蒸汽系统节能改造介绍201102讲解

IntelligentSystemSolutionsTMSTEAMAIRHOTWATER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）二（2）：一流能效蒸汽系统指标锅炉效率80%系统热效率60%系统基本平衡——蒸汽、水和热量疏水阀完好率95%（GB/T12712-91）注：GB/T12712-91——《供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》凝结水回收率80%（GB/T12712-91）蒸汽系统的专业维护三（1）：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、寿命短问题举例一：蒸汽排空问题举例二：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）蒸汽系统平衡的节能技术1.造成系统不平衡的原因2.解决方案四（A）蒸汽系统平衡节能技术1：造成系统不平衡的原因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举例：改造前系统图（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！0.7MPa下的测试报告（假定蒸汽单位成本为70元/吨）阀座孔径(mm)月蒸汽损失(kg)每月成本（元）每年总成本（元）12.70378,80026,516318,19211.11288,90020,223242,6769.53213,20014,920179,0807.94147,40010,318123,8166.3595,3006,67180,0524.7653,0003,71044,5203.1823,8001,66619,992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H2O+CO2=H2CO3（碳酸）碳酸=高维修！危害二!管道腐蚀四（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/T12712-915.3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。”——GB/T12712-91《供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》四（B）蒸汽疏水系统的节能技术疏水阀完好率的国家标准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特点倒置桶型浮球型圆盘型热静力型疏水方式连续连续间断间断节能（工作时间）优秀良好不好一般耐磨损优秀良好不好一般耐腐蚀优秀良好不好一般耐水击优秀不好优秀不好蒸汽温度下排空气和CO2可以不可以不可以不可以在背压下工作优秀优秀不好优秀耐冰冻良好不好良好良好清洗系统的能力优秀一般优秀良好极小负荷时的性能优秀优秀不好优秀对凝结水的反应立即立即延迟延迟处理污物的能力优秀不好不好一般处理闪蒸汽的能力一般不好不好不好机械故障（开—关）开关开四（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）WhatDoesICISuggest?ICIEngineeringDesignGuideEDG.PIP.30.01A帝国化学工程设计手册PPI.30.01A1、IBTraps倒置桶疏水阀——首选，所有场合2、F&Ttraps浮球热静力疏水阀——大排量场合3、BPThermostatictraps热静力疏水阀——非关键伴热场合4、Bi-metaltraps双金属片疏水阀——低压防冻场合5、Disktraps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特点倒置桶型浮球型圆盘型热静力型差压控制型工作方式间断连续间断间断连续节能（工作时间）优秀良好不好一般优秀耐磨损优秀良好不好一般优秀耐腐蚀优秀良好不好一般优秀耐水击优秀不好优秀不好优秀蒸汽温度下排空气和CO2可以不可以不可以不可以可以低压下排空气能力0.002Mpa不好优秀不好良好优秀处理启动空气负荷的能力一般优秀不好优秀优秀在背压下工作优秀优秀不好优秀良好耐冰冻良好不好良好良好优秀清洗系统的能力优秀一般优秀良好优秀极小负荷时的性能优秀优秀不好优秀优秀对凝结水的反应立即立即延迟延迟立即处理污物的能力优秀不好不好一般优秀外型尺寸的比较大大小小大处理闪蒸汽的能力一般不好不好不好优秀机械故障（开—关）开关开开/关开WhichTrapLivesLongest?LifeTestatArmstrong圆盘式和倒置桶式疏水阀的寿命比较01234520406080SteamLossLb/HrYearsinServiceDiskInvertedBucket圆盘式倒置桶式蒸汽泄漏量工作寿命WhoelseSaysDiskTrap;ShortLife？SevenyearslifetestatICIHuddlesfieldandGrangemouthPlantinUnitedKingdom英国帝国化学公司疏水阀寿命试验报告疏水阀型式阀体材质最大压力MPa最高温度℃最大排量kg/h铸铁1.72329,000倒置桶碳钢4.13431,995不锈钢4.54271,995锻钢18.65388,600杠杆浮球铸铁1.723294,545碳钢3.1338127,273膜盒不锈钢2.8338725碳钢4.1399725波纹管不锈钢2.83161,568双金属片碳钢10.34824,540受控圆盘碳钢4.13381,293☆选项:1.带内置过滤网2.带内置止回阀3.大排气孔倒置桶4.热敏排气桶。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.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；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，并不是蒸汽泄漏。返回KerryPhillips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——900MHz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™DataInterface特点和改进摒弃电线！使用安全无线HART网状通