蒸汽系統(tǒng)改造方案

                          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(nèi)（部分）凝結(jié)水沒有回收利用
已回收的凝結(jié)水主要靠背壓回水，造成回水管線背壓偏高
凝結(jié)水回收管線布局及選徑不合理
凝結(jié)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(jié)水回收系統(tǒng)，充分及科學(xué)的利用凝結(jié)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(shù)實(shí)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(shí)

凝結(jié)水回收情況

        凝結(jié)水有  %回收，還需  %補(bǔ)水

經(jīng)濟(jì)核算指標(biāo)

蒸汽價(jià)格：
除鹽水價(jià)格：
凝結(jié)水計(jì)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(chǎng)觀察，本廠很多換熱設(shè)備使用多臺(tái)圓盤疏水閥疏水，由于圓盤疏水閥本身結(jié)構(gòu)的缺陷導(dǎo)致有一部分蒸汽泄漏，造成蒸汽的嚴(yán)重浪費(fèi)。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(chǎng)觀察，本廠很多換熱設(shè)備使用多臺(tái)倒吊桶疏水閥疏水，由于倒吊桶疏水閥本身結(jié)構(gòu)的缺陷不可避免地導(dǎo)致部分活蒸汽的損失；并且由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)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(shè)備中全部凝結(jié)放熱，并把凝結(jié)水及時(shí)排出，這是節(jié)能和保證安全、正常生產(chǎn)的關(guān)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(dāng)就會(huì)造成蒸汽的嚴(yán)重浪費(fèi)并導(dǎo)致整個(gè)蒸汽系統(tǒng)的效率下降。

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

三、已回收的凝結(jié)水主要靠背壓回水，造成回水管線背壓偏高
廠區(qū)內(nèi)已回收的凝結(jié)水主要靠背壓回水，由于各用汽設(shè)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(jié)水回水背壓升高，回水不暢。
2）管線內(nèi)壓力不穩(wěn)，部分壓力較低的地方疏水不暢，凝結(jié)水難以進(jìn)入回水管。
3）由于壓力不穩(wěn)，造成管路內(nèi)水擊等現(xiàn)象，加快管道的磨損和腐蝕。
四、凝結(jié)水回收管線選徑偏小
廠內(nèi)凝結(jié)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(jié)水回水不暢。

節(jié)能改造方案

根據(jù)已經(jīng)掌握的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料及解決技術(shù)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(xué)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(jié)水按區(qū)域回收到地點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水回收，即做到既能滿足工藝要求，又能保證回收凝結(jié)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(yīng)特性靈敏，排放等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)則在于冷凝水流量突然變動(dòng)和大幅變化以及壓力波動(dòng)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(fēng)機(jī)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(zhuǎn)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(shè)計(jì)：
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(jié)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(dòng)阻止蒸汽的泄漏。一個(gè)好的疏水閥應(yīng)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?xì)怏w、能在背壓下工作、有較強(qiáng)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(shí)候在一定場(chǎng)合，可能不需要疏水閥具備全部上述特點(diǎn)，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(diǎn)的疏水閥，會(huì)帶來*節(jié)能效果。即疏水閥的選型設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足用汽設(shè)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(shè)計(jì)可以在已知或計(jì)算出下列數(shù)據(jù)時(shí)，能輕而易舉的完成蒸汽疏水閥的選型工作：
①凝結(jié)水負(fù)荷（蒸汽負(fù)荷）G：由流量計(jì)讀數(shù)或經(jīng)熱平衡計(jì)算出kg/h; 
②安全系數(shù)A：根據(jù)用熱設(shè)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(yīng)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(jié)水。
由于目前技術(shù)參數(shù)不全，具體選型有待到現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)了解后方能確定。

二、建立及完善凝結(jié)水回收系統(tǒng)，充分利用凝結(jié)水
1). 建立凝結(jié)水回收系統(tǒng)
全廠凝結(jié)水分區(qū)回收，每個(gè)疏水點(diǎn)的凝結(jié)水靠疏水閥的背壓輸送到本區(qū)內(nèi)的凝結(jié)水泵前的集水罐內(nèi)，然后通過凝結(jié)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(jié)水泵，采用Gestra公司生產(chǎn)的汽（氣）動(dòng)凝結(jié)水泵，其以低壓蒸汽（或空氣）為動(dòng)力對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收，不僅可以大幅降低土建投資（不需設(shè)立泵房），而且具有防爆、不會(huì)汽蝕、不需控制、不需外接電源、安裝方便、免維護(hù)的特點(diǎn)。該裝置可根據(jù)凝結(jié)水回水量自動(dòng)控制水泵的啟閉，全自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行，不需人員控制，使用方便。

該凝結(jié)水泵的大工作壓力為MPa，工作溫度0C。其排水量是由動(dòng)力蒸汽壓力和泵后的實(shí)際大背壓來決定的。動(dòng)力蒸汽壓力應(yīng)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(jié)水量，預(yù)計(jì)選用型凝結(jié)水泵 臺(tái)，及型凝結(jié)水泵  臺(tái)

2）修改凝結(jié)水回水管線 
由于原有的凝結(jié)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(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，并考慮到將來生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的可能，應(yīng)選用DN的管徑。預(yù)計(jì)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(nèi)容:；
1．改造蒸汽系統(tǒng)的疏水環(huán)節(jié)
2．建立凝結(jié)水回收系統(tǒng)，充分利用凝結(jié)水
3．改造凝結(jié)水回水管線
經(jīng)優(yōu)化改造后，可使福建雪津啤酒集團(tuán)公司的蒸汽消耗降低，補(bǔ)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(jì)算，故本方案僅計(jì)算加裝凝結(jié)水泵及改造凝結(jié)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(jié)水的價(jià)值
凝結(jié)水的價(jià)值 = 除鹽水的價(jià)格 + 凝結(jié)水的熱價(jià)
回收凝結(jié)水的溫度按80℃，除鹽水的溫度按30℃計(jì)算，則回收1噸凝結(jié)水相當(dāng)于節(jié)省的蒸汽為：1000×（80-30）×4.2/1995=105kg，則1噸凝結(jié)水的熱價(jià)為：×0.105=元/噸。
1噸凝結(jié)水的價(jià)值 =  +  =元/噸
2．回收凝結(jié)水經(jīng)濟(jì)效益
F=凝結(jié)水總量×凝結(jié)水的價(jià)值=×=萬元/年 
3．工程投資估算：
  本項(xiàng)工程內(nèi)容主要是建立及完善凝結(jié)水回收系統(tǒng)。其投資如下：
A.主要設(shè)備及材料價(jià)格詳見下表：
序號(hào)        名稱     型號(hào)及規(guī)格     數(shù)量    單位    單價(jià)
（元）    總價(jià)
（元）       備注
1    無縫鋼管
及保溫    DN，mm        米            含安裝費(fèi)
2    凝結(jié)水泵            套            Gestra產(chǎn)品
3    凝結(jié)水泵            套            Gestra產(chǎn)品
4      蒸汽減壓閥    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
5     法蘭截止閥    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
6     法蘭截止閥    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
7     法蘭截止閥    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
8    法蘭過濾器            個(gè)            Gestra產(chǎn)品
9    法蘭過濾器    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
10    法蘭過濾器    DN        個(gè)            Gestra產(chǎn)品
11    疏水泵安裝費(fèi)    含閥門等        套            
*12    汽水分離器            臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
*13    濁度分析儀            臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
*14    排污閥            臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
*15    自動(dòng)排放閥    AK45        臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
16    止回閥            個(gè)            Gestra產(chǎn)品
17    自力式溫控閥            臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
*18    液位電極            個(gè)            Gestra產(chǎn)品
*19    安全閥            臺(tái)            Gestra產(chǎn)品
    總計(jì)                        
B、工程投資概算表
序號(hào)    項(xiàng)目名稱    計(jì)算公式    數(shù)量（元）    備注
1    主要設(shè)備及材料費(fèi)    見上表        
2    設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)    估價(jià)        
3    小計(jì)            
4    綜合取費(fèi)    （3）×15%        施工取費(fèi)
5    合計(jì)            
6    稅金    （5）×3.4%        
7    工程估價(jià)            
8    技術(shù)服務(wù)費(fèi)    （7）×4%        
9    施工圖設(shè)計(jì)費(fèi)    （7）×4%        
10    工程施工監(jiān)理費(fèi)    （7）×3%              
11    系統(tǒng)調(diào)試費(fèi)    （7）×2%        
12    小計(jì)            
13    不可預(yù)見費(fèi)    （12）×5%        
14    工程總造價(jià)            

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(gè)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(biāo)依據(jù)
 1）《北京市建設(shè)工程概算定額》（一九九六年版）
 2）《北京市建設(shè)工程間接費(fèi)及其它費(fèi)用定額》（一九九六年《北京市建設(shè)工程造價(jià)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(jià)格依據(jù)
 1）設(shè)備購置費(fèi)按照設(shè)備規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量及廠家的報(bào)價(jià)為依據(jù)。
 2）材料費(fèi)按《北京市建設(shè)工程概算定額》造價(jià)匯編編制。