烟草行业蒸汽用热系统解决方案
客户名称:中烟集团东北某卷烟厂
改造对象:蒸汽用热凝结水回收系统 主要包括新建卷接车间、热力站及科研搂用蒸汽设备的凝结水回收到位于热力站的凝结水回收站,并由DNL型回收装置备的水泵输送到锅炉房热力除氧器。
一、各用热设备的基本情况
序号 |
系统 |
上游蒸汽工作压力 (MPa) |
系统描述及年运行特征 |
疏水点与回收系统关系 |
1 |
半即热式换热器系统 |
1.4、0.4 |
蒸汽系统:来自热力站1.4MPa蒸汽,经厂区地埋汽管网,进入淋浴换热间,换热间内设蒸汽减压系统,减压至0.4MPa蒸汽进入半即热式换热机组进行热交换(被加热水为壳程,蒸汽走管程)。 凝结水系统:该系统含1.4MPa蒸汽管道疏水、0.4MPa蒸汽管道疏水和换热机组疏水。该系统一年四季连续运行,保障职工洗浴。 |
本系统共含4个疏水点,其中1.4MPa蒸汽管道疏水点1个、0.4MPa蒸汽管道疏水点1个和换热机组疏水点2个。以上4个疏水点凝结水分别经疏水阀、止回阀接入凝结水2级总管,后经厂区地埋管网,在热力站内接入1级总管并进入凝结水回收装置。 |
2 |
卷接包主厂房空调系统 |
1.4、0.2 |
蒸汽系统:来自热力站1.4MPa蒸汽,通过架空管网进入卷接包车间,在车间内分为两路:一路至“七五”楼二楼空调间,空调间内设蒸汽减压系统,减压至0.2MPa蒸汽,分别进入2台组合式空调机进行加湿和热交换;另一路至卷接包车间二楼空调间,空调间内设蒸汽减压系统,减压至0.2MPa蒸汽,分别进入4台组合式空调机组进行加湿和热交换。 凝结水系统:该系统含1.4MPa蒸汽管道疏水、0.4MPa蒸汽管道疏水和空调机组加湿段疏水一年四季连续运行;加热段疏水在每年的采暖季运行。 |
本系统共含23个疏水点,1.4MPa蒸汽管道疏水点3个、0.2MPa蒸汽管道疏水点2个和组合式空调机组疏水点18个。其中一路“七五”楼1.4MPa疏水点1个和0.2MPa疏水点6个分别经疏水阀止回阀接入凝结水2级总管后经车间内架空管网,在热力站内接入1级总管并进入凝结水回收装置;另卷接包车间二楼空调间一路包含1.4MPa疏水点2个和0.2MPa疏水点13分别经疏水阀、止回阀接入凝结水2级总管,后经车间内架空管网,与先期完成的来自地下动力车间管道井内凝结水管连接后,接入1级总管并进入地下动力车间凝结水回收装置。(该回收器不在本次发包范围内) |
3 |
热力站系统 |
1.4、0.3 |
蒸汽系统:来自热力站自身的1.4MPa蒸汽,在热力站内通过架空管网,进入蒸汽减压系统,减压至0.3MPa蒸汽,供高效智能换热机组换热用汽(被加热水为壳程,蒸汽走管程)。凝结水系统:含1.4MPa蒸汽分汽缸疏水、0.3MPa蒸汽管道疏水以及换热机组疏水。该系统1.4MPa蒸汽管道及分汽缸疏水一年四季运行;0.3MPa蒸汽管道(∮159×4.5)疏水及换热机组疏水在每年的采暖季运行。 |
本系统共含4个疏水点,其中1.4MPa蒸汽分汽缸疏水点1个、1.4MPa蒸汽管道疏水点1个、0.3MPa蒸汽管道疏水点1个和换热机组疏水点1个。以上4个疏水点中,1.4MPa蒸汽分汽缸疏水点和1.4MPa蒸汽管道疏水点凝结水分别经疏水阀、止回阀直接接入凝结水泵出口管网;0.3MPa蒸汽管道疏水点和换热机组疏水点凝结水分别经疏水阀、止回阀直接进入1级总管并进入凝结水回收装置。 |
4 |
凝结水回收装置及凝结水输送系统 |
凝结水回收装置将收集来的凝结水汇集在凝结水罐中,并通过凝结水泵经厂区地埋凝结水管,在新建燃气锅炉房外地下,与厂区其它凝结水管网联通后,进入锅炉房高位除氧器,供锅炉用水。该系统一年四季连续运行。 |
二、各用热设备凝结水回收系统方案
管路疏水的处理
减压阀前压力为1.4MPa,管路疏水为饱和水,温度压力较高,正常运行时疏水量很小,刚运行时凝结水量较大;
减压阀将蒸汽从1.4MPa减压到0.4MPa,压降较大,导致阀后蒸汽有较大过热度,产生冷凝水的机会很小,只有启动时产生较多凝结水。
高压差管路共网消水击装置:专门为高压管路疏水并到低压凝结水管网设计,采用先进的混合加热结构,充分增大高温高压与低温低压凝结水的接触面积,使二者温差充分混合,以达到消除由温差过大带来的水击,及时消化瞬时管路疏水。
1、淋浴换热间 半即热式换热器
减压阀前压力1.4MPa,管路疏水195℃;1个点。
减压阀后压力0.4MPa,管路疏水143℃;1个点。
半即热式换热器用汽压力0.4MPa,凝结水温度大约在80℃-100℃之间,2个点。
减压阀后0.4MPa蒸汽的管路疏水与半即热式换热器的凝结水压力相差不大,而且可以0.4MPa蒸汽的管路疏水水量很小,主要在启动时才有,无须单独处理,直接接到凝结水2级母管。
减压阀前1.4MPa蒸汽的管路疏水压力、温度远高于凝结水2级母管,如果直接回到1级母管管路太长费用又高;如果直接进入凝结水2级母管,当疏水时,会发生严重水击,并对2级母管压力产生较大影响,产生短暂高压,影响换热器疏水和换热效率。建议加装一台高压差管路共网消水击装置。
换热站在一楼,从地沟过来,爬高进入凝结水回收装置,而且有高压管路疏水进入,凝结水汽水两相流明显,建议加装一台回水爬高器。
2、 二楼空调间
减压阀前压力1.4MPa,管路疏水195℃;1个点。
减压阀后压力0.2MPa,管路疏水120℃;1个点。
组合式空调换热器用汽压力0.2MPa,但蒸汽为减压未减温的过热蒸汽,而且换热器为汽/气换热器,所以凝结水温度大约在100℃-120℃之间,6个点。
建议:采用倒置桶疏水器,因为浮球疏水器不能用于过热蒸汽疏水。
减压阀后0.2MPa蒸汽的管路疏水与组合式空调换热器的凝结水压力相差很小,而且0.2MPa蒸汽的管路疏水水量非常小,主要在启动时才有,无须单独处理,可以直接接到凝结水2级母管。
减压阀前1.4MPa蒸汽的管路疏水压力、温度远高于凝结水2级母管,如果直接回到1级母管管路太长费用又高;如果直接进入凝结水2级母管,当疏水时,会发生严重水击,并对2级母管压力产生较大影响,产生短暂高压,影响换热器疏水和换热效率。建议加装一台高压差管路共网消水击装置。
空调室在二楼,直接自流到凝结水回收装置当中无须处理。
3、卷接包车间二楼空调间
减压阀前压力1.4MPa,管路疏水195℃;2个点。
减压阀后压力0.2MPa,管路疏水120℃;1个点。
组合式空调换热器用汽压力0.2MPa,但蒸汽为减压未减温的过热蒸汽,而且换热器为汽/气换热器,所以凝结水温度大约在100℃-120℃之间,12个点。
建议:采用倒置桶疏水器,因为浮球疏水器不能用于过热蒸汽疏水。
减压阀后0.2MPa蒸汽的管路疏水与组合式空调换热器的凝结水压力相差很小,而且0.2MPa蒸汽的管路疏水水量非常小,主要在启动时才有,无须单独处理,可以直接接到凝结水2级母管。
减压阀前1.4MPa蒸汽的管路疏水压力、温度远高于凝结水2级母管,如果直接回到1级母管管路太长费用又高;如果直接进入凝结水2级母管,当疏水时,会发生严重水击,并对2级母管压力产生较大影响,产生短暂高压,影响换热器疏水和换热效率。建议加装一台高压差管路共网消水击装置。
空调室在二楼,直接自流到凝结水回收装置当中无须处理。
此处凝结水不回到热力站凝结水回收装置。
4、一层热力站
分汽缸内压力1.4MPa,疏水温度195℃;1个点。
减压阀前压力1.4MPa,管路疏水195℃;1个点。
减压阀后压力0.3MPa,管路疏水120℃;1个点。
高效智能换热机组 用汽压力0.3MPa,凝结水温度大约在70℃-90℃之间,1个点。
减压阀后0.3MPa蒸汽的管路疏水与高效智能换热机组的凝结水压力相差较小,而且在正常运行时,0.3MPa蒸汽的管路疏水水量非常小,主要在启动时才有,无须单独处理,可以直接接到凝结水2级母管。
分汽缸1.4MPa蒸汽的疏水和减压阀前1.4MPa蒸汽的管路疏水均在热力站内,压力、温度高于凝结水回收装置出口压力,可以直接回到凝结水回收装置水泵出口管线。但由于存在温度差,建议加装高压差管路共网消水击装置。
高效智能换热机组在一楼,建议凝结水管线爬高前加装回水爬高器。
5、凝结水回收装置
分线回到热力站凝结水回收装置的凝结水回收装置共有:4路
1) 淋浴换热间,凝结水量4.0 t/h;用汽压力0.4MPa;常年运行;
2) 楼空调间,凝结水量加热1.2 t/h,加湿0.6 t/h;用汽压力0.2MPa;冬天全运行,加湿全年运行;
3) 高效智能换热机组,凝结水量加热3.5 t/h,用汽压力0.3MPa;冬天运行;
4) 高效智能换热机组减压阀后0.3MPa蒸汽管路疏水,量很少;
5) 系统冬季最多凝结水量为9.3 t/h,非采暖季4.6 t/h,设计按满负荷处理量设计 。
凝结水回收装置配置说明:
高低压共网技术:
此四路凝结水压力、温度不等,如果不采取措施,势必导致相互影响,建议加装多路共网器。
原理及方案:本高低压共网装置适用范围为用汽压力的压差在0.3MPa以内,对高压凝结水采取变径节流以降压增速,低压凝结水轴向接入,利用高速水流带动低压凝结水达到均压均温的目的。
水质保障:
为了凝结水水质,在凝结水回收装置内加装了除污装置,保证没有硬质杂质进泵,破坏叶轮,影响安全运行。闭式无氧腐蚀。
水泵汽蚀消除:
为了保证凝结水泵不发生汽蚀,凝结水回收装置必须有汽水分离器、自动调压装置、汽蚀消除装置、泵入口流线型导流装置。
吸汽定压装置:
为了保证罐体内压力保持在合理的范围内,必须采用变频控制的吸汽定压装置,充分及时吸收疏水漏汽,保证凝结水回收装置长期经济、稳定、安全运行。
变频恒液位控制:
凝结水回收装置采用变频控制,保持凝结水回收装置内恒定液位,有以下必要:
1) 吸汽定压装置要求水泵连续运行,采用变频控制根据回水量控制水泵出水量。
2) 凝结水回收装置内液位波动直接引起内部压力变化,从而破坏罐内汽水平衡,对水泵汽蚀不利,稳定的液位是凝结水收器内压力稳定的基础。
3) 变频控制利于节能,因为水泵耗电功率与电频率平方成正比,低频率下运行节电能。
4) 变频连续向除氧器供给凝结水有利于保证进入除氧器的水温恒定,有利于保证除氧效果稳定。
5) 采暖季与非采暖季水量相差大,采用变频随时调节水泵流量。
※ 节能效果
各工段实现凝结水全密闭回收,实现洁净生产,二次汽得到充分利用 同时由于密闭回收,杜绝了二次溶氧,延长了锅炉以及整个热力管网的使用寿命。
该项目含安装总投资105万元,工程回收周期8个月。
详情请咨询北京德奥公司客服电话 13331097281