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煙草行業(yè)解決方案 |
煙草行業(yè)蒸汽用熱系統(tǒng)解決方案
客戶名稱：中煙集團東北某卷煙廠
改造對象：蒸汽用熱凝結(jié)水回收系統(tǒng) 主要包括新建卷接車間、熱力站及科研摟用蒸汽設(shè)備的凝結(jié)水回收到位于熱力站的凝結(jié)水回收站，并由DNL型回收裝置備的水泵輸送到鍋爐房熱力除氧器。
一、各用熱設(shè)備的基本情況
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序號 |
系統(tǒng) |
上游蒸汽工作壓力 （MPa） |
系統(tǒng)描述及年運行特征 |
疏水點與回收系統(tǒng)關(guān)系 |
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1 |
半即熱式換熱器系統(tǒng) |
1．4、0．4 |
蒸汽系統(tǒng)：來自熱力站1．4MPa蒸汽，經(jīng)廠區(qū)地埋汽管網(wǎng)，進入淋浴換熱間，換熱間內(nèi)設(shè)蒸汽減壓系統(tǒng)，減壓至0．4MPa蒸汽進入半即熱式換熱機組進行熱交換（被加熱水為殼程，蒸汽走管程）。 凝結(jié)水系統(tǒng)：該系統(tǒng)含1．4MPa蒸汽管道疏水、0．4MPa蒸汽管道疏水和換熱機組疏水。該系統(tǒng)一年四季連續(xù)運行，保障職工洗浴。 |
本系統(tǒng)共含4個疏水點，其中1．4MPa蒸汽管道疏水點1個、0．4MPa蒸汽管道疏水點1個和換熱機組疏水點2個。以上4個疏水點凝結(jié)水分別經(jīng)疏水閥、止回閥接入凝結(jié)水2級總管，后經(jīng)廠區(qū)地埋管網(wǎng)，在熱力站內(nèi)接入1級總管并進入凝結(jié)水回收裝置。 |
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2 |
卷接包主廠房空調(diào)系統(tǒng) |
1．4、0．2 |
蒸汽系統(tǒng)：來自熱力站1．4MPa蒸汽，通過架空管網(wǎng)進入卷接包車間，在車間內(nèi)分為兩路：一路至“七五”樓二樓空調(diào)間，空調(diào)間內(nèi)設(shè)蒸汽減壓系統(tǒng)，減壓至0．2MPa蒸汽，分別進入2臺組合式空調(diào)機進行加濕和熱交換；另一路至卷接包車間二樓空調(diào)間，空調(diào)間內(nèi)設(shè)蒸汽減壓系統(tǒng)，減壓至0．2MPa蒸汽，分別進入4臺組合式空調(diào)機組進行加濕和熱交換。 凝結(jié)水系統(tǒng)：該系統(tǒng)含1．4MPa蒸汽管道疏水、0．4MPa蒸汽管道疏水和空調(diào)機組加濕段疏水一年四季連續(xù)運行；加熱段疏水在每年的采暖季運行。 |
本系統(tǒng)共含23個疏水點，1．4MPa蒸汽管道疏水點3個、0．2MPa蒸汽管道疏水點2個和組合式空調(diào)機組疏水點18個。其中一路“七五”樓1．4MPa疏水點1個和0．2MPa疏水點6個分別經(jīng)疏水閥止回閥接入凝結(jié)水2級總管后經(jīng)車間內(nèi)架空管網(wǎng)，在熱力站內(nèi)接入1級總管并進入凝結(jié)水回收裝置；另卷接包車間二樓空調(diào)間一路包含1．4MPa疏水點2個和0．2MPa疏水點13分別經(jīng)疏水閥、止回閥接入凝結(jié)水2級總管，后經(jīng)車間內(nèi)架空管網(wǎng)，與先期完成的來自地下動力車間管道井內(nèi)凝結(jié)水管連接后，接入1級總管并進入地下動力車間凝結(jié)水回收裝置。（該回收器不在本次發(fā)包范圍內(nèi)） |
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3 |
熱力站系統(tǒng) |
1．4、0．3 |
蒸汽系統(tǒng)：來自熱力站自身的1．4MPa蒸汽，在熱力站內(nèi)通過架空管網(wǎng)，進入蒸汽減壓系統(tǒng)，減壓至0．3MPa蒸汽，供高效智能換熱機組換熱用汽（被加熱水為殼程，蒸汽走管程）。凝結(jié)水系統(tǒng)：含1．4MPa蒸汽分汽缸疏水、0．3MPa蒸汽管道疏水以及換熱機組疏水。該系統(tǒng)1．4MPa蒸汽管道及分汽缸疏水一年四季運行；0．3MPa蒸汽管道（∮159×4．5）疏水及換熱機組疏水在每年的采暖季運行。 |
本系統(tǒng)共含4個疏水點，其中1．4MPa蒸汽分汽缸疏水點1個、1．4MPa蒸汽管道疏水點1個、0．3MPa蒸汽管道疏水點1個和換熱機組疏水點1個。以上4個疏水點中，1．4MPa蒸汽分汽缸疏水點和1．4MPa蒸汽管道疏水點凝結(jié)水分別經(jīng)疏水閥、止回閥直接接入凝結(jié)水泵出口管網(wǎng)；0．3MPa蒸汽管道疏水點和換熱機組疏水點凝結(jié)水分別經(jīng)疏水閥、止回閥直接進入1級總管并進入凝結(jié)水回收裝置。 |
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4 |
凝結(jié)水回收裝置及凝結(jié)水輸送系統(tǒng) |
凝結(jié)水回收裝置將收集來的凝結(jié)水匯集在凝結(jié)水罐中，并通過凝結(jié)水泵經(jīng)廠區(qū)地埋凝結(jié)水管，在新建燃?xì)忮仩t房外地下，與廠區(qū)其它凝結(jié)水管網(wǎng)聯(lián)通后，進入鍋爐房高位除氧器，供鍋爐用水。該系統(tǒng)一年四季連續(xù)運行。 |
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二、各用熱設(shè)備凝結(jié)水回收系統(tǒng)方案
管路疏水的處理
減壓閥前壓力為1.4MPa，管路疏水為飽和水，溫度壓力較高，正常運行時疏水量很小，剛運行時凝結(jié)水量較大；
減壓閥將蒸汽從1.4MPa減壓到0.4MPa，壓降較大，導(dǎo)致閥后蒸汽有較大過熱度，產(chǎn)生冷凝水的機會很小，只有啟動時產(chǎn)生較多凝結(jié)水。
高壓差管路共網(wǎng)消水擊裝置：專門為高壓管路疏水并到低壓凝結(jié)水管網(wǎng)設(shè)計，采用先進的混合加熱結(jié)構(gòu)，充分增大高溫高壓與低溫低壓凝結(jié)水的接觸面積，使二者溫差充分混合，以達到消除由溫差過大帶來的水擊，及時消化瞬時管路疏水。
1、淋浴換熱間 半即熱式換熱器
減壓閥前壓力1.4MPa，管路疏水195℃；1個點。
減壓閥后壓力0.4MPa，管路疏水143℃；1個點。
半即熱式換熱器用汽壓力0.4MPa，凝結(jié)水溫度大約在80℃-100℃之間，2個點。
減壓閥后0.4MPa蒸汽的管路疏水與半即熱式換熱器的凝結(jié)水壓力相差不大，而且可以0.4MPa蒸汽的管路疏水水量很小，主要在啟動時才有，無須單獨處理，直接接到凝結(jié)水2級母管。
減壓閥前1.4MPa蒸汽的管路疏水壓力、溫度遠(yuǎn)高于凝結(jié)水2級母管，如果直接回到1級母管管路太長費用又高；如果直接進入凝結(jié)水2級母管，當(dāng)疏水時，會發(fā)生嚴(yán)重水擊，并對2級母管壓力產(chǎn)生較大影響，產(chǎn)生短暫高壓，影響換熱器疏水和換熱效率。建議加裝一臺高壓差管路共網(wǎng)消水擊裝置。
換熱站在一樓，從地溝過來，爬高進入凝結(jié)水回收裝置，而且有高壓管路疏水進入，凝結(jié)水汽水兩相流明顯，建議加裝一臺回水爬高器。
2、 二樓空調(diào)間
減壓閥前壓力1.4MPa，管路疏水195℃；1個點。
減壓閥后壓力0.2MPa，管路疏水120℃；1個點。
組合式空調(diào)換熱器用汽壓力0.2MPa，但蒸汽為減壓未減溫的過熱蒸汽，而且換熱器為汽/氣換熱器，所以凝結(jié)水溫度大約在100℃-120℃之間，6個點。
建議：采用倒置桶疏水器，因為浮球疏水器不能用于過熱蒸汽疏水。
減壓閥后0.2MPa蒸汽的管路疏水與組合式空調(diào)換熱器的凝結(jié)水壓力相差很小，而且0.2MPa蒸汽的管路疏水水量非常小，主要在啟動時才有，無須單獨處理，可以直接接到凝結(jié)水2級母管。
減壓閥前1.4MPa蒸汽的管路疏水壓力、溫度遠(yuǎn)高于凝結(jié)水2級母管，如果直接回到1級母管管路太長費用又高；如果直接進入凝結(jié)水2級母管，當(dāng)疏水時，會發(fā)生嚴(yán)重水擊，并對2級母管壓力產(chǎn)生較大影響，產(chǎn)生短暫高壓，影響換熱器疏水和換熱效率。建議加裝一臺高壓差管路共網(wǎng)消水擊裝置。
空調(diào)室在二樓，直接自流到凝結(jié)水回收裝置當(dāng)中無須處理。
3、卷接包車間二樓空調(diào)間
減壓閥前壓力1.4MPa，管路疏水195℃；2個點。
減壓閥后壓力0.2MPa，管路疏水120℃；1個點。
組合式空調(diào)換熱器用汽壓力0.2MPa，但蒸汽為減壓未減溫的過熱蒸汽，而且換熱器為汽/氣換熱器，所以凝結(jié)水溫度大約在100℃-120℃之間，12個點。
建議：采用倒置桶疏水器，因為浮球疏水器不能用于過熱蒸汽疏水。
減壓閥后0.2MPa蒸汽的管路疏水與組合式空調(diào)換熱器的凝結(jié)水壓力相差很小，而且0.2MPa蒸汽的管路疏水水量非常小，主要在啟動時才有，無須單獨處理，可以直接接到凝結(jié)水2級母管。
減壓閥前1.4MPa蒸汽的管路疏水壓力、溫度遠(yuǎn)高于凝結(jié)水2級母管，如果直接回到1級母管管路太長費用又高；如果直接進入凝結(jié)水2級母管，當(dāng)疏水時，會發(fā)生嚴(yán)重水擊，并對2級母管壓力產(chǎn)生較大影響，產(chǎn)生短暫高壓，影響換熱器疏水和換熱效率。建議加裝一臺高壓差管路共網(wǎng)消水擊裝置。
空調(diào)室在二樓，直接自流到凝結(jié)水回收裝置當(dāng)中無須處理。
此處凝結(jié)水不回到熱力站凝結(jié)水回收裝置。
4、一層熱力站
分汽缸內(nèi)壓力1.4MPa，疏水溫度195℃；1個點。
減壓閥前壓力1.4MPa，管路疏水195℃；1個點。
減壓閥后壓力0.3MPa，管路疏水120℃；1個點。
高效智能換熱機組 用汽壓力0.3MPa，凝結(jié)水溫度大約在70℃-90℃之間，1個點。
減壓閥后0.3MPa蒸汽的管路疏水與高效智能換熱機組的凝結(jié)水壓力相差較小，而且在正常運行時，0.3MPa蒸汽的管路疏水水量非常小，主要在啟動時才有，無須單獨處理，可以直接接到凝結(jié)水2級母管。
分汽缸1.4MPa蒸汽的疏水和減壓閥前1.4MPa蒸汽的管路疏水均在熱力站內(nèi)，壓力、溫度高于凝結(jié)水回收裝置出口壓力，可以直接回到凝結(jié)水回收裝置水泵出口管線。但由于存在溫度差，建議加裝高壓差管路共網(wǎng)消水擊裝置。
高效智能換熱機組在一樓，建議凝結(jié)水管線爬高前加裝回水爬高器。
5、凝結(jié)水回收裝置
分線回到熱力站凝結(jié)水回收裝置的凝結(jié)水回收裝置共有：4路
1） 淋浴換熱間，凝結(jié)水量4.0 t/h；用汽壓力0.4MPa；常年運行；
2） 樓空調(diào)間，凝結(jié)水量加熱1.2 t/h，加濕0.6 t/h；用汽壓力0.2MPa；冬天全運行，加濕全年運行；
3） 高效智能換熱機組，凝結(jié)水量加熱3.5 t/h，用汽壓力0.3MPa；冬天運行；
4） 高效智能換熱機組減壓閥后0.3MPa蒸汽管路疏水，量很少；
5） 系統(tǒng)冬季最多凝結(jié)水量為9.3 t/h，非采暖季4.6 t/h，設(shè)計按滿負(fù)荷處理量設(shè)計 。
凝結(jié)水回收裝置配置說明：
高低壓共網(wǎng)技術(shù)：
此四路凝結(jié)水壓力、溫度不等，如果不采取措施，勢必導(dǎo)致相互影響，建議加裝多路共網(wǎng)器。
原理及方案：本高低壓共網(wǎng)裝置適用范圍為用汽壓力的壓差在0.3MPa以內(nèi)，對高壓凝結(jié)水采取變徑節(jié)流以降壓增速，低壓凝結(jié)水軸向接入，利用高速水流帶動低壓凝結(jié)水達到均壓均溫的目的。
水質(zhì)保障：
為了凝結(jié)水水質(zhì)，在凝結(jié)水回收裝置內(nèi)加裝了除污裝置，保證沒有硬質(zhì)雜質(zhì)進泵，破壞葉輪，影響安全運行。閉式無氧腐蝕。
水泵汽蝕消除：
為了保證凝結(jié)水泵不發(fā)生汽蝕，凝結(jié)水回收裝置必須有汽水分離器、自動調(diào)壓裝置、汽蝕消除裝置、泵入口流線型導(dǎo)流裝置。
吸汽定壓裝置：
為了保證罐體內(nèi)壓力保持在合理的范圍內(nèi)，必須采用變頻控制的吸汽定壓裝置，充分及時吸收疏水漏汽，保證凝結(jié)水回收裝置長期經(jīng)濟、穩(wěn)定、安全運行。
變頻恒液位控制：
凝結(jié)水回收裝置采用變頻控制，保持凝結(jié)水回收裝置內(nèi)恒定液位，有以下必要：
1） 吸汽定壓裝置要求水泵連續(xù)運行，采用變頻控制根據(jù)回水量控制水泵出水量。
2） 凝結(jié)水回收裝置內(nèi)液位波動直接引起內(nèi)部壓力變化，從而破壞罐內(nèi)汽水平衡，對水泵汽蝕不利，穩(wěn)定的液位是凝結(jié)水收器內(nèi)壓力穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
3） 變頻控制利于節(jié)能，因為水泵耗電功率與電頻率平方成正比，低頻率下運行節(jié)電能。
4） 變頻連續(xù)向除氧器供給凝結(jié)水有利于保證進入除氧器的水溫恒定，有利于保證除氧效果穩(wěn)定。
5） 采暖季與非采暖季水量相差大，采用變頻隨時調(diào)節(jié)水泵流量。
※ 節(jié)能效果
各工段實現(xiàn)凝結(jié)水全密閉回收，實現(xiàn)潔凈生產(chǎn)，二次汽得到充分利用 同時由于密閉回收，杜絕了二次溶氧，延長了鍋爐以及整個熱力管網(wǎng)的使用壽命。
該項目含安裝總投資105萬元，工程回收周期8個月。
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