蒸汽系統(tǒng)改造方案

                          上海申弘閥門有限公司

蒸汽系統(tǒng)基本情況

主要問題及分析
疏水閥的選用存在弊端
廠內（部分）凝結水沒有回收利用
已回收的凝結水主要靠背壓回水，造成回水管線背壓偏高
凝結水回收管線布局及選徑不合理
凝結水回收后再利用方式不合理

節(jié)能改造方案
改造蒸汽系統(tǒng)的疏水環(huán)節(jié)
建立及完善凝結水回收系統(tǒng)，充分及科學的利用凝結水

投資規(guī)模及效益分析
概述
投資規(guī)模及效益估算

編制依據(jù)

技術實施保證

蒸汽系統(tǒng)的基本情況

蒸汽平均耗量
       
蒸汽平均耗量   噸/小時

凝結水回收情況

        凝結水有  %回收，還需  %補水

經(jīng)濟核算指標

蒸汽價格：
除鹽水價格：
凝結水計算成本：

主要問題及分析

一、疏水閥選用存在弊端
通過現(xiàn)場觀察，本廠很多換熱設備使用多臺圓盤疏水閥疏水，由于圓盤疏水閥本身結構的缺陷導致有一部分蒸汽泄漏，造成蒸汽的嚴重浪費。另外由于圓盤疏水閥受環(huán)境影響較大，有空打現(xiàn)象。且該疏水器在背壓較高的工況下不能保證正常工作。
通過現(xiàn)場觀察，本廠很多換熱設備使用多臺倒吊桶疏水閥疏水，由于倒吊桶疏水閥本身結構的缺陷不可避免地導致部分活蒸汽的損失；并且由于其內部結構的復雜使之不便于維修。由以上原因，我們不我們的客戶使用吊桶疏水閥。
為了保證蒸汽在換熱設備中全部凝結放熱，并把凝結水及時排出，這是節(jié)能和保證安全、正常生產(chǎn)的關鍵。采用阻汽排水性能優(yōu)良的疏水閥顯得極為重要，一旦疏水閥選用不當就會造成蒸汽的嚴重浪費并導致整個蒸汽系統(tǒng)的效率下降。

二、廠內凝結水沒有回收利用
根據(jù)廠方介紹，廠內的凝結水沒有回收利用，大量的凝結水，即鍋爐水（含有大量熱量）浪費，損失極大。
    凝結水不僅含有除鹽水的價值，而且含有很高的熱值，充分回收凝結水可以：
1．有效提高鍋爐給水溫度，降低燃料消耗；
2．減少補水量，降低水耗及軟化費用；
3．提高爐水純度，降低排污損失；
4．降低對環(huán)境造成的污染。
  
 全廠可回收的凝結水量為  噸/小時。按全年運行7000小時，回收率80%計算，則全廠可再回收的凝結水總量為   *7000*80%=     噸/年

三、已回收的凝結水主要靠背壓回水，造成回水管線背壓偏高
廠區(qū)內已回收的凝結水主要靠背壓回水，由于各用汽設備用汽壓力不可能*相同，所以各疏水閥疏出的水壓力也不同，這樣造成以下問題：
1）凝結水回水背壓升高，回水不暢。
2）管線內壓力不穩(wěn)，部分壓力較低的地方疏水不暢，凝結水難以進入回水管。
3）由于壓力不穩(wěn)，造成管路內水擊等現(xiàn)象，加快管道的磨損和腐蝕。
四、凝結水回收管線選徑偏小
廠內凝結水回收管線口徑為DN，此口徑偏小。由于阻力較大及壓降存在，易造成凝結水回水不暢。

節(jié)能改造方案

根據(jù)已經(jīng)掌握的現(xiàn)場調查資料及解決技術路線的要求，經(jīng)研究確定了以下具體節(jié)能改造方案。
一、改造蒸汽系統(tǒng)的疏水環(huán)節(jié)
    科學選用阻汽排水性能優(yōu)良的疏水閥，以杜絕蒸汽泄漏，把凝結水按區(qū)域回收到地點，以實現(xiàn)凝結水回收，即做到既能滿足工藝要求，又能保證回收凝結水。疏水器均無冷凝水積存，具有疏水，過濾，止回三種功能，無活蒸汽損失，可適用于高背壓工況。公司的MK系列膜盒式疏水閥具有反應特性靈敏，排放等優(yōu)點，為各種熱交換器冷凝水排放的。而UNA系列浮球疏水閥的優(yōu)點則在于冷凝水流量突然變動和大幅變化以及壓力波動的情況下冷凝水排放不受影響。
疏水閥的選型和安全系數(shù)表：
用途    *選擇    第二選擇
鍋爐分汽缸    BK    UNA（單作用）
蒸汽主管和支管不凍    BK    UNA（單作用）
汽水分離器    TD+UNA    
伴    MK（飽和蒸汽）
BK（過熱蒸汽）    風機盤管空氣加熱器    恒壓
  MK（飽和蒸汽）
BK（過熱蒸汽）
UNA（雙作用）    
散熱片和盤管     MK（飽和蒸汽）
BK（過熱蒸汽）
UNA（雙作用）    
工藝空氣加熱器    MK（飽和蒸汽）
BK（過熱蒸汽）
UNA（雙作用）    
蒸汽吸收器    MK（飽和蒸汽）
BK（過熱蒸汽）
UNA（雙作用）    
管殼式熱交換器(    UNA（雙作用）    
旋轉干燥器    MK（飽和蒸汽）
UNA（雙作用）    
閃蒸罐    UNA    
注：BK—熱靜力雙金屬不銹鋼片型疏水閥 MK--熱靜力膜盒型疏水閥 UNA—浮球疏水閥  

● 疏水閥的選型設計：
蒸汽疏水閥的工作，就是要盡快的把積存于蒸汽系統(tǒng)中的凝結水、空氣和二氧化碳等不凝性氣體排除到系統(tǒng)外，并能自動阻止蒸汽的泄漏。一個好的疏水閥應能滿足：蒸汽損失小、壽命長、性能可靠、耐腐蝕、耐水擊、能排除空氣和二氧化碳氣體、能在背壓下工作、有較強的抗污能力等要求，詳見我公司疏水閥樣本表(Page5)“蒸汽疏水閥選型表”。也許有的時候在一定場合，可能不需要疏水閥具備全部上述特點，只要其能滿足系統(tǒng)的要求就可以稱為一只合格的疏水閥。但在絕大多數(shù)情況下，具備所有這些特點的疏水閥，會帶來*節(jié)能效果。即疏水閥的選型設計應在滿足用汽設備的疏水要求的前提下，可提供*的節(jié)能效果。
疏水閥的選型設計可以在已知或計算出下列數(shù)據(jù)時，能輕而易舉的完成蒸汽疏水閥的選型工作：
①凝結水負荷（蒸汽負荷）G：由流量計讀數(shù)或經(jīng)熱平衡計算出kg/h; 
②安全系數(shù)A：根據(jù)用熱設備情況合理確定其安全系數(shù)（見“疏水閥的選型和安全系數(shù)表”）；
③工作壓差P：即蒸汽壓力P1與疏水閥背壓P2之差MPa;
④大允許壓力P：一般為蒸汽系統(tǒng)大工作壓力MPa。
所選擇的疏水閥應滿足：不僅能在大壓差下正常工作，而且能在小壓差下排放一定量的凝結水。
由于目前技術參數(shù)不全，具體選型有待到現(xiàn)場詳細了解后方能確定。

二、建立及完善凝結水回收系統(tǒng)，充分利用凝結水
1). 建立凝結水回收系統(tǒng)
全廠凝結水分區(qū)回收，每個疏水點的凝結水靠疏水閥的背壓輸送到本區(qū)內的凝結水泵前的集水罐內，然后通過凝結水泵加壓回收到鍋爐房。置見下頁選型表。
各區(qū)所采用的凝結水泵，采用Gestra公司生產(chǎn)的汽（氣）動凝結水泵，其以低壓蒸汽（或空氣）為動力對凝結水進行回收，不僅可以大幅降低土建投資（不需設立泵房），而且具有防爆、不會汽蝕、不需控制、不需外接電源、安裝方便、免維護的特點。該裝置可根據(jù)凝結水回水量自動控制水泵的啟閉，全自動控制系統(tǒng)運行，不需人員控制，使用方便。

該凝結水泵的大工作壓力為MPa，工作溫度0C。其排水量是由動力蒸汽壓力和泵后的實際大背壓來決定的。動力蒸汽壓力應大于泵后允許的大背壓，以滿足其正?；厮?，否則其排水量將大幅降低；沒有壓差也不能保證回水。
根據(jù)凝結水量，預計選用型凝結水泵 臺，及型凝結水泵  臺

2）修改凝結水回水管線 
由于原有的凝結水回水管線口徑偏小，不利于回水，所以必須改用較大口徑的管線。根據(jù)初步計算和經(jīng)驗，并考慮到將來生產(chǎn)規(guī)模擴大的可能，應選用DN的管徑。預計改造管線總長度為  米。

投資規(guī)模及效益

一、概述
本工程為             蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造，工程主要包括以下內容:；
1．改造蒸汽系統(tǒng)的疏水環(huán)節(jié)
2．建立凝結水回收系統(tǒng)，充分利用凝結水
3．改造凝結水回水管線
經(jīng)優(yōu)化改造后，可使福建雪津啤酒集團公司的蒸汽消耗降低，補水減少，在節(jié)能及環(huán)保方面均有很大意義。由于疏水閥的選型尚未確定，此部分的投資及效益無法計算，故本方案僅計算加裝凝結水泵及改造凝結水管線的投資規(guī)模及效益。
二．投資規(guī)模及效益估算
1．凝結水的價值
凝結水的價值 = 除鹽水的價格 + 凝結水的熱價
回收凝結水的溫度按80℃，除鹽水的溫度按30℃計算，則回收1噸凝結水相當于節(jié)省的蒸汽為：1000×（80-30）×4.2/1995=105kg，則1噸凝結水的熱價為：×0.105=元/噸。
1噸凝結水的價值 =  +  =元/噸
2．回收凝結水經(jīng)濟效益
F=凝結水總量×凝結水的價值=×=萬元/年 
3．工程投資估算：
  本項工程內容主要是建立及完善凝結水回收系統(tǒng)。其投資如下：
A.主要設備及材料價格詳見下表：
序號        名稱     型號及規(guī)格     數(shù)量    單位    單價
（元）    總價
（元）       備注
1    無縫鋼管
及保溫    DN，mm        米            含安裝費
2    凝結水泵            套            Gestra產(chǎn)品
3    凝結水泵            套            Gestra產(chǎn)品
4      蒸汽減壓閥    DN        個            Gestra產(chǎn)品
5     法蘭截止閥    DN        個            Gestra產(chǎn)品
6     法蘭截止閥    DN        個            Gestra產(chǎn)品
7     法蘭截止閥    DN        個            Gestra產(chǎn)品
8    法蘭過濾器            個            Gestra產(chǎn)品
9    法蘭過濾器    DN        個            Gestra產(chǎn)品
10    法蘭過濾器    DN        個            Gestra產(chǎn)品
11    疏水泵安裝費    含閥門等        套            
*12    汽水分離器            臺            Gestra產(chǎn)品
*13    濁度分析儀            臺            Gestra產(chǎn)品
*14    排污閥            臺            Gestra產(chǎn)品
*15    自動排放閥    AK45        臺            Gestra產(chǎn)品
16    止回閥            個            Gestra產(chǎn)品
17    自力式溫控閥            臺            Gestra產(chǎn)品
*18    液位電極            個            Gestra產(chǎn)品
*19    安全閥            臺            Gestra產(chǎn)品
    總計                        
B、工程投資概算表
序號    項目名稱    計算公式    數(shù)量（元）    備注
1    主要設備及材料費    見上表        
2    設備運輸費    估價        
3    小計            
4    綜合取費    （3）×15%        施工取費
5    合計            
6    稅金    （5）×3.4%        
7    工程估價            
8    技術服務費    （7）×4%        
9    施工圖設計費    （7）×4%        
10    工程施工監(jiān)理費    （7）×3%              
11    系統(tǒng)調試費    （7）×2%        
12    小計            
13    不可預見費    （12）×5%        
14    工程總造價            

三、投資回收期

節(jié)能效益（萬元）    工程總投資（萬元）    投資回收期（年）即通過系統(tǒng)的節(jié)能改造后的總投資回收期為  年零  個月。

編制依據(jù)
1．節(jié)能潛力及效益估算依據(jù)
《STEAM SYSTEMS OPTIMIZATION MANUAL》
《中國蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)?，F(xiàn)狀及發(fā)展?jié)摿ρ芯俊?/p>

2．投資估算規(guī)范和指標依據(jù)
 1）《北京市建設工程概算定額》（一九九六年版）
 2）《北京市建設工程間接費及其它費用定額》（一九九六年《北京市建設工程造價信息》（一九九九年版）
3）冷凝水回收GB

3．投資估算工程量及價格依據(jù)
 1）設備購置費按照設備規(guī)格、型號、數(shù)量及廠家的報價為依據(jù)。
 2）材料費按《北京市建設工程概算定額》造價匯編編制。