝结水箱上设置安全阀或安全水封。若条件允许时(如厂房高度),可采用单水封套管、套管水封管及多级水封管,控制系统末端压力。3.3.5选择加压凝结水系统时,应首先根据用户的分布情况,分区合理布置凝结水泵站,条文中是按自动启闭水泵的运行方式考虑。为避免水泵频繁启闭,凝结水泵的流量不宜过大。4凝结水回收及处理系统的分类4.1.1开式凝结水回收系统,是指凝结水箱与大气相通或系统中的某些点处于大气压力或真空状态下。1开式背压凝结水回收系统,是蒸汽在设备中放热变成凝结水,经疏水阀后直接排入凝结水管网,依靠疏水阀背压将凝结水送至凝结水箱,开式背压凝结水回收系统,用汽换热设备(蒸汽压力大于0.1MPaG,一般为0.3~0.6MPaG)产生的凝结水以疏水阀背压为动力将凝结水送至凝结水箱。该系统简单,适于二次汽量较少或无法回收利用二次蒸汽的工况。但系统二次汽排入大气,热损失大、浪费热能、影响环境,管道腐蚀严重,不宜采用。在采用开式凝结水回收系统时,应采取如下措施,以减少设备和管路的腐蚀。1)装设蒸汽凝结水冷却器或二次蒸汽的凝结器,以便将高温凝结水的水温在到水箱之前降到95~100℃。2)将凝结水送至凝结水箱液位以下,可降低凝结水的溶解氧。3)不间断地抽水或者尽量延长抽水时间,以减弱氧腐蚀。4)在凝结水箱中设置浮漂挡板,以减少空气中的氧气向凝结水中扩散。系统图详见附图B.0.1。2开式重力凝结水回收系统是低压蒸汽用热设备排出的凝结水,经疏水阀后,沿着一定坡度依靠重力流向凝结水箱的回水系统,系统图详见附图B.0.2。4.1.2闭式凝结水回收系统,凝结水箱不与大气相通且凝结水回收系统中各部位均处于压力状态下,包括疏水阀等。1闭式背压凝结水回收系统,系统中各用汽设备产生的凝结水,经疏水阀后,利用疏水阀的背压,将凝结水送至闭式凝结水箱,系统图详见附图B.0.3。2闭式满管凝结水回收系统,该系统是将用热设备的各压力规格的高温凝结水依靠背压先引入特定的闪蒸罐,在罐内分离出二次蒸汽并利用,其凝结水经水封(或液位调节阀)排入凝结水管网,依靠背压或重力作用将凝结水送至闭式凝结水箱,系统图详见附图B.0.4。3闭式加压凝结水回收系统,当靠余压不足以克服系统的阻力,不能将凝结水送至凝结水箱,可在用户处或几个用户联合起来设置凝结水箱,收集用热设备中产生的各压力规格的凝结水。在排出或利用二次蒸汽后,其凝结水采用凝结水泵或凝结水加压设施送至凝结水箱。4.2.1预处理系统包含除油系统、除铁系统凝结水处理设施的前置过滤器根据凝结水的水质情况主要除去水中的铁及油等杂质。凝结水处理系统的混合离子交换器用于除去5凝结水回收及处理系统的设计5.11附录A:《凝结水回收数据表》摘自《化工厂蒸汽系统设计规范》(GB/T50655-2011)。《凝结水回收数据表》流量指工艺回收后送出的凝结水量;电导率表明金属离子含量污染情况。2凝结水的回收和利用方式的确定必须依据化工企业蒸汽系统的需要和可能。5.2.11开式重力凝结水回收系统,适用于用汽压力较低(小于0.1MPaG)的自流回水系统。凝结水经疏水阀后,直接接至坡向凝结水箱的凝结水管道,依靠凝结水本身的重力流到凝结水箱,水箱放散管与大气相通。适于小型蒸汽供应的凝结水回收系统,利用地形条件可使凝结水管道顺坡坡向凝结水箱。2闭式凝结水回收系统的二次蒸汽和凝结水的余热被充分利用,减少腐蚀、保护环境,延长了管道和设备的使用年限。为避免空气进入系统管网内腐蚀管道和附件,将整个凝结水系统封闭起来,使系统内各点保持正压,防止系统产生真空吸入空气,在系统末端闪蒸罐或凝结水箱内维持一定的正压力,一般控制在0.11MPaG~0.12MPaG。该压力的确定,主要考虑两个因素:一是流入二次蒸发器或凝结水箱水的温度,二是凝结水量的变化。当凝结水量和温度变化较大时,该压力宜在高位控制,反之宜在低位控制。闪蒸罐或凝结水箱内的压力控制,通常采取如下措施实现:在闪蒸罐或凝结水箱上装设安全阀或安全水封;如果在条件允许时(如厂房高度),可采用单水封套管、套管水封管及多级水封管,控制系统末端压力。3闭式背压凝结水回收系统设备简单,凝结水热量可集中利用。故一般作用半径为500~1000m,凝结水量不多,用户分散的中小型厂区采用。采用背压方式回收凝结水时应符合下列要求:1)背压凝结水回收系统中,高压凝结水在回送途中将不断二次汽化,加之疏水阀的漏汽,背压凝结水管网为汽水两相流动,极易产生水击,故凝结水的管径应按汽水混合状态进行计算。2)为保证凝结水顺利回至闭式凝结水箱,疏水阀后的凝结水压力应大于凝结水系统的阻力(包括疏水阀和凝结水箱位差和凝结水箱内的压力)。3)闭式背压凝结水回收系统凝结水管网为汽水两相流,当系统中压力相差较大的凝结水合流时,调节不当将会互相干扰,导致低压凝结水回流不畅,造成低压设备不能正常工作。由于汽水两相流动和疏水阀间歇工作的复杂情况,管路水力计算很难得到准确的结果。根据经验,一般高低用汽压力差在0.3MPaG以下采用合流是合适的。当压差较大时,宜将高低压凝结水分别输送。在管路连接处采取便于高低压凝结水合流的简单措施。如支管与凝结水干管相连时,应采用自干管上部顺流向倾斜插入的做法;或将高压凝结水管做成简单的喷嘴形或多孔管,连接示意图见附图B.0.5。4采用闭式满管系统回收凝结水时.为使全部用户的凝结水能返回凝结水箱,在进行凝结水管水力计算的基础上应绘制水压图,以便根据各用户的厂房地面标高、管道的阻力、凝结水箱的标高、汽压等因素,通过水压图以合理确定二次蒸发箱的安装高度及二次蒸汽的压力,使全部用户的凝结水可返回至凝结水箱。5.2.2本条系新增条文1经调研,炼油、化工生产装置产生的凝结水水质有明显区别。炼油装置凝结水中的杂质主要含油,正常情况下含油量在2~3mg/L,事故状态下可能超过10mg/L或更高。化工装置凝结水中的杂质主要含铁的氧化物,但不同的化工装置会含有特殊的杂质,如芳烃抽提装置的凝结水可能含苯,需在活性碳过滤器中采用特殊的吸附剂混合进行吸附处理。2凝结水系统去除凝结水中的微量的离子采用混合离子交换器,为确保离子交换器的正常工作,防止离子交换器的树脂污染或失效,混合离子交换器前应设置必要的前置过滤器。3当系统凝结水启动含铁量较高时,为延长除铁过滤器的使用寿命,除铁过滤器可单独设置一套启动除铁过滤器。对于凝结水系统正常运行时含铁量很小、系统又未设置备用除铁过滤器时,为方便除铁过滤器检修或者更换滤芯,除铁过滤器应设置旁路管道。4经调研,炼油生产装置在正常运行时凝结水中的杂质主要含油,正常运行情况下含油量在2-3mg/L。装置运行年限较长时漏油量会增加,设置除油设备可保护凝结水精制设备的安全运行。5、如果凝结水处理系统与脱盐水制备系统属同一厂房布置时,为防止凝结水回水可能含油等杂质可污染工业水系统,凝结水回水应单独设置回收水箱。7经调研,凝结水系统出现大量渗漏等事故状态时,含油量有可能达到3000mg/L,该工况可通过凝结水回收水箱上的油水分离器等机械除油设备进行预分离,油水分离器适宜分离粒径大于60μm的游离油。8、经调研,大庆某炼油厂在凝结水处理系统设置了活性碳过滤器作为保安过滤器在除油除铁过滤后使用。由于活性碳过滤器对油的吸附作用较好,但不易反洗。故活性碳过滤器作为系统最后一道屏障,在特殊情况下吸附偶尔渗出的油在经济上是比较合理的。9经调研,根据化工厂对凝结水专用型树脂实际运行温度经验及《高温凝结水精处理用离子交换树脂筛选和耐温考核实验报告》,凝结水专型树脂实际运行温度控制在50~55℃是比较合适的,如温度过高,树脂的使用寿命将明显缩短。6主要设备的选择6.1.11疏水阀按其工作原理分类热动力型利用蒸汽、凝结水通过启闭件(阀片或阀瓣)时的不同流速引起被启闭件隔开的压力室和进口处的压力差来启闭疏水阀。这类疏水阀处理凝结水的灵敏度较高,启闭件小,惯性小,开关迅速。主要品种及性能如下:圆盘式疏水阀结构简单,造价低,间断排水有噪音,允许最小过冷度为6~8℃脉冲式疏水阀结构简单,可连续排水,但有较大的漏气量。背压度较低,适用于回转干燥滚筒的虹吸管排水,可排出一定量的冷热空气,最小过冷度为6~8℃迷宫式或微孔式疏水阀利用凝结水通过迷宫式通道的多节膨胀降压或通过微孔的一次膨胀所产生的二次蒸汽来为阻止或减少蒸汽的泄漏。结构简单,能连续排水、排空气。微孔式适用于小排量,迷宫式适用于特大排量。不能适应压力流量变化较大的工况。热静力型是利用蒸汽和凝结水的不同温度引起温度敏感元件动作,控制启闭件工作。其温度敏感元件受温度变化在开关启闭件时有滞后现象,对低于饱和温度一定温差的凝结水和空气可同时排放出去。可装在用汽设备上部单纯作排空气阀使用。主要品种及性能如下:液体膨胀式疏水阀结构复杂、灵敏度不高,可排出60~100℃的低温水和空气,适用于伴热温度较低的伴热管线排凝及采暖用管线。蒸汽压力式或平衡式压力式疏水阀结构简单,动作灵敏,可作为蒸汽系统的排空气阀。波纹管式疏水阀结构简单、动作灵敏,可连续排水,过冷度20℃左右,抗污垢及抗水击性差,广泛用于双金属片疏水阀动作灵敏度不高、能连续排水,排水性能好、过冷度较大且可调节,从低压到高压均适用,最高使用压力可达4.0MPaG,最高使用温度可达550℃机械型疏水阀依靠浮子随凝结水液位升降的动作实现阻汽排水。小口径比大口径阀灵敏度高,浮球式灵敏度高于浮筒式疏水阀。除倒吊桶式疏水阀可排除少量的冷热空气外,该类阀都不能排出空气。主要品种及性能如下:自由浮球式疏水阀结构简单、灵敏度高、可连续排水,漏气量小,一般结构不能自动排除空气,可附加热静力型排空气阀;可排饱和水,抗水击、抗污垢能力差。可设计成大口径及大排水量的疏水阀,但制造工艺复杂。杠杆浮球式疏水阀特点与自由浮球式相同,但结构较复杂,灵敏度略低,体积小,制造工艺较简单。浮桶式疏水阀制造工艺简单、灵敏度不高、间断排水,不可排出空气,可排出饱和水,抗水击、抗污垢性比浮球式强,体积大。倒吊简式疏水阀与浮桶式相比,灵敏度高,体积小,漏气量也小。可在工作开始和工作期间排除一定量的冷热空气。按计算结果选取疏水阀时,应选择符合国家标准和CVA标准的优质节能疏水阀。这种疏水阀在阀门代号S前都冠以“C”字代号,其使用寿命≥8000h,漏气率≤0.3%。在凝结水一经形成,必须立即排除的情况下,不宜选用脉冲式和波纹管式疏水阀(因二者均要求一定的过冷度约17~5℃),而应选用浮球式疏水阀。在凝结水负荷变动到低于额定最大排水量的15%时,不应选用脉冲式疏水阀。因它在低负荷下,将引起部分新鲜蒸汽的泄漏损失。2使用寿命是指疏水阀在漏气率不超过规定值内的使用期限。4不同压力的不同用汽设备,不可共用一个疏水阀,否则因为高压用汽设备的进出口压力高,使低压用汽设备的出口压力提高,造成进出口压差缩小,降低了低压用汽设备的排水量。甚至无法出水和工作。同一蒸汽压力的各同类型用汽设备也不允许共用同一疏水阀。由于制造和使用情况不同,其加热效率、流体阻力均有所不同,特别是这些用汽设备的负荷不一致,蒸汽可从阻力小的设备短路流过,影响其它设备蒸汽量的通过,无法满足用汽设备的工艺要求。5疏水阀并联安装示意图见附图B.0.7。6.1.22调节阀前的疏水阀安装示意图见附图B.0.6。由于供汽初期易发生超负荷运行现象,为适应该变化,并考虑疏水阀最大排水量是按连续测得的,故计算求得的设备或管道排水量应乘以安全率η,可作为选用疏水阀的最大排水量。蒸汽管道取开工或正常工作时,蒸汽管道凝结水量的大值作为选用疏水阀的最大排水量。蒸汽疏水阀进出口的实际工作压力,是指疏水阀进出口端管道内凝结水或蒸汽的实测压力。疏水阀实际最高工作背压是指疏水阀正常工作时,其出口端的最高允许压力,即疏水阀前凝结水压力减去凝结水通过该疏水阀时的阻力。PMOB’=PO’-△PPO’——疏水阀实际工作压力,Pa;ΔP——凝结水通过疏水阀时的阻力,Pa(与疏水阀的构造和疏水量有关)。6.1凝结水箱一般选用开式方形,采用隔板分隔为二。箱外设有水连通管,便于切换使用。水箱布置时距离墙不应小于0.1m。厂区蒸汽凝结水系统为闭式满管系统时,站内凝结水箱应为闭式水箱。6.1.6本条文只针对热介质为蒸汽凝结水与低温介质

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论