化工企业蒸汽节能方案

第一章项目概述;山东单县尚舜化工有限公司(下称尚舜化工)位于鲁西;公司现有新厂区和老厂区两个生产基地,每个厂区有独;老厂配置1台20吨/小时燃煤链条炉,2台10吨/;两个厂区全年运行时间约300天;本次节能改造的范围:新厂区和老厂区蒸汽系统在输送;通过我公司专业技术人员现场调研和技术分析,发现该;本次蒸汽节能改造项目的投资情况为:新厂区约292;项目投资回收

第一章项目概述

山东单县尚舜化工有限公司(下称尚舜化工)位于鲁西南牡丹之乡――山东省菏泽市,是一家专业生产橡胶助剂的化工公司,规模较大、品种较全。

公司现有新厂区和老厂区两个生产基地,每个厂区有独立的蒸汽供应系统。新厂配置2台20吨/小时燃煤链条炉,其中有一台是新建的锅炉,正处于调试阶段。目前产蒸汽量约18吨/小时,蒸汽压力为0.6Mpa~0.95Mpa。

老厂配置1台20吨/小时燃煤链条炉,2台10吨/小时的燃煤链条炉。20吨/小时锅炉常年运行,2台10吨/小时锅炉备用。目前产汽量和蒸汽压力与新厂相同。

两个厂区全年运行时间约300天。冬季蒸汽主要用于生产车间工艺供热及办公室采暖,夏季主要用于生产车间工艺供热。原煤价格约600元/吨,煤热值约5500大卡/kg,软化水成本约5元/吨,蒸汽成本约150元/吨。

本次节能改造的范围:新厂区和老厂区蒸汽系统在输送、利用、凝结水回收、凝结水净化等四个方面的优化改造。

通过我公司专业技术人员现场调研和技术分析,发现该公司蒸汽系统节能潜力很大。以新、老厂区总产汽量为34吨/小时计算,通过我公司提供的系统优化和改造,可直接节约蒸汽5.1t/小时(总量的15%),直接节能效益约550万元;增加凝结水回收26吨/小时,间接节能效益约232万元。年总节能效益约780万元,节能效果十分明显。

本次蒸汽节能改造项目的投资情况为:新厂区约292万元,其中设备投资约214万元,配套材料费及安装费约78万元;老厂区约205万元,其中设备投资约164万元,配套材料费及安装费约41万元。

项目投资回收期约8个月,是一个非常优质的项目,完全值得投资。

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第二章蒸汽及凝结水系统节能概述

水蒸汽是企业最常见的二次能源,常用于实现生产所需要的换热、伴热、机械驱动力、工艺混合、干燥、采暖、吹扫等功能,是保障企业正常生产运行的重要基础。实际上,蒸汽是很多工业企业能量流的最大交换平台,因此,通过实施节能改造,保障蒸汽及凝结水系统稳定高效运行,对提升企业市场竞争力具有十分重要的意义。

北京弘泰斯奔思公司主要从事热能利用领域的优化设计和节能改造,尤其擅长蒸汽动力系统优化改造、换热网络优化改造、凝结水回收系统优化改造、高温凝结水精处理等业务。公司系统优化应用技术、模拟分析软件技术、硬件设备等均来自美国spence公司、美国尼科森公司、美国莱斯理控制器公司、德国君威(RTK)公司、美国西克公司、美国SSI等。各公司历史悠久,产品过硬,优势互补,现已云集美国CIRCOR集团旗下,可为客户提供蒸汽系统全方位节能解决方案。弘泰-斯奔思公司是美国spence公司在中国地区的唯一合作伙伴,也是亚洲地区的总代理商。

弘泰-斯奔思将蒸汽系统作为一个综合能量交换平台来看待,在蒸汽的输配、利用、回收及净化等环节都有应用开发,各类产品相互支撑,互为前提,互为倚重,已形成一个完备的、多元化和多层次的产品供给体系,且有深度成熟的节能技术和经验作后盾,能在工艺装置用能优化、装置热联合、低温余热利用、贮运系统优化、凝结水回水、凝结水净化等方面,为客户提供全方位技术服务。

一、蒸汽的产生阶段

锅炉补水除氧等的自耗汽最高可达17%。一般说来,锅炉补水温度每增加6℃,锅炉燃料消耗减少约1%。因此,蒸汽产生阶段的节能要点为:利用锅炉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(凝结水、排污水等),减少锅炉自耗汽,提高锅炉产汽效率。

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二、蒸汽的传输阶段

节能要点在于:减少泄漏、减少散热损失、减少压降、保障品质。保持蒸汽品质不降低,其实质就是减少了用户对蒸汽的需求量。

蒸汽传输过程的泄漏损失十分惊人。下表为蒸汽泄漏损失测试报告:

表10.7Mpa下蒸汽泄漏损失测试报告(蒸汽单价:150元/吨)

三、蒸汽的使用阶段

节能要点在于:仔细研究每个换热设备设计耗能和实际耗能之间的差距,找出过多耗能的原因;根据工艺要求,减压使用蒸汽,以便提高蒸汽干度和蒸汽潜热;及时排除混入换热设备中的空气,提高换热效率和换热设备寿命;疏水器合理选型、凝结水回收管网优化设计,及时排除凝结水,避免换热器积水,提高换热效率和换热设备寿命。

四、凝结水的回收阶段

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,既保障疏水器上游换热器的正常工作,又保障凝结水管网的高效运行。

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五、凝结水的净化处理再利用

凝结水中含有“余热、水和软化费”三项价值,单凝结水中余热就约占蒸汽总带热量的25%,可资利用的价值非常高。很多情况下,凝结水因受到污染而直接排放,或降质使用,浪费十分惊人。北京弘泰斯奔思采用“特种树脂”,通过类萃取和过滤法,使凝结水在高温(120℃以下)下直接进行除油除铁净化处理,达到中压锅炉(3.5MPa)进水标准:含油量小于1.0ppm,含铁量小于50ppb。

第三章尚舜化工蒸汽系统存在的问题

一、蒸汽输送系统存在的问题

1.蒸汽主管线和沿线龙门架没有采取疏水措施

任何蒸汽管道都会有部分蒸汽由于辐射和散射损失而凝结成水,如不及时排出,将带来诸多问题。尚舜化工蒸汽主管线、沿线龙门架、管网低点均未采取任何疏水措施,造成蒸汽带水严重,品质降低,影响换热设备的换热效率;存在巨大的“水击”隐患,沿线阀门、仪表、弯头均受威胁;凝结水在龙门架前段弯头处汇集后形成“喉部限流”,局部压力损失大,管路末端压力低。

2.蒸汽主管线未安装高位排空气措施

尚舜化工整个蒸汽管网未安装排空气阀,但管网混入空气的客观因素却普遍存在:

1)从锅炉夹带的不凝性气体;

2)管道连接处焊缝缺陷导致空气混入;

3)间歇式工作换热器在“停汽阶段”,换热器内气体冷却收缩,形成真空,

空气通过疏水阀混入(见图1),并扩散到蒸汽管网。

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图1非工作期间,空气混入换热器和管网

混入的空气和其他不凝性气体给整个蒸汽热力系统带来如下危害:

1)腐蚀管网、各类阀门、仪表等

图2因混入空气而严重腐蚀的管道

2)降低蒸汽品质

空气不携带有用的热。空气混入蒸汽,混合气体的热容量减少,温度变得更低。这遵循道尔顿(Dalton)分压定律,即在混合气体或汽体中,总压为组成混合气体

3);图3混合气体分压定律;例如,2.8bar的干饱和蒸汽温度为142℃,但;3)降低传热效率;空气膜是绝好的隔热膜(见图4);北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第11页共55页;图4气膜和水膜的绝热特性;二、蒸汽换热系统存在的问题;1.蒸汽系统压力存在的问题;锅炉产汽压力主要根据全厂最高用汽压力、蒸汽在输送;1)未利

的各个气体或汽体所施加的分压之和(见图3)。任何蒸汽空气混合物比例都使蒸汽的温度和压力更低,单靠控制压力就不能保证加热设备达到应有的温度。

图3混合气体分压定律

例如,2.8bar的干饱和蒸汽温度为142℃,但是如果是90%蒸汽与10%空气混合的话,温度只有139℃;空气比例为25%时,温度降低到135℃。但是在所有这些情况中,压力表的读数都保持在2.8bar。

3)降低传热效率

空气膜是绝好的隔热膜(见图4)。事实证明,换热器中0.5%的空气的存在会降低50%的换热效率。因此,排出空气是必需的,且空气排出越快,空气与蒸汽混合的可能性就越小。

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图4气膜和水膜的绝热特性

二、蒸汽换热系统存在的问题

1.蒸汽系统压力存在的问题

锅炉产汽压力主要根据全厂最高用汽压力、蒸汽在输送过程中需克服的压力损失等因素确定。尚舜化工所有用汽点未见安装减压站,即不管工艺要求如何,基本上使用一个压力等级,高压低用现象严重,由此造成的后果有:

1)未利用减压过程提高蒸汽干度,蒸汽消耗量增加

?95%干度的7巴蒸汽减压到2巴,蒸汽干度提高至97.28%

?95%干度的7巴蒸汽减压到0.5巴,蒸汽干度提高至98.73%

2)未利用减压过程提高蒸汽潜热比率,蒸汽消耗量增加

?7巴蒸汽减压到2巴使用,潜热提高4.17%

?7巴蒸汽减压到1巴使用,潜热提高5.54%

?7巴蒸汽减压到0.5巴使用,潜热提高6.42%

3)降低了换热设备的使用寿命

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2.换热系统疏水问题

疏水设备是蒸汽系统的末端产品,也是保证工艺高效换热的关键。尚舜化工基本未见正常工作的疏水阀,疏水设备失效、通过旁通排放凝结水、疏水阀蒸汽泄漏等情况十分严重,造成换热设备中蒸汽流速加快、换热效率降低、设备磨损加快,既无谓地消耗了蒸汽,又增加了凝结水并网的难度。

3.换热系统中疏水设备的安装问题

多台(组)换热设备合并使用一只疏水设备,造成不均衡换热疏水,换热设备积水严重,换热效率低下;疏水阀一旦失效,组内的所有换热设备均受影响;多台疏水设备并联安装,只要其中一台失效,其它疏水阀都无法正常工作。

4.换热系统中的排空气问题

间歇式工作的用热单元在停止用汽后,换热设备内凝结水无法及时排出,冷却收缩后产生真空,空气通过疏水阀回灌,系统中有空气存在。再次启动时,附着在换热器表面的空气膜形成极大热阻,导致加热速度减慢,影响换热效率和产品质量。

5.换热系统中的安全运行问题

多台(组)换热设备没有安装真空破坏器等安全运行保障设备。

三、凝结水回收系统存在的问题

1.凝结水管网不健全,新厂区只有一小部分凝结水回收管网,老厂区没有,造成泄漏的蒸汽和凝结水闪蒸汽到处逸散;

2.新厂区现有的回收系统设计不合理,属于“非同程回路”,近点凝结水压力大于远点凝结水压力,管网憋压严重,远点凝结水根本无法自流回到锅炉房;

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3.新厂区蒸汽管线长,凝结水完全依靠疏水器后的余压和凝结水自压来克服静压差和管道阻力损失,实际上根本行不通;

4.疏水器因质量问题产生严重的蒸汽泄漏,导致凝结水管内充满蒸汽,压力升高,阻碍了凝结水的流动。

四、凝结水再次利用存在的问题

凝结水中含有“余热、水和软化费”三项价值,所以应该回到锅炉循环使用。但是企业不重视凝结水回收再利用,其中很重要的原因是:所回收的高温凝结水中含有活性很大的油类污染物以及各种有害离子(如铁离子、或Na+、Ca2+、Mg2+)等,很难去除,从而导致凝结水降级使用或直接排放。

尚舜新厂区有小部分凝结水回收到锅炉房软化水池中,因软化水池很大,软化水很多,且敞开放置,少量的高温凝结水混入池中,难以起到加温作用。

旧厂区的凝结水基本没有回收,更谈不上再利用。

第四章蒸汽系统优化技术思路

本次尚舜蒸汽及凝结水系统整体节能技改,主要针对第三章所述问题提出如下优化思路:

?蒸汽输送系统-上不排空

?蒸汽换热系统-阻汽排水

?凝结水回收系统-下不滴水

?凝结水净化处理系统-高温凝结水直接进入锅炉

上述技术思路是从尚舜蒸汽及凝结水系统实际出发,经全局考虑而提出的,通过如下四个方面得到落实:蒸汽管网的高效运行;用汽设备的高效能量转换;排水阻汽装置(如疏水器等)的全面应用;凝结水高效回收及循环利用。节能效果体现在蒸汽需求量的下降和凝结水回收量的增加,最终体现在锅炉负荷下降和煤耗降低。

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第五章蒸汽系统优化技术方案

一、蒸汽主管线优化改造方案

1.蒸汽主管线强制疏水方案

具体方案:在蒸汽主管线排凝点、龙门架上升段前端、所有的低点设置大口径集水管,及时将蒸汽管线内形成的凝结水全部“陷落”到集水管内,并由疏水器及时排出。

目的:及时排除蒸汽输送过程中产生的凝结水,提高蒸汽品质,降低蒸汽输送过程压降损失,确保蒸汽系统安全、稳定运行。

2.蒸汽主管线高位排空气方案

具体方案:在蒸汽主管线龙门架高位点增设自动排空气阀;系统启动时,迅速排除管道中的空气;正常工作时,及时排除蒸汽管网中积聚的空气或其他不凝性气体。

目的:提高蒸汽输送能力,保障蒸汽品质,提高后续蒸汽用户换热效率。

二、蒸汽换热系统优化改造方案

生产蒸汽的压力由企业需要的最高压力和输送系统压力损失来决定。通常的做法是:在较高的压力下发生、传输和分配蒸汽,到蒸汽用户处再减压使用。

蒸汽的总热由蒸汽潜热和凝结水显热组成。蒸汽压力越低,蒸汽潜热占总热的比例越高(见图5),蒸汽利用率也越高,因为换热过程主要利用的就是蒸汽的潜热。因此,让蒸汽尽可能多地释放汽化潜热是提高蒸汽利用效率的关键。

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图5蒸汽总热的构成;以0.6Mpa蒸汽为例,分析其蒸发及冷凝过程(图;图60.6Mpa压力下1kg蒸汽的生成及冷凝过程;根据第三章的相关分析,尚舜化工蒸汽换热系统优化改;1)在保证正常生产的前提下,合理调整换热设备用汽;2)根据换热设备换热面积、换热方式、背压等因素选;北京弘泰斯奔思技术服务有限责任公司;第16页共55页3)多台(组)换热设备的每一个换;4)

图5蒸汽总热的构成

以0.6Mpa蒸汽为例,分析其蒸发及冷凝过程(图6),可以看出,释放潜热对提高蒸汽利用效率的重要意义。

图60.6Mpa压力下1kg蒸汽的生成及冷凝过程示意图

根据第三章的相关分析,尚舜化工蒸汽换热系统优化改造方案为:

1)在保证正常生产的前提下,合理调整换热设备用汽压力,提高蒸汽利用率;

2)根据换热设备换热面积、换热方式、背压等因素选择合理的疏水设备;

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3)多台(组)换热设备的每一个换热盘管安装独立的疏水设备;

4)在换热设备的进汽前端加装排空气设备,及时排除混入的空气;

5)根据换热设备属性,合理调整换热设备蒸汽进口和凝结水出口走向,避免

非同程回路;

6)在盘管换热设备的前端加装真空破坏器。

目的:提高蒸汽干度和潜热率;提高换热效率;确保系统安全、稳定运行。

三、凝结水回收系统优化改造方案

技术方案:采用封闭式全自动蒸汽加压回收装置,按照“前沿、分散、加压”原理,对凝结水管网进行优化改造。其特点为:自动泵的集水罐及时平衡各种蒸汽使用设备的凝结水余压,缓解凝结水余压自流困难,保障换热器正常排水;自动泵由蒸汽主动加压运行,凝结水管网内几乎消除了闪蒸汽,接近于普通热水管网,管网的输送能力提高4~8倍;自动泵的流量可以在1吨/小时~90吨/小时之间选择,不会造成任何局部的积水或冻裂。

目的:建立健全的凝结水回收管网,既保障凝结水不在加热器或管道内存积,又能够对各种余压下的凝结水做到兼收并蓄。

四、凝结水净化系统优化改造方案

尚舜化工蒸汽管线采用碳钢,铁离子不可避免地混入凝结水。铁离子在凝结水中常以Fe3+或Fe2+的形态存在,这取决于水中的PH值和溶解氧浓度。当PH=

8.8~9.2,且有足够的溶解氧存在的条件下,可溶性的Fe2+可迅速氧化成不溶性的Fe3+,而Fe3+又易水解成不溶性的Fe(OH)3。因此,凝结水中的铁,既有Fe3+、Fe2+,又有胶体或悬浮物等形态。

技术方案:采用“覆盖成膜工艺”和“粉末树脂覆盖过滤除铁技术”,通过过滤、吸附和置换,去除凝结水中过量的金属氧化物、胶体和铁离子。

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目的:使凝结水在高温(120℃以下)下直接进行除铁净化处理,达到低压锅炉进水标准:含铁量小于50μg/L。

第六章蒸汽系统优化技术措施

如果说蒸汽系统优化的技术思路是本项目总体目标的话,技术方案则指出了达到该目标的技术方向,而技术措施则是具体的实施细则。本次解决方案将技术措施与技术思路和技术方案分开叙述,主要基于以下3点:

1.再好的优化技术方案、完美无缺的优化思路,如果没有切实可行的实施细则,也只能是纸上谈兵、空中楼阁;

2.蒸汽系统优化既离不开相关技术,也与硬件设备息息相关,因此,如果没有可靠的蒸汽节能硬件设备支撑,所有的好思路、好方案都将在实施过程中面目全非,不但达不到应有的效果,甚至影响安全生产;

3.应用面问题。即过小的局部改造很难在全局上显现出来,甚至可能被其他因素掩盖,或在其它地方被抵消。技术措施是技术思路和技术方案的全面细化。

一、蒸汽输送系统的优化措施

1.蒸汽主管线和龙门架设置强制疏水系统

蒸汽输送管线直线段每200m左右设置一个疏水点,龙门架进汽前端底部(见图7)和所有低点全部设置疏水点。每个疏水点按图8所示设计。图8中的参数D、d和H按表2选择。

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图7龙门架疏水位置的选择

图8蒸汽主管疏水点安装示意图

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表2蒸汽管线疏水参数选择表

2.蒸汽主管线设置强制排空气系统

在蒸汽主管线龙门架高位点增设自动排空气阀,如下图所示:

图9排空气阀安装实例

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减压设备;蒸汽在进入换热设备之前,依据被加热介质的工艺(温;2.换热器疏水器的正确选型;蒸汽疏水器有机械式、热静力式、热动力式等三种;图10不同疏水器的适用场合北京弘泰斯奔思技术服务;第21页共55页疏水器的选型特别讲究排量安全系数;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

二、蒸汽换热设备优化措施

1.增加蒸汽减压设备

蒸汽在进入换热设备之前,依据被加热介质的工艺(温度)要求,增加蒸汽减压站。

2.换热器疏水器的正确选型

蒸汽疏水器有机械式、热静力式、热动力式等三种。其中机械式又可以分为倒吊桶式和浮球式,而浮球式还可以分为:自由浮球和杠杆浮球。每种疏水器的存在都有它的理由,没有绝对的好坏之分。关键在于:疏水器属于管网产品,它能否正常工作,一半以上的原因来自管网,而不是产品本身。当然,质量很差的劣质产品不在此列。图10是各种疏水器的一般适用场合。

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。

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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

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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≤1000μg/L;

4.处理后达到中压锅炉进水标准:含铁量为≤50μg/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100μg/L~200μg/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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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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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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7.新厂区盘管换热器上新增倒置桶式疏水器

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8.老厂区盘管换热器上新增倒置桶式疏水器

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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

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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

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二、老厂区主要设备统计

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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φ108*4.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ108*4.5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φ108*4.5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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φ89*3.;5.NS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57*3.;6.IS车间凝结水泵后压力管线设计为φ57*3.;7.DPG车间凝结水泵后压力管线设计为φ57*3;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φ57*3.5;9.CBS车间凝结水泵后压力管线设计为φ89*3;10.

4.RD车间凝结水泵后压力管线设计为φ89*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,总长度为50米。详见下表:

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8.M车间凝结水泵后压力管线设计为φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ89*3.5,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:φ57*3.5,总长度为50米;φ32*2.5,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φ108*4.5,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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泵前的凝结水自流管线设计为两种规格:φ57*3.5,总长度为15米;φ32*2.5,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φ108*4.5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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为10米;φ32*2.5;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:φ57*3.5,总长度为20米;φ32*2.5,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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为20米;φ32*2.5,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φ57*3.5,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:φ57*3.5,总长度为30米;φ32*2.5,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

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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

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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

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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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