蒸汽及凝结水系统实用节能技术（讲义）

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 1 页 共 46 页 目 录 第 一 章 概 述 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 第 二 章 为 什 么 要 使 用 蒸 汽 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6 第 三 章 蒸 汽 产 生 过 程 的 节 能 技 术 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 10 第 四 章 如 何 保 障 蒸 汽 的 品 质 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11 一 、 蒸 汽 管 道 的 流 速 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11 二 、 蒸 汽 管 道 的 散 热 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 14 三 、 蒸 汽 主 管 的 基 本 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 15 四 、 管 道 的 死 点 疏 水 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 16 五 、 蒸 汽 主 管 的 疏 水 器 选 型 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 17 六 、 超 低 流 速 状 态 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 17 七 、 蒸 汽 支 管 的 一 般 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 19 八 、 其 他 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 19 第 五 章 蒸 汽 传 输 过 程 的 节 能 技 术 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 20 一 、 保 持 蒸 汽 的 干 燥 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 20 二 、 汽 水 分 离 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 20 三 、 过 热 蒸 汽 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 21 四 、 减 压 使 用 蒸 汽 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 22 五 、 从 蒸 汽 中 排 出 空 气 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 22 第 六 章 蒸 汽 使 用 过 程 的 节 能 技 术 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 25 一 、 蒸 汽 的 驱 动 作 用 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 25 二 、 蒸 汽 主 管 的 凝 结 水 量 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 25 三 、 伴 热 小 管 的 凝 结 水 量 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 27 四 、 浸 入 式 盘 管 的 凝 结 水 量 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 29 五 、 空 气 加 热 机 组 的 凝 结 水 量 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 31 六 、 换 热 器 疏 水 器 的 正 确 选 型 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 32 七 、 二 次 蒸 汽 的 再 利 用 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 33 八 、 蒸 汽 系 统 的 产 用 平 衡 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 35 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 2 页 共 46 页 第 七 章 凝 结 水 回 收 过 程 的 节 能 技 术 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37 一 、 凝 结 水 管 道 的 口 径 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37 二 、 凝 结 水 压 力 次 序 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 38 三 、 总 管 网 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 39 四 、 凝 结 水 自 动 泵 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 40 五 、 分 散 前 沿 加 压 回 收 技 术 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 41 六 、 蒸 汽 及 凝 结 水 节 能 效 益 计 算 … … … … … … … … … … … … … … … … … 43 第 八 章 凝 结 水 的 净 化 再 利 用 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 44 一 、 除 油 工 艺 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 44 二 、 除 铁 工 艺 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 45 三 、 高 温 凝 结 水 净 化 装 置 工 艺 流 程 简 图 … … … … … … … … … … … … … … 45 四 、 净 化 装 置 布 置 图 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 45 五 、 高 温 凝 结 水 净 化 装 置 的 特 点 … … … … … … … … … … … … … … … … … 46 六 、 凝 结 水 净 化 处 理 的 经 济 效 益 … … … … … … … … … … … … … … … … … 46 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 3 页 共 46 页 第 一 章 概 述 目 前 ， 随 着 经 济 的 不 断 发 展 ， 我 国 的 能 源 生 产 和 消 耗 都 已 经 处 在 世 界 的 前 列 ， 但 是 ， 我 们 的 人 均 能 源 占 有 值 却 是 非 常 低 的 ， 煤 炭 是 世 界 人 均 占 有 的 1/4， 石 油 是 世 界 人 均 占 有 的 1/40， 与 此 同 时 ， 我 们 能 源 综 合 利 用 效 率 却 只 有 30％ ， 而 日 本 的 能 源 综 合 利 用 效 率 为 52％ ，也 远 远 不 及 其 他 发 达 国 家 。在 许 多 企 业 常 常 见 到 的 蒸 汽 随 处 泄 漏 ， 凝 结 水 基 本 不 回 收 就 是 最 直 观 的 反 映 ， 是 我 们 企 业 的 产 品 成 本 高 居 不 下 的 重 要 原 因 ， 严 重 影 响 着 企 业 的 生 存 能 力 和 国 际 竞 争 力 。 水 蒸 汽 是 企 业 里 最 常 见 的 二 次 能 源 ， 蒸 汽 凝 结 水 系 统 是 保 障 企 业 正 常 生 产 运 行 的 重 要 基 础 ， 它 能 实 现 企 业 生 产 所 需 要 的 换 热 、 伴 热 、 机 械 驱 动 力 、 工 艺 混 合 蒸 汽 以 及 采 暖 吹 扫 等 辅 助 功 能 ， 实 际 上 ， 它 是 企 业 的 能 量 流 的 最 大 交 换 平 台 ， 因 此 ， 通 过 实 施 节 能 改 造 ， 保 障 蒸 汽 凝 结 水 系 统 的 稳 定 高 效 运 行 ， 对 提 升 企 业 的 市 场 竞 争 力 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 要 真 正 实 现 蒸 汽 凝 结 水 系 统 的 稳 定 高 效 运 行 ， 必 须 要 改 变 观 念 ， 依 靠 科 技 ； 全 局 着 眼 ， 重 点 突 破 。 蒸 汽 凝 结 水 系 统 节 能 的 全 局 要 点 是 ： 能 量 的 高 效 使 用 不 仅 仅 是 “ 零 泄 漏 ”， 而 且 还 在 于 “ 高 热 高 用 、 低 热 低 用 ”。 根 据 多 汽 源 、 多 用 户 的 特 点 ， 优 化 整 合 蒸 汽 传 输 管 网 ， 保 证 系 统 产 用 平 衡 ， 既 不 进 行 减 温 减 压 ， 亦 无 多 余 低 压 蒸 汽 放 空 。 使 得 蒸 汽 的 多 个 压 力 档 次 、 多 种 流 向 的 复 杂 系 统 能 够 满 足 不 同 的 用 汽 工 况 ， 以 最 低 蒸 汽 消 耗 值 保 障 企 业 生 产 的 正 常 运 行 。 蒸 汽 凝 结 水 系 统 的 节 能 优 化 可 以 从 五 个 过 程 着 手 ： 蒸 汽 的 产 生 、 传 输 、 使 用 、 回 收 （ 凝 结 水 ） 以 及 凝 结 水 的 净 化 再 利 用 。 一 、 蒸 汽 的 产 生 阶 段 的 节 能 要 点 在 于 ： 利 用 自 身 的 长 期 稳 定 的 热 阱 （ 吸 热 ） 资 源 ， 最 大 程 度 地 吸 收 整 个 企 业 的 低 温 余 热 ， 减 少 燃 料 消 耗 ， 单 位 燃 料 可 以 产 生 更 多 的 蒸 汽 。 减 少 了 锅 炉 自 耗 汽 ， 提 高 锅 炉 的 产 汽 效 率 。 二 、 蒸 汽 的 传 输 阶 段 的 节 能 要 点 在 于 ： 减 少 泄 漏 ， 保 障 品 质 （ 压 力 和 温 度 ）。 最 需 要 强 调 的 是 ： 保 持 蒸 汽 的 品 质 不 降 低 ， 实 质 就 是 减 少 用 户 对 蒸 汽 的 需 求 量 。 三 、 蒸 汽 的 使 用 阶 段 的 节 能 要 点 在 于 ： 仔 细 研 究 每 个 换 热 设 备 的 设 计 耗 能 和 实 际 耗 能 之 间 的 差 距 ， 找 出 过 多 耗 能 的 原 因 。 空 气 的 排 放 、 疏 水 器 的 合 理 选 型 都 是 保 障 各 种 不 同 换 热 设 备 既 不 泄 漏 蒸 汽 又 能 及 时 排 水 的 重 要 因 素 ， 同 时 也 能 降 低 因 蒸 汽 品 质 降 低 而 带 来 蒸 汽 耗 量 增 大 等 现 象 。 四 、 凝 结 水 的 回 收 阶 段 的 节 能 要 点 在 于 ： 采 用 凝 结 水 管 网 整 体 优 化 设 计 以 及 “ 分 散 前 沿 加 压 回 收 技 术 ”。 主 动 加 压 输 送 凝 结 水 ， 既 能 保 障 疏 水 器 上 游 换 热 器 的 正 常 工 作 ， 又 能 保 障 凝 结 水 管 网 的 高 效 运 行 。 五 、 凝 结 水 的 净 化 处 理 再 利 用 阶 段 ： 目 前 已 经 证 实 ， 采 用 “ 特 种 树 脂 ”， 以 类 萃 取 和 过 滤 法 ， 可 以 使 凝 结 水 在 高 温 （ 120℃ 以 下 ） 直 接 进 行 除 油 除 铁 的 净 化 处 理 ， 由 此 实 现 凝 结 水 中 含 油 量 小 于 1.0ppm， 含 铁 量 小 于 50ppb， 满 足 中 压 （ 3.5MPa） 锅 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 4 页 共 46 页 炉 的 进 水 标 准 。 六 、 蒸 汽 凝 结 水 系 统 节 能 的 潜 力 简 单 揭 示 ： 以 我 们 过 去 的 优 化 改 造 经 验 知 ， 通 常 节 约 蒸 汽 的 潜 力 在 5％ ～ 22％ 左 右 ， 增 加 凝 结 水 回 收 率 为 40％ ～ 80％ 。 凝 结 水 中 含 有 “ 余 热 、 水 和 软 化 费 ” 三 项 效 益 。 例 如 ： 对 一 个 蒸 发 量 在 100 吨 /小 时 的 企 业 ， 目 前 可 以 轻 松 实 现 的 节 约 蒸 汽 率 为 8％ ， 新 增 凝 结 水 回 收 量 为 60％ ， 年 节 约 蒸 汽 的 经 济 效 益 为 600 万 元 左 右 ， 节 水 效 益 在 380 万 元 左 右 ， 节 约 燃 料 在 95 万 元 左 右 ， 三 项 合 计 超 过 了 1000 万 元 。 因 此 ， 蒸 汽 凝 结 水 系 统 的 节 能 潜 力 十 分 巨 大 ， 对 其 实 行 恰 当 的 节 能 改 造 ， 投 资 的 回 收 周 期 往 往 超 不 过 一 年 。（ 详 见 第 七 章 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 14） 锅 炉 除 油 设 备 除 铁 设 备 低 压 分 汽 缸 汽 轮 机 自 动 排 空 气 阀 凝 结 水 自 动 泵 凝 结 水 自 动 泵 凝 结 水 自 动 泵 软 化 水 伴 热 管 线 锅 炉 补 给 水 高 温 凝 结 水 高 压 换 热 器 低 压 换 热 器 夹 套 换 热 器 疏 水 器 疏 水 器 疏 水 器 疏 水 器 锅 炉 给 水 泵 减 温 减 压 减 压 阀 高 压 蒸 汽 管 线 低 压 蒸 汽 管 线 凝 结 水 回 收 总 管 凝 结 水 管 线 凝 结 水 管 线 凝 结 水 管 线 凝 结 水 管 线 二 次 蒸 汽 二 次 蒸 汽 储 油 罐 储 油 罐 除 氧 箱 高 压 分 汽 缸 疏 水 器 疏 水 器 闪 蒸 罐 闪 蒸 罐 뗤 탍 뗄 쪯 뮯 웳 튵 헴 웻 쓽 뷡 쮮 쾵 춳 볲 춼 蒸 汽 — — 石 化 企 业 无 处 不 在 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 5 页 共 46 页 第 二 章 为 什 么 要 用 蒸 汽 人 类 的 生 存 和 发 展 离 不 开 热 能 ， 热 能 可 以 从 燃 料 中 获 得 ， 即 从 煤 、 焦 炭 、 煤 气 、 天 然 气 、 电 、 木 材 、 石 油 或 原 子 能 获 得 。 但 是 ， 在 大 多 数 情 况 下 ， 直 接 从 燃 料 中 提 取 热 量 加 以 利 用 是 行 不 通 的 。 通 常 ， 我 们 要 在 一 个 集 中 燃 烧 的 热 交 换 过 程 中 ----即 锅 炉 中 获 得 热 量 并 加 以 利 用 。 在 热 交 换 中 ， 我 们 往 往 无 法 直 接 将 热 量 传 递 给 受 热 物 体 ， 要 靠 中 间 载 热 体 来 传 送 ， 通 常 用 饱 和 水 蒸 汽 、 水 或 油 。 其 中 用 得 最 广 泛 的 是 饱 和 蒸 汽 。 饱 和 蒸 汽 的 优 点 很 多 ， 它 由 水 蒸 发 而 成 ， 非 常 容 易 获 得 ， 十 分 清 洁 ， 生 产 过 程 比 较 简 单 。 饱 和 蒸 汽 的 汽 化 和 凝 结 时 的 相 变 潜 热 比 较 大 ， 远 比 热 水 或 热 油 所 携 带 的 能 量 多 ， 不 需 要 太 粗 的 管 道 就 可 以 传 输 大 量 的 能 量 ， 效 率 很 高 。 饱 和 蒸 汽 的 另 一 个 非 常 可 贵 的 特 点 是 它 的 温 度 和 压 力 之 间 有 固 定 的 关 系 （ 见 表 1）， 也 就 是 说 ， 控 制 了 蒸 汽 压 力 就 同 时 控 制 了 蒸 汽 温 度 ， 这 对 需 要 加 热 的 工 艺 过 程 和 加 热 空 间 都 是 十 分 重 要 的 。 特 别 是 对 于 那 些 需 要 保 持 在 最 低 温 度 以 上 的 工 艺 过 程 更 要 紧 ， 因 为 低 于 这 个 最 低 温 度 ， 就 不 能 使 那 个 产 品 按 要 求 的 状 态 改 变 ； 或 者 高 于 某 个 最 高 温 度 极 限 ， 产 品 就 要 被 破 坏 ， 甚 至 还 会 发 生 危 险 。 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00 220.00 240.00 260.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 蒸 汽 压 力 （ Bar G） 温 度 （ ℃ ） 不 同 压 力 下 的 饱 和 蒸 汽 温 度 曲 线 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 6 页 共 46 页 一 个 典 型 例 子 是 橡 胶 生 产 的 硫 化 工 艺 过 程 ， 加 热 温 度 必 须 控 制 在 150℃ 到 154 ℃ 之 间 ， 因 为 温 度 低 于 150℃ ， 橡 胶 就 不 能 很 好 地 硫 化 ， 产 品 欠 硫 。 如 温 度 高 于 154 ℃ ， 橡 胶 因 过 硫 化 而 变 硬 。 欠 硫 和 过 硫 都 将 出 现 劣 质 产 品 。 为 此 查 看 表 1 的 150℃ 至 154℃ 之 间 所 对 应 饱 和 蒸 汽 压 力 ， 就 知 道 这 时 蒸 汽 压 力 要 用 4 巴 。 利 用 饱 和 蒸 汽 传 热 的 缺 点 是 ： 随 时 的 放 热 都 会 有 凝 结 水 产 生 ， 在 管 网 的 任 何 截 面 处 ， 都 是 水 汽 两 相 共 存 ， 具 体 的 混 合 比 例 难 以 摸 清 。 如 不 严 格 进 行 控 制 ， 蒸 汽 压 力 降 低 时 温 度 就 必 然 降 低 。 这 时 任 何 加 热 工 艺 过 程 或 空 间 加 热 设 备 的 热 量 输 出 就 会 减 少 。 如 果 某 加 热 器 组 设 计 蒸 汽 压 力 是 6.2 巴 ， 但 实 际 供 应 的 蒸 汽 压 力 是 4.8 巴 ， 那 么 ， 它 的 输 出 在 一 般 情 况 下 要 减 少 10～ 15%。 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 1800.00 2000.00 2200.00 2400.00 2600.00 2800.00 3000.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 蒸 汽 压 力 (Bar G) 焓 (K j /K g ) 蒸 汽 总 热 蒸 汽 潜 热 凝 结 水 显 热 蒸 汽 的 显 热 潜 热 图 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 7 页 共 46 页 表 1 蒸 汽 特 性 表 뻸 뛔 톹 솦 컂 뛈 쮮 쿔 죈 웻 뮯 잱 죈 헴 웻 ퟜ 죈 솿 헴 웻 뇈 죝 냍 ,Bar ꇦ 잧 붹 /릫 뷯 잧 붹 /릫 뷯 잧 붹 /릫 뷯 쏗 3/릫 뷯 0.30 69.10 289.23 2336.1 1652.3 5.229 0.50 81.33 340.49 2305.4 2645.9 3.240 0.75 91.78 384.39 2278.6 2663.0 2.217 0.95 98.20 411.43 2261.8 2673.2 1.777 틔 쿂 뇭 톹 0.00 100.00 419.04 2257.0 2676.0 1.673 0.10 102.66 430.20 2250.2 2680.4 1.533 0.20 105.00 440.80 2243.4 2684.2 1.414 0.30 107.39 450.40 2237.2 2687.6 1.312 0.40 109.55 459.70 2231.3 2691.0 1.225 0.50 111.61 468.30 2225.6 2693.9 1.149 0.60 113.56 476.40 2220.4 2696.8 1.083 0.70 115.40 484.10 2215.4 2699.5 1.024 0.80 117.14 491.60 2210.5 2702.1 0.971 0.90 118.80 498.90 2205.6 2704.5 0.923 1.00 120.42 505.60 2201.1 2706.7 0.881 1.10 121.96 512.20 2197.0 2709.2 0.841 1.20 123.46 518.70 2192.8 2711.5 0.806 1.30 124.95 524.60 2188.7 2713.3 0.773 1.40 126.28 530.50 2184.8 2715.3 0.743 1.50 127.62 536.10 2181.0 2717.1 0.714 1.60 128.89 541.60 2177.3 2718.9 0.689 1.70 130.13 547.10 2173.7 2720.8 0.665 1.80 131.37 552.30 2170.1 2722.4 0.643 1.90 132.54 557.30 2166.7 2724.0 0.622 2.00 133.69 562.20 2163.3 2725.5 0.603 2.20 135.88 571.70 2156.9 2728.6 0.568 2.40 138.10 580.70 2150.7 2731.4 0.536 2.60 140.00 589.20 2144.7 2733.9 0.509 2.80 141.92 587.40 2139.0 2736.4 0.483 3.00 143.75 605.30 2133.4 2738.7 0.461 3.20 145.46 612.90 2188.1 2741.0 0.440 3.40 147.20 620.00 2122.9 2742.9 0.422 3.60 148.84 627.10 2117.8 2744.9 0.405 3.80 150.44 634.00 2112.9 2746.9 0.389 4.00 151.96 640.70 2108.1 2748.8 0.374 4.50 155.55 656.30 2096.7 2753.0 0.315 5.00 158.92 670.90 2086.0 2756.9 0.292 5.50 162.08 684.60 2075.7 2760.3 0.272 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 8 页 共 46 页 뻸 뛔 톹 솦 컂 뛈 쮮 쿔 죈 웻 뮯 잱 죈 헴 웻 ퟜ 죈 솿 헴 웻 뇈 죝 냍 ,Bar ꇦ 잧 붹 /릫 뷯 잧 붹 /릫 뷯 잧 붹 /릫 뷯 쏗 3/릫 뷯 6.00 165.04 697.50 2066.0 2763.5 0.2720 6.50 167.83 709.70 2056.8 2766.5 0.2550 7.00 171.50 721.40 2047.7 2769.1 0.2400 7.50 173.02 732.50 2039.2 2774.7 0.2270 8.00 175.43 743.10 2030.9 2774.0 0.2150 8.50 177.75 753.30 2022.9 2776.2 0.2040 9.00 179.97 763.00 2015.1 2778.1 0.1940 9.50 182.10 772.50 2007.5 2780.0 0.1850 10.00 184.13 781.60 2000.1 2781.7 0.1770 10.50 186.05 790.10 1993.0 2783.3 0.1710 11.00 188.02 798.80 1986.0 2784.8 0.1630 11.50 189.92 807.10 1979.1 2786.3 0.1570 12.00 191.68 815.10 1972.5 2787.6 0.1510 12.50 193.43 822.90 1965.4 2788.8 0.1480 13.00 195.10 830.40 1959.6 2790.0 0.1410 13.50 196.62 837.90 1953.2 2791.1 0.1360 14.00 198.35 845.10 1947.1 2792.2 0.1320 14.50 199.92 852.10 1941.0 2793.1 0.1280 15.00 201.45 859.00 1935.0 2794.0 0.1240 15.50 202.92 865.70 1928.8 2794.4 0.1990 16.00 204.38 872.30 1923.4 2795.7 0.1170 17.00 207.17 885.00 1912.1 2797.1 0.1100 18.00 209.90 897.20 1901.2 2798.5 0.1050 19.00 212.47 909.00 1890.5 2799.5 0.1000 20.00 214.96 920.30 1880.2 2800.5 0.0949 21.00 217.35 931.30 1870.1 2801.4 0.0906 22.00 219.65 941.90 1860.1 2802.0 0.0868 23.00 221.85 952.20 1850.4 2802.6 0.0832 24.00 224.02 962.20 1840.9 2803.1 0.0797 25.00 226.12 972.10 1831.4 2803.5 0.0768 26.00 228.15 981.60 1822.2 2803.8 0.0740 27.00 230.14 990.70 1813.3 2804.0 0.0714 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 9 页 共 46 页 第 三 章 蒸 汽 产 生 过 程 的 节 能 技 术 蒸 汽 的 获 得 办 法 主 要 有 ： 自 备 锅 炉 （ 余 热 锅 炉 ） 发 生 ， 或 者 从 外 部 供 汽 系 统 购 入 。 若 必 需 自 产 蒸 汽 ， 锅 炉 设 计 压 力 宜 尽 量 高 。 即 ： 尽 量 产 生 过 热 蒸 汽 ， 经 过 汽 轮 机 发 电 ， 然 后 再 向 用 热 设 备 供 汽 。 这 样 可 以 在 同 样 供 汽 量 下 联 产 出 更 多 的 功 。 蒸 汽 的 焓 值 与 作 功 能 力 成 正 比 。 在 保 证 适 应 产 汽 量 波 动 和 保 持 备 用 设 施 条 件 下 ， 锅 炉 的 单 台 设 计 负 荷 宜 尽 量 大 些 ； 以 利 于 提 高 效 率 和 采 用 较 高 的 压 力 参 数 。 如 果 企 业 邻 近 有 较 大 规 模 的 高 效 热 电 站 ， 可 以 保 证 稳 定 供 应 工 艺 所 需 参 数 的 蒸 汽 时 （ 一 般 1.0～ 3.5MPa）， 应 优 先 考 虑 购 进 蒸 汽 。 因 为 在 一 般 情 况 下 ， 即 使 自 备 电 站 充 分 实 现 了 功 热 联 产 ， 小 规 模 、 烧 油 或 中 压 的 锅 炉 产 汽 成 本 也 无 法 同 大 型 热 电 站 相 比 。 在 两 者 价 格 相 近 时 ， 再 做 仔 细 的 技 术 经 济 比 较 。 以 蒸 汽 锅 炉 为 基 本 配 置 的 企 业 蒸 汽 系 统 ，“ 以 汽 定 电 ” 是 功 热 联 产 设 计 的 基 本 原 则 。 一 般 情 况 下 ， 不 宜 片 面 追 求 用 电 自 给 。 因 为 超 出 联 产 能 力 之 外 的 、 通 过 凝 汽 式 汽 轮 机 发 出 的 电 力 ， 其 成 本 太 高 无 法 同 电 网 供 电 竞 争 。 除 开 锅 炉 本 身 包 括 燃 烧 办 法 改 进 等 节 能 措 施 不 提 ， 尽 量 提 高 锅 炉 的 给 水 温 度 ， 是 产 汽 阶 段 节 能 的 最 现 实 、 最 实 惠 的 办 法 。 应 当 用 回 收 余 热 的 方 法 提 高 锅 炉 的 给 水 温 度 ， 使 锅 炉 中 的 水 在 转 变 为 蒸 汽 之 前 ， 其 水 温 尽 可 能 地 先 升 高 到 该 锅 炉 压 力 下 的 沸 点 。 外 来 的 给 水 的 温 度 愈 高 ， 则 锅 炉 生 产 蒸 汽 所 需 的 燃 料 就 愈 少 。 一 般 说 来 ， 给 水 温 度 每 增 加 6℃ ， 则 锅 炉 使 用 的 燃 料 将 减 少 1%。 为 此 目 的 ， 回 收 余 热 的 最 常 用 的 方 法 是 尽 量 将 全 部 的 凝 结 水 送 回 给 水 箱 。 在 一 般 使 用 的 蒸 汽 设 备 中 ， 只 是 从 蒸 汽 中 取 出 潜 热 ， 因 此 由 疏 水 阀 排 出 的 凝 结 水 仍 然 含 有 大 约 25%的 热 量 。 如 果 回 收 的 余 热 温 度 较 低 ， 不 能 用 来 加 热 锅 炉 补 给 水 ， 则 可 以 用 来 加 热 生 水 ， 以 减 少 动 力 站 的 自 耗 蒸 汽 。 从 锅 炉 连 续 排 污 中 ， 可 以 回 收 大 量 的 能 量 。 通 常 为 了 得 到 满 意 的 锅 炉 运 行 性 能 ， 必 须 降 低 水 中 的 固 体 杂 质 含 量 ， 故 常 用 连 续 排 污 系 统 。 污 水 由 锅 炉 底 部 连 续 排 出 ， 当 杂 质 含 量 大 时 ， 锅 炉 排 污 水 要 按 总 蒸 发 量 的 5%～ 10%。 这 么 大 的 比 例 排 污 水 ， 显 然 浪 费 大 ， 这 是 因 为 排 出 的 是 用 锅 炉 燃 料 升 温 的 高 压 热 水 ， 会 有 大 量 的 闪 蒸 汽 产 生 ， 最 可 行 的 方 法 是 ： 加 设 一 个 可 以 排 污 泥 的 闪 蒸 罐 ， 从 排 污 水 中 提 取 二 次 蒸 汽 ， 用 来 加 热 锅 炉 补 给 水 。 锅 炉 带 水 示 意 图 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 10 页 共 46 页 第 四 章 蒸 汽 传 输 过 程 的 节 能 技 术 蒸 汽 的 传 输 靠 的 是 遍 布 全 厂 的 蒸 汽 管 网 。 许 多 企 业 是 逐 年 不 断 扩 建 而 成 的 ， 其 蒸 汽 传 输 管 网 也 同 样 是 不 断 续 接 的 ， 往 往 存 在 许 多 复 杂 的 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ， 使 得 我 们 总 觉 得 供 出 的 蒸 汽 总 是 大 于 设 计 上 所 需 要 的 数 值 。 在 蒸 汽 管 网 的 任 何 截 面 处 ， 都 因 散 热 而 有 凝 结 水 产 生 ， 所 以 永 远 总 是 水 汽 两 相 共 存 的 两 相 流 ， 再 加 上 难 以 避 免 的 固 体 杂 质 ， 实 际 上 管 网 中 是 “ 三 相 流 ”。 其 流 态 控 制 变 得 非 常 复 杂 ， 很 容 易 出 现 水 击 危 害 、 热 应 力 危 害 等 。 蒸 汽 管 网 的 凝 结 水 往 往 通 过 疏 水 器 对 大 气 直 接 排 放 ， 往 往 是 “ 云 雾 昭 昭 ” 或 “ 白 龙 飞 舞 ”。 蒸 汽 传 输 的 要 点 是 减 少 泄 漏 ， 并 保 障 品 质 。 但 是 ， 在 实 际 中 ， 我 们 往 往 忽 略 了 保 障 蒸 汽 品 质 ， 因 为 很 难 确 切 地 预 测 和 控 制 管 道 内 的 流 动 的 蒸 汽 状 态 ， 以 及 达 到 用 汽 点 的 实 际 压 力 、 蒸 汽 饱 和 度 参 数 。 根 据 经 验 ， 在 蒸 汽 管 网 的 有 效 的 节 能 保 质 措 施 以 下 几 方 面 组 成 。 一 、 蒸 汽 管 道 的 流 速 管 内 流 速 过 大 ，蒸 汽 压 降 大 。一 些 新 建 的 车 间 是 在 原 有 的 车 间 主 管 上 引 入 蒸 汽 的 ， 导 致 局 部 管 线 内 的 流 速 过 大 ， 压 力 损 失 增 大 ， 用 汽 点 的 蒸 汽 品 质 下 降 ， 最 终 消 耗 更 多 的 蒸 汽 。 相 反 地 ， 有 些 工 艺 已 经 改 变 的 车 间 蒸 汽 需 求 减 少 了 ， 输 汽 管 线 还 是 老 管 线 ， 内 部 流 速 过 低 ， 热 损 增 大 ， 从 而 大 量 的 蒸 汽 就 直 接 转 变 成 无 法 使 用 的 凝 结 水 。 催 化 常 减 压 循 环 水 Jbx Zych 气 分 xf ylyb xchp yhq zhch Chy-qy qg 原 油 罐 dcs rjtlq yhlq 余 热 站 chy 动 力 站 shh dq wsh zhyg anzh 1.0蒸 汽 管 网 简 图 某 石 化 公 司 蒸 汽 系 统 简 图 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 11 页 共 46 页 恰 当 的 管 径 是 蒸 汽 节 能 保 质 的 基 础 ， 现 有 两 种 方 法 来 选 择 管 径 ： 第 一 种 方 法 ：“ 速 度 法 ” 如 果 我 们 假 定 了 速 度 、然 后 根 据 输 送 蒸 汽 的 比 容 ，可 以 求 出 管 子 需 要 的 横 截 面 积 。 对 于 干 饱 和 蒸 汽 管 ， 根 据 实 际 经 验 可 采 用 合 适 的 速 度 为 25～ 35 米 /秒 。 但 这 是 上 限 ， 高 于 它 就 会 发 生 噪 音 和 冲 蚀 ， 特 别 是 当 蒸 汽 带 水 时 。 为 了 避 免 高 的 压 降 ， 特 别 是 短 距 离 用 支 线 输 送 到 车 间 时 ， 更 实 用 的 是 采 用 15 米 /秒 。 表 2 给 出 在 某 一 速 度 时 管 径 选 择 参 考 值 ， 单 位 ： 公 斤 /小 时 这 种 管 径 确 定 法 只 考 虑 了 速 度 而 没 考 虑 长 度 。 管 子 越 长 ， 到 末 端 用 汽 点 所 能 使 用 的 压 力 就 越 低 。 事 实 上 ， 确 定 管 网 中 产 生 的 压 降 也 是 非 常 比 较 复 杂 的 。 第 二 种 方 法 ：“ 压 降 法 ” 对 用 户 来 说 ， 重 要 的 是 实 现 被 加 热 介 质 的 温 度 。 只 要 是 饱 和 蒸 汽 ， 压 力 和 温 度 是 一 一 对 应 的 ， 所 以 我 们 要 两 者 配 合 一 起 考 虑 ， 通 过 控 制 压 力 来 实 现 控 制 温 度 。 有 许 多 计 算 图 、 表 都 可 以 用 来 确 定 压 降 和 管 径 的 关 系 。 经 过 多 年 的 使 用 证 明 “ 压 降 法 ” 来 确 定 管 径 是 比 较 令 人 满 意 的 方 法 ， 见 表 3 和 表 4。 压 力 速 度 蒸 汽 管 径 MPa 米 /秒 DN25 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN150 15 25 59 109 166 250 431 1,006 25 45 100 182 287 430 716 1,575 0.07 40 68 107 298 428 630 1,108 2,417 15 45 100 182 280 410 715 1,580 25 70 162 295 428 656 1,215 2,520 0.20 40 115 275 475 745 1,010 1,895 4,175 15 70 156 281 432 635 1,166 2,460 25 115 270 450 742 1,080 1,980 4,225 0.40 40 197 466 796 1,247 1,825 3,120 7,050 15 105 225 425 632 925 1,555 3,400 25 162 370 658 1,065 1,520 2,530 6,175 0.60 40 270 595 1,025 1,620 2,270 4,210 9,445 15 126 285 475 800 1,125 1,990 4,540 25 205 465 810 1,260 1,870 3,240 7,120 0.80 40 327 730 1,370 2,065 3,120 5,135 12,470 15 155 372 626 1,012 1,465 2,485 5,860 25 267 562 990 1,530 2,205 3,825 8,995 1.00 40 408 910 1,635 2,545 3,600 6,230 14,390 15 205 465 810 1,270 1,870 3,220 7,890 25 331 740 1,375 2,080 3,120 5,200 12,560 1.40 40 555 1,210 2,195 3,425 4,735 8,510 18,630 表 2 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 北 京 弘 泰 汇 明 能 源 技 术 有 限 责 任 公 司 蒸 汽 及 凝 结 水 系 统 实 用 节 能 技 术 第 12 页 共 46 页 它 是 基 于 下 面 的 简 单 的 公 式 : F=(P1-P2)/L 式 中 : P1:和 初 压 有 关 的 压 力 系 数 (根 据 初 压 在 表 4 中 查 出 )。 P2:和 终 压 有 关 的 压 力 系 数 (根 据 终 压 在 表 4 中 查 出 )。 L:相 当 于 管 长 F:压 降 系 数 (相 当 于 每 米 管 子 的 压 降 )， 相 当 于 每 米 管 长 的 压 降 。 根 据 蒸 汽 主 管 的 不 同 口 径 ， 对 每 个 压 降 系 数 都 有 两 行 水 平 的 “ X” 、 “ Y” 值 。 “ X” 表 示 不 同 压 将 系 数 值 时 、 不 同 管 径 通 过 的 蒸 汽 量 。 “ Y” 表 示 对 于 与 上 述 相 同 蒸 汽 量 的 速 度 系 数 。 表 3 中 的 压 降 系 数 F= (P1-P2)/L 的 中 P1 、 P2是 从 表 4 查 得 的 。 压 降 系 数 蒸 汽 管 径 F DN25 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN150 DN200 DN300 X 18.63 56.39 118.20 215.80 355.50 784.60 2,305 4,904 14,956 0.002 Y 10.54 13.81 16.72 18.93 21.77 26.88 35.28 42.09 57.24 X 30.40 90.23 196.10 354.00 578.60 1,275 3,732 8,189 24,469 0.005 Y 17.20 20.10 27.