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化工企业蒸汽节能方案

  
评论: 更新日期:2017年05月22日

        图10 不同疏水器的适用场合 北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        疏水器的选型特别讲究排量安全系数,参见图11。基本上,所有的疏水器都比实际的理论换热凝结水量大一倍以上,因为,疏水器要在无人看管的情况下自动工作,它必须能适应系统升温时的启动负荷,同时还要应对背压的变化。
        图11 不同类型换热器的排量安全系数
        3.换热器疏水设备的正确安装
        疏水设备的正确选型还不足以保证生产安全运行。必须根据压差、排量、排空气能力和耐背压能力等现场综合因素,合理安装疏水设备,真正起到排凝阻汽的作用。
        4.换热器疏水设备应分别疏水
        蒸汽换热设备必须分别疏水,见图12。原因有三:
        其一,除蒸汽压力、换热设备的换热面积、排凝管径外,蒸汽和凝结水管道是否同程,对换热设备的换热效率影响极大;
        其二,只有分别疏水,每个换热设备换热所产生的凝结水量才能及时排出,避免换热器积水和换热设备腐蚀;
        其三,分别疏水便于现场检修。
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        图12 分别疏水原则
        5.换热器增加排空气设备
        换热器设备入口的蒸汽管线上安装自动排空气阀,及时排除混入蒸汽的不凝性气体,提高蒸汽品质和换热效率。见图13。
        图13 间歇式加热式换热器排空气阀安装示意图
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        6.疏水设备后疏水管线的正确配置
        疏水设备安装后凝结水回水管线的正确设计非常重要,否则极易产生凝结水管线憋压和换热设备积水。正确的安装方式如图14所示。也就是说,蒸汽输送的方向就是凝结水回水的方向。
        图14 并联换热器排凝方向设计
        7.换热器增加安全运行设备
        换热设备蒸汽进口总管线上安装真空破坏器,防止负荷较低、背压较高时,换热器内出现压力过低甚至真空状态,确保系统安全、稳定运行。
        三、凝结水回收优化措施
        根据新厂区和老厂区凝结水排放点和排放量的分布
        特点,重新设计和布置凝结水回收管网。主要措施有:
        1.采用先进的“前沿、分散、加压技术”,通过全
        封闭式凝结水回收技术和设备,对凝结水进行全面回收;
        2.凝结水回水支管线采用“同程回路”设计,即:
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        疏水器后凝结水流向与蒸汽流向相同,走过相同长度路线后,到达凝结水集水罐;
        3.集水罐内完成汽水分离后,凝结水经自动泵由高压蒸汽加压后进入凝结水总管网中。
        图15 凝结水回水优化措施示意图
        具体措施为:
        1.根据对新厂区的调研,合理布置7台全自动凝结水回收泵
        1) 第一台回收泵配置在精品DM车间与DM车间之间,回收这两个车间工艺
        凝结水及生活采暖凝结水;
        2) 第二台回收泵配置在RD车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水;
        3) 第三台回收泵配置在NS车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水;
        4) 第四台回收泵配置在IS车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水;
        5) 第五台回收泵配置在DPG车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水;
        6) 第六台回收泵配置在M车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水;
        7) 第七台回收泵配置在CBS车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水。
        2.根据对老厂区的调研,合理布置5台全自动凝结水回收泵
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        回收TT;水及生活采暖凝结水;;2)第二台回收泵配置在M1车间,回收车间工艺凝结;结水及生活采暖凝结水;;5)第五台回收泵配置在DN车间,回收车间工艺凝结;四、凝结水净化措施;“粉末树脂除铁技术”的突出特点是:;?兼具过滤、吸附和离子交换作用,不同形态的铁均能;该项技术和装置已在国内多个大型石化企业、发电厂实;北京弘泰
        1) 第一台回收泵配置在精品TT车间附近,回收TT车间和DM车间工艺凝结
        水及生活采暖凝结水;
        2) 第二台回收泵配置在M1车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水; 3) 第三台回收泵配置在NS1车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水; 4) 第四台回收泵配置在NS2车间附近,回收NS2车间和NOBS车间工艺凝
        结水及生活采暖凝结水;
        5) 第五台回收泵配置在DN车间,回收车间工艺凝结水及生活采暖凝结水。
        四、凝结水净化措施
        “粉末树脂除铁技术”的突出特点是:
        ? 兼具过滤、吸附和离子交换作用,不同形态的铁均能去除 ? 悬浮固体颗粒、胶体硅和胶体铁被阻截和吸附,离子铁被置换 ? 采用精密树脂纤维滤元,处理精度高,运行成本低 ? 树脂消耗量少,再生周期长,运行费用低,常年稳定运行 ? 凝结水不必降温 ? 投资回收期小于一年 ? 撬装式、机组化,安装简便 ? 全自动监控控制,运行操作简单
        该项技术和装置已在国内多个大型石化企业、发电厂实现工业化稳定运行。安装示意图见图16。
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        图16 粉末树脂除铁技术安装示意图
        尚舜化工凝结水净化措施如下:
        1.根据新厂区冬季蒸汽最大用量设计30吨/小时除铁装置,最大处理能力为36吨/小时。老厂区设计一台20吨/小时除铁装置,最大处理能力为24吨/小时;
        2.除铁装置进口凝结水温度≤120℃; 3.除铁装置进口凝结水含铁量≤1000 μg/ L;
        4.处理后达到中压锅炉进水标准:含铁量为≤50 μg/ L; 5.如在锅炉房内部安装,除铁机组不需要基础; 6.除铁机组占地面积只有5平方米,详见图17;
        7.设计一台高温凝结水集水罐,集水罐上设置一台液位计;
        8.配置两台凝结水热水泵,一用一备,在泵的就近处设置泵现场操作柱; 9.除铁工艺流程图详见图18;
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        图17 除铁装置平面布置图
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        图18 除铁装置工艺流程图
        10.除铁粉末树脂覆盖过滤设备的第一次设备填装量为20公斤,当进口凝结水含铁指标在100 μg/L~200 μg/L范围内时,运行时间约为90天,一年的树脂耗量为80公斤;
        11.提升泵一用一备,单台泵功率为10KWH,年运行时间为8000小时,一年耗电量为10×8000=80000KWH;
        12.设备详细清单见表3。
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        表3 除铁装置设备详细清单
        第七章 设备选型
        根据以上分析,为真正达到期望的节能目标,建议排空气阀、疏水器、减压阀、真空破坏器、全自动凝结水回收泵、凝结水除铁设备等均采用美国SPENCE公司产品和技术。
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        一、蒸汽输送管线上选用疏水设备如下;1.新厂区蒸汽主管线上疏水设备;2.老厂区蒸汽主管线上疏水设备;二、蒸汽输送管线上排空气设备;1.新厂区蒸汽主管线上排空气设备;2.老厂区蒸汽主管线上排空气设备;第31页共55页;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;三、蒸汽换热设备上节能设备选型;1.新厂区盘管换热器新增蒸汽减压阀;2.老厂区盘管换热器新增蒸汽减压阀;3.
        一、蒸汽输送管线上选用疏水设备如下
        1.新厂区蒸汽主管线上疏水设备
        2.老厂区蒸汽主管线上疏水设备
        二、蒸汽输送管线上排空气设备
        1.新厂区蒸汽主管线上排空气设备
        2.老厂区蒸汽主管线上排空气设备
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        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
        三、蒸汽换热设备上节能设备选型
        1.新厂区盘管换热器新增蒸汽减压阀
        2.老厂区盘管换热器新增蒸汽减压阀
        3.新厂区盘管换热器新增排空气阀
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        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
        4.老厂区盘管换热器新增排空气阀
        5.新厂区盘管换热器上新增真空破坏器
        6.老厂区盘管换热器上新增真空破坏器
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        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
        7.新厂区盘管换热器上新增倒置桶式疏水器
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        8.老厂区盘管换热器上新增倒置桶式疏水器
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        的凝结水回收设备;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第36页共55页;2.老厂区增设的凝结水回收设备;五、凝结水净化设备选型;1.新厂区凝结水净化设备选型;2.老厂区凝结水净化设备选型;第八章设备统计;一、新厂区主要设备统计;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第37页共55页;二、老厂区主要设备统计;北京弘泰斯奔思技
        四、凝结水回收设备选型
        1.新厂区增设的凝结水回收设备
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        2.老厂区增设的凝结水回收设备
        五、凝结水净化设备选型
        1.新厂区凝结水净化设备选型
        2.老厂区凝结水净化设备选型
        第八章 设备统计
        一、新厂区主要设备统计
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        二、老厂区主要设备统计
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        第九章 主要设备投资费用
        一、新厂区主要设备投资费用
        二、老厂区主要设备投资费用
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        第十章 凝结水回收管线布置
        一、新厂区凝结水回收管线布置
        1.锅炉房到精品DM车间与DM氧化车间中间处,设置一台凝结水回收泵,泵后凝结水回收总管线设计为φ108x4.5,总长度为255米(根据尚舜化工提供的CAD平面图计算出来)。泵前凝结水自流管线设计为两种管线:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        2.锅炉房出口向南,到多功能釜区域处,设计一条φ108x4.5总凝结水回收管线,总长度为460米。详见下表:
        3.锅炉房出口到DPG车间的东南角处设计一条φ108x4.5总凝结水回收管线,总长度为350米(其中包括西南方向的M-CBS车间的蒸馏设备处)。详见下表:
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        φ89x3.;5.NS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.;6.IS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.;7.DPG车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第41页共55页;8.M车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5;9.CBS车间凝结水泵后压力管线设计为φ89x3;10.
        4.RD车间凝结水泵后压力管线设计为φ89x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        5.NS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        6.IS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        7.DPG车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        8.M车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        9.CBS车间凝结水泵后压力管线设计为φ89x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为30米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为50米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        10.新厂区无缝钢管合计
        二、老厂区凝结水回收管线布置
        1.锅炉房到TT车间附近,设置一台凝结水回收泵,泵后压力凝结水回收总管线设计为φ108x4.5,总长度为227米(根据尚舜化工提供的CAD平面图计算出来)。
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        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
        泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为15米;φ32x2.5,总长度为30米。详见下表:
        2.M1车间与NS1车间中间向北延伸到NS2车间的造粒间东南角处,设计一条φ108x4.5总凝结水回收管线,总长度为256米。详见下表:
        3.M1车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为10米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为10米;φ32x2.5;总长度为10米。详见下表:
        上,估计为90米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为20米;φ32x2.5,总长度为20米。详见下表:
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        5.NS2车间附近凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为10米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为20米;φ32x2.5,总长度为30米。详见下表:
        6.DN车间凝结水泵后压力管线设计为φ57x3.5,连接到凝结水回收总管线上,估计为50米。泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57x3.5,总长度为30米;φ32x2.5,总长度为50米。详见下表:
        7.老厂区无缝钢管合计
        第十一章 凝结水回收管线保温材料计算
        说明:本次项目采用硅酸铝管壳,镀锌铁皮保护层。
        一、新厂区硅酸铝管壳保温
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        二、老厂区硅酸铝管壳保温
        三、新厂区镀锌铁皮保护层
        四、老厂区镀锌铁皮保护层
        第十二章项目辅助材料统计;一、新厂区配套辅助材料;二、老厂区配套辅助材料;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第46页共55页;第十三章安装工程预算;一、新厂区;二、老厂区;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第47页共55页;第十四章项目总投资费用;一、新厂区项目投资费用;二、老厂区项目投资费用;第十五章投资效益核算;本次尚舜化工蒸汽及凝结水系统节能改造的
        第十二章 项目辅助材料统计
        一、新厂区配套辅助材料
        二、老厂区配套辅助材料
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        第十三章 安装工程预算
        一、新厂区
        二、老厂区
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        第十四章 项目总投资费用
        一、新厂区项目投资费用
        二、老厂区项目投资费用
        第十五章 投资效益核算
        本次尚舜化工蒸汽及凝结水系统节能改造的收益共分三大块: 1.所节约的新鲜蒸汽; 2.所回收的凝结水本身; 3.高温凝结水所含的热量。
        一、新区节能收益计算
        详见下表:
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        即新区总投资2,917,754元,总节能收益3,916,341.82元(其中节约蒸汽收益2,754,000元,节约水468,000元,节约凝结水余热694,341.82元),投资回收期约9个月。
        二、老区节能收益计算
        详见下表:
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        即老区总投资2,050,122元,总节能收益3,916,341.82元(其中节约蒸汽收益2,754,000元,节约水468,000元,节约凝结水余热694,341.82元),投资回收期约6个月。
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        第十六章商业模式;北京弘泰斯奔思提供3种商业模式供尚舜化工选择:节;一、节能产品购置模式;在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订购销合同;二、设备租赁模式;在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订设备租赁;三、工程租赁模式;在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订工程租赁;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第51页共55页;将北京弘泰斯奔思的未来收益按一
        第十六章 商业模式
        北京弘泰斯奔思提供3种商业模式供尚舜化工选择:节能产品购置、设备租赁和工程租赁。
        一、节能产品购置模式
        在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订购销合同,由尚舜化工出资购置和安装所有主要设备和配套辅助设备。弘泰斯奔思负责现场安装指导和一定期限的免费售后服务。节能项目实施后的节能收益均归尚舜化工所有。免费售后服务期满后,尚舜化工可与北京弘泰斯奔思签订专业的节能服务合同,由北京弘泰斯奔思提供蒸汽及凝结水系统全方位、优质的专业节能服务。
        二、设备租赁模式
        在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订设备租赁合同。所有主要设备由北京弘泰斯奔思提供。所有主要设备的现场安装及配套辅助设备的购置和安装由尚舜化工承担。租赁期内的节能服务由弘泰斯奔思承担。节能项目实施并验收后,尚舜化工按期付给北京弘泰斯奔思2项租赁费:①主要设备的基本租赁费;②按一定比例分享的节能收益。租赁期内,尚舜化工可将北京弘泰斯奔思的未来收益按一定折扣一次性回购。租赁期满后,尚舜化工有多项选择:①继续租赁;②以优惠价(1折~3折)留购。
        三、工程租赁模式
        在该模式下,北京弘泰斯奔思与尚舜化工签订工程租赁合同。所有主要设备及其安装、所有配套辅助设备的购置及安装、租赁期内的节能服务均由北京弘泰斯奔思承担。节能项目实施并验收后,尚舜化工按期付给北京弘泰斯奔思2项租赁费:①节能工程的基本租赁费;②按一定比例分享的节能收益。租赁期内,尚舜化工可
        北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司
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        将北京弘泰斯奔思的未来收益按一定折扣一次性回购。租赁期满后,尚舜化工有多项选择:①继续租赁;②以优惠价(1折~3折)留购。
        第十七章 项目说明
        1.根据上述投资回报核算分析可知,本项目投资回收期非常之短,是一个非常优质的项目。
        2.本方案是在2天调研的基础上完成的,与实际工况可能存在一定的差距,但是节能改造的思路和基本措施是有根据的。视项目进展情况和双方合作意向,可在后续工作中不断补充、纠正和完善。
        3.本项目实施后可达到如下效果: (1)蒸汽消耗下降15%左右;
        (2)蒸汽凝结水泵压输送,顺畅回收;沿途没有损失,也没有闪蒸汽外冒;回收的凝结水经净化处理,直接进锅炉使用,提高锅炉给水温度,大幅较低锅炉自耗蒸汽量;
        (3)蒸汽主管线正常疏水,没有水击,没有外冒。
        4.北京弘泰斯奔是客户完全值得信赖的合作伙伴。北京弘泰斯奔思依靠先进的节能理论,借鉴国外的成功节能技术和可靠的节能设备,可为用户提供“潜力分析、项目设计、设备选购、工程施工、效果检测、运行保障”等一站式节能技术服务。
        第十八章 部分用户清单
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        2014年7月23日
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