蒸汽凝结水回收系统优化方案.docx
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蒸汽凝结水回收系统优化方案
金隅集团
加气混凝土蒸压釜乏汽和冷凝水
综合利用节能优化设计方案
编写:
审核:
批准:
北京弘泰汇明能源技术有限责任公司
二◦一◦年七月二十二日
一、项目概述3
二、蒸汽节能的技术原则3
三、节能的技术课题3
四、节能的原理设计4
五、蒸压釜工段的节能措施6
六、汽水回收工段的节能措施6
七、系统的节能措施7
八、运行操作的节能措施7
九、主要投资概算7
十、改造效果8
十一、经济效益分析9
金隅集团
加气混凝土蒸压釜乏汽和冷凝水
综合利用节能优化设计方案
一、项目概述
加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉),通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。
因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔,故名加气混凝土。
其中蒸压养护是加气混凝土最关键的工艺之一用了。
根据混凝土加气工艺的要求,蒸汽高温蒸养是必不可少的环节,也是生产的主要能耗。
节能减排的意义十分重大。
根据现有的20万吨/年生产能力的厂子,发现对于蒸汽的管理和使用都存在着比较严重的损失,进行节能改造,能够取得非常显著的经济效益和社会效
、人
益。
针对新建30万吨/年生产规模的混凝土加气装置,就没有必要在一开始就留下高能耗的隐患。
根据初步分析整理,现提出如下节能建议
二、蒸汽节能的技术原则
1.蒸汽要合理使用,高热高用,低热低用,不能轻易浪费;
2.排放热(工艺废气、闪蒸汽和凝结水)必须最大限度地回收再利用
三、节能的技术课题
1.研究并提出蒸压釜的蒸汽加热过程管理办法,重点是如何有效顶出不凝性气体、如何快速排放升温凝结水以及降温过程如何防止出现釜内真空等;
2.研究并提出倒汽过程低压尾汽的回收办法、凝结水正常闪蒸汽的回收办法以及凝结水本身的回收办法。
3.研究并提出回收低压蒸汽和高温凝结水的再利用办法,如何给波动的低压蒸汽一个合适的下游用户,如何对凝结水进行除油除铁净化,以达到重新回炉加热的标准;
4.研究并提出如何防止固体杂质对疏水器的堵塞等;
5.研究并提出蒸压釜的蒸汽压力稳定保障,以及倒汽、补汽的最佳办法。
四、节能的原理设计
优化后新系统的初步工艺设计图如下:
蒸压釜的优化设计图
五、蒸压釜工段的节能措施
1.蒸压釜采用顶汽法而不是抽真空法,给每个蒸压釜安装加强排气功能的热静力自动排气阀2个;
2.蒸压釜采用疏水器自动排水而不是人工手动排水,给每个蒸压釜安装大排量疏水器2台;
3.蒸压釜的蒸汽入口装自力式蒸汽减压阀各一台,以保障供给蒸汽在最优化的压力和温度状态;
4.给每个蒸压釜排凝口必须加装防堵塞悬浮物过滤器2台,可以在线反冲洗;
5.给每个蒸压釜加装真空破坏器2只;
六、汽水回收工段的节能措施
1.蒸压釜降温过程的尾汽进入低压蒸汽回收罐,以除盐水为冷媒,间接换热收取残余热值。
低压蒸汽回收罐中带有换热盘管;
2.凝结水闪蒸汽采用定压排放阀,达到设定压力才能释放,一部分送回锅炉房除氧器,一部分送到预养工段,进行空气盘管加热;
3.凝结水的剩余热值亦利用除盐水进行间接吸收,使其降温到低,用凝结水自动泵输送到混合搅拌工段使用;
4.受热后的除盐水温度(80C〜95C)直接送入除氧器,利用回收闪蒸汽加
热到104C,基本不需要主蒸汽除氧;
5.在除盐水管路上增加一台高压加热器,使回收的尾汽首先通过高压加热器,然后再进入除氧器。
6.回收的凝结水分流一路去给生水加热;
七、系统的节能措施
1.蒸汽的传输过程需要沿途疏水,锅炉主分汽缸需要装疏水器,沿途管线装疏水器,蒸汽控制室分汽缸装疏水器,以此提高蒸汽的品质,提高加热效率
2.除盐水泵的扬程提高30米,以弥补取热过程的压降损失;
3.除氧器的主汽管路上加装自力式压力调节阀,在回收蒸汽和凝结水热量波动到低谷时补充蒸汽加热,以保障除氧效果;
4.蒸汽控制室的供汽分汽缸应采用①400直径,倒汽分汽缸采用①200直径;
八、运行操作的节能措施
略
九、主要投资概算
1.新系统的关键设备投资汇总如下
系统
设备
型号/规格
排量
(t/h)
数量/单套
数量
(套)
单价(元/套)
总价(元/套)
蒸压釜
大排量疏水器
HC175-2F
8.172
2
7
11,230
157,220
反冲过滤器
YF250-2F
8.500
4
7
2,330
65,240
真空破坏器
SVB-150-1/2
-
2
7
2,171
30,394
自动排气阀
N451-3/4
-
2
7
2,927
40,978
辅助阀门管件
1
7
16,780
117,460
小计
35
411,292
回收工段
闭式汽水回收装置
CVPE2-TP3X2
15.4
1
1
333,190
333,190
高压加热器
BR0.10-40
30
1
1
22,340
22,340
生水预热器
BRV-SW-30
30
1
1
18,970
18,970
辅助阀门管件
1
1
43,800
43,800
小计
418,300
蒸汽系统
主管疏水器
81S-200-1F
82S-200-1F
0.32
1
6
1,104
6,624
分汽缸疏水器
0.51
1
4
2,257
9,028
除氧压力调节阀
ED-250-1
1.61
1
1
20,979
20,979
辅助阀门管件
1
1
8,970
8,970
小计
45,601
2.新系统的其他辅助投资,主要有:
a)设计费、专有技术费,投资估算为130,000元;
b)管道、管架及保温,投资估算为220,000元;
c)泵的扬程调整,投资估算为8,000元;
d)安装及土建等配套,投资估算为14,000元;
合计:
498,000元。
3.工程总计:
1,373,200元。
十、改造效果
新系统实施后至少有如下效果:
1.蒸压釜的顶汽法排空气,自动排气阀动作,空气排放的迅速且干净,排完
自动关闭,无须人工操作。
升温时间缩短至少30分钟,提高了生产率;
2.蒸压釜的凝结水排放采用的大排量疏水器,满足升温期间瞬时流量大的特点,
能够迅速排出,釜内不存水,上下温差小于5C。
升温时间缩短,提高了生产率;没有人工排放时的损失,节能高效。
3.蒸压釜的真空破坏器保证了在降温工程不可能出现真空,降温速度可以提
高,时间缩短至少30分钟,生产率可以提高。
4.蒸压釜出料前需要倒汽给其他釜,剩余的尾汽全部回收到“汽热回收器”
中,主要用来给除盐水加热,残余热值100%回收,没有浪费;
5.凝结水出釜后压降较大,闪蒸率高达14%左右,闪蒸汽(乏汽)压力在
0.2MPa左右,也被输送到除盐水加热器内。
另外有一路去给预养工段做加热用。
6.凝结水的温度大约133C,因其收到油的污染,以及铁离子的等杂质,采用
除盐水取热后温度小于60C,送入混合搅拌工段,降级使用,余热和水质均没有浪费。
7.除盐水经过2此取热后,温度接近95C,主流直接送入除氧器,分流一部
分对锅炉水出力车间的生水进行预热,使其温度从18C提高到25〜30C,
以满足离子交换器的工作条件。
8.除氧器的除氧蒸汽主要来自乏汽,当乏汽不足时,有压力调节阀自动补汽。
以免影响生产
9.除氧器后的除盐水压力较高,温度不高,通过一个高压加热器可以进一步
吸收乏汽的热值,使其温度上升到115〜120C。
最大限度地利用了余热
10.蒸汽主管道和分汽缸上的疏水器保障了所供蒸汽的干燥度,蒸汽品质提高了,蒸压釜的加热速度必然提高。
而且没有水击危害。
十^一、经济效益分析
金隅加气混凝土蒸汽凝结水节能效益计算表
运行条件
项目
代号
单位
数值
备注
1
蒸汽消耗量
A
吨/小时
9.0
平均值
2
年运行时间
B
小时
8,000
3
节约蒸汽率
C
%
10.0%
计算值「
4
蒸汽成本(单价)
D
元/吨
150
参考值
5
凝结水热值回收率
E
吨/小时
90%
平均值:
6
凝结水回水温度
F
OC
115
计算值
7
补充脱盐水温度
G
OC
25
8
软化水单价
H
元/吨
0
9
锅炉效率
I
90%
参考值「
10
除氧蒸汽热值
K
1000千卡/吨
667
参考值
11
改造投资
V
元
1,370,000
概算值
节能效益
项目
代号
单位
计算公式
计算结果
12
年节约蒸汽量
L
吨/小时
L=AxCxB
7,200
13
年节约蒸汽价值
M
元/年
M=LxD
1,080,000
14
年节水量
N
吨/年
N=AxB
72,000
15
节水和水处理费用
P
元/年
P=NxH
0
16
节约除氧耗汽
Q
吨/年
Q=Nx(F-G)/K
9,715
17
节约耗汽价值
R
元/年
R=QxD
1,457,271
18
自动泵耗汽量
S
吨/年
S=Nx3/1000
216
19
蒸汽消耗值(元)
T
元/年
T=SxD
32,400
20
节汽回水价值
U
元/年
U=M+P+R-T
2,504,871
21
投资回收期
W
月
W=V/Ux12
6.5632
由以上表格得知,新系统对比老系统,年节约直接经济价值在250万元左右
其他因质量和劳动生产率的间接效益未计算在内。
《完》
北京弘泰汇明能源技术有限责任公司
2010年7月22日
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- 蒸汽 凝结水 回收 系统 优化 方案