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蒸汽供热系统节能技术——北京拓峰阿姆斯壮蒸汽管网节能技术有限公司北京康森阿姆斯壮机械有限公司美国节能联盟—工业企业能效技术研讨会中国武汉蒸汽供热系统图水蒸汽闪蒸汽蒸汽产生系统蒸汽输送系统蒸汽使用系统凝结水回收系统蒸汽供热系统简图蒸汽系统的效率h系统=h锅炉*h管网*h设备+凝结水回收+废蒸汽回收-排污（环境污染）怒“汽”冲天蒸汽疏水阀泄漏蒸汽凝结水直排浪费国家标准GB/T12712-91供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求蒸汽疏水阀完好率90%完好率=配备率x合格率GB/T12712-91国家标准蒸汽供热系统凝结水回收及疏水阀技术管理要求合格:凝结水回收率60%优秀:凝结水回收率80%蒸汽产生系统蒸汽输送及使用系统凝结水回收系统20-25%25-30%40-45%节能潜力的分布一流能效蒸汽系统指标•80+%锅炉效率•95+%疏水阀完好率•80+%凝结水回收率•专业的蒸汽系统维护蒸汽系统节能技术A.蒸汽产生系统节能技术B.蒸汽输送系统节能技术C.蒸汽使用中的节能技术D.凝结水回收系统节能技术E.系统优化节能技术A.蒸汽产生系统节能技术锅炉本体热损失排烟热损失化学不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失散热损失灰渣热损失锅炉排污热损失二次蒸汽热损失热水的热损失蒸汽放空热损失热力式除氧器的排空锅炉排烟温度过高FuelAirHeatStackgasesBoiler(cold)(hot)Every25oCstacktemperaturereductionsaves1%boilerfuelapproximatelyHeatSteamFeedwaterReducestackgastemperaturetolowestpossible排烟热损失：烟气温度高温烟气会带走炉膛中大量的热量，考虑到硫的化合物的腐蚀，针对每台锅炉的类型和燃料，均有一个最佳排烟温度范围。排烟温度每降低22-25oC锅炉效率提高1%燃料不完全燃烧FuelAirHeatHeatStackgasesBoiler(cold)(black)IncompletecombustionwastesmorefuelthanothertypeoflossesHeatSteamFeedwater锅炉最佳燃烧区间OptimumcombustionsavesfuelthanothertypeoflossesStackgasesO2%Unburntfuel%(Optimumcombustionzone)BoilerEfficiency%合理利用锅炉排污热SteamdrumFlashSteamtoDeaeratorMuddrumMake-upwaterFlashsteam&sensibleheatcanberecoveredfromboilerblowdownwaterContinuousblowdownIntermittentblowdownB.蒸汽输送系统节能技术输送系统的保温热损失保温层的作用防护层的使用输送系统的泄漏热损失管道、阀门、法兰等的泄漏输送系统的疏水问题无疏水阀：水击、腐蚀等疏水阀选型工作不好：直通、漏汽、旁通等输送管道设计问题保温热损失的实例15oC环境温度30m长钢制裸管管径150mm蒸汽压力7Kg/cm2燃料损失：煤：50吨/年燃油：3万升/年管道水锤管道腐蚀H20+CO2=H2CO3(CarbonicAcid)CarbonicAcid=HighMaintenanceC.蒸汽使用中的节能技术用汽设备参数配置不合理造成的损失入口参数不准确、蒸汽配给不合理等设备的散热损失疏水不当造成的损失疏水方式不当（连接不当、成组疏水等）疏水阀选型不合理疏水阀背压过高换热设备中存在空气造成的损失无排空气措施排气阀安装位置不合理蒸汽系统疏水排气的必要性•保证设备安全运行；•提高设备换热效率；•延长设备使用寿命。惊人的蒸汽泄漏损失－0.7MPa下的测试报告阀座孔径（in）月蒸汽损失（kg）每月成本（元）每年总成本（元）1/2378,80026,516318,1927/16288,90020,223242,6763/8213,20014,920179,0805/16147,40010,318123,8161/495,3006,67180,0523/1653,0003,71044,5201/823,8001,66619,992（假定蒸汽单位成本为70元/吨）空气对系统效能的影响合理疏水与排气成组疏水与单元疏水疏水背压过高D.凝结水回收系统节能技术1.可以采用间接加热的设备采用了直接加热造成凝结水不能回收2.间接加热的设备凝结水未能回收或未能全部回收3.凝结水回收的水质及其对锅炉的影响4.凝结水产生的二次蒸汽未能充分利用凝结水回收的意义•节约燃料•节水•节约水处理化学品•减少锅炉排污热损失•减少环境污染•凝结水价值一般占蒸汽成本的15-35%1.0MPa时饱和凝结水的成本蒸汽显热：676KJ/Kg凝结水含热：676KJ/Kg蒸汽潜热：2014KJ/Kg给水含热：85KJ/Kg总热：2680KJ/Kg损失热量：591KJ/Kg损失热量占总热：损失热量/总热*100%（热损失）591/2680*100%=21.97%损失热量占蒸汽生产成本：热损失*燃料成本（热成本）21.97%*80%=17.6%损失凝结水占蒸汽生产成本：热成本+软水成本（凝结水总成本）17.6%+15%=32.6%凝结水回收方法•重力回水•背压回水（余压回水）•加压回水开式系统闭式系统以疏水阀背压为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备。特点：不仅回收利用了凝结水的价值，而且二次闪蒸汽也得到了充分利用，但对疏水阀的质量和回水管道的设计要求较严格。疏水阀背压回水系统开式凝结水加压泵回收系统利用汽（气）动凝结水加压泵将凝结水加压输送，适用于凝结水背压，温度都较低且凝结水较分散的场合。如：各种罐区凝结水和伴热线凝结水。特点：开式系统运行稳定、可靠，汽（气）动加压泵具有无气蚀、防爆性能好、无需配电、维护量小等特点，只有少量闪蒸汽损失。疏水泵闭式回收系统该系统情况介于上述二种情况之间，加热蒸汽压力较低，无法实现疏水阀背压回水，且单台加热设备凝结水量较大，利用汽动凝结水加压泵替代疏水阀。凝结水泵既起到疏水阀作用，同时又可对凝结水进行加压输送。特点：凝结水和闪蒸汽全部得到回收利用，但只适用于单台加热设备凝结水量较大的场合。Condensate@pumpdischargepressureControlvalvemodulatingasperprocessneedCondensate@linesupplypressureCondensate@modulatedlowerpressureSteamCondenserSteamsupplylineSteamtrapSteamtrapSteamtrapCondensate@pumpdischargepressureControlvalvemodulatingasperprocessneedCondensate@modulatedlowerpressureSteamCondenserSteamsupplylineSteamtrapSteamtrapImpropercondensatecollectionPropercondensatecollectionVentedCondensateReceiverVentedCondensateReceiverSteamtraporPumptrap,ifmodulatedpressureisbelow10psig凝结水回收系统E.系统优化节能技术蒸汽管网压力等级的健全(系统平衡)工艺装置余热利用蒸汽轮机发电减温减压问题蒸汽能量损失SteamventingHPBoilerMPBoilerPRVPRVMPSteamConsumersLPSteamConsumersDeaeratorCondensateCondensatedrainHeatlossesfromhotsurfacesSteamleaksFlashSteamMechanicalenergylossesHPsteamlineMPsteamlineLPsteamline合理利用蒸汽能量SteamdrumHPBoilerMPBoilerPRVPRVSteamTurbineMPSteamConsumersLPSteamConsumersDeaeratorFlashSteamCondensateCondensate国内外情况对比对比内容发达国家国内蒸汽系统能量使用效率60%30%疏水器完好率95%30%-40%疏水器使用寿命5-7年平均不足半年疏水器泄漏率3‰3%凝结水回收率80%（用作除盐水）30%(包括用一般生水)凝结水处理技术1.覆盖过滤技术2.ELF聚合油水分理技术3.混床技术4.自动控制技术混床技术蒸汽系统平衡技术普遍采用较少采用工程检测跟踪管理评估优化方案计划实施蒸汽系统节能改造内容