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煤炭行業(yè)蒸汽用熱系統(tǒng)改造方案

客戶名稱：山西呂梁市柳林縣某國有大型煤礦

一、改造原因： 

用熱系統(tǒng)介紹：該煤礦是國內(nèi)一座大型的產(chǎn)煤企業(yè)，企業(yè)管理科學(xué)規(guī)范，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)十分重視節(jié)能、節(jié)水及環(huán)境保護工作。現(xiàn)鍋爐房共有兩臺20噸的蒸汽鍋爐。 蒸汽鍋爐主要用于煤礦主副井生產(chǎn)、煤礦職工洗浴用汽及廠區(qū)廠房的供暖。

1、凝結(jié)水回收系統(tǒng) 

各用汽設(shè)備產(chǎn)生的不同壓力（溫度）的凝結(jié)水仍按傳統(tǒng)方式匯集到開式混凝土池，收集的凝結(jié)水由兩臺水泵直接打進距離大約500米處鍋爐房軟水箱回收利用。為確保生產(chǎn)、廠區(qū)廠房的供暖溫度和整個廠區(qū)熱力系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定，匯集到到凝結(jié)水回收車間凝結(jié)水產(chǎn)生的閃蒸汽通過排空管直排大氣，同時凝結(jié)水回收車間的窗戶等同大氣貫通處均有蒸汽的排放；在寒冬季節(jié)，蒸汽遇冷凝結(jié)，在地面上形成薄冰，道路既危險又嚴重影響企業(yè)形象，更主要的是導(dǎo)致大量蒸汽與熱能嚴重浪費。 

1、除氧系統(tǒng)：原先安裝的熱力除氧器僅作普通鍋爐給水箱用，這種現(xiàn)象在煤礦比較普遍，給水含氧量嚴重超標，極大縮短鍋爐壽命；

2、整個礦區(qū)用汽設(shè)備疏水閥依據(jù)是按口徑選型，且屬于淘汰落后疏水閥，幾乎成了擺設(shè)，泄露蒸汽非常嚴重。
  礦領(lǐng)導(dǎo)以及集團領(lǐng)導(dǎo)非常注重整個礦區(qū)蒸汽用熱系統(tǒng)的運行，故此立項。

二、改造方案

（一）噴霧熱力除氧器實施方案

 熱力除氧器具體改造方案

1．除氧水箱增加一耐高溫液位傳感器，實時傳輸液位信號給總控制，去掉原進汽調(diào)節(jié)閥，增加除氧頭進蒸汽、進水加智能自動調(diào)節(jié)閥組，實現(xiàn)進水進汽全聯(lián)動自動運行。利用磁翻板液位傳感器液位信號，控制進水和進蒸汽智能電動調(diào)節(jié)閥的開度，由總控制實時調(diào)節(jié)除氧頭進水與進蒸汽實時量，實現(xiàn)除氧器恒液位工作；

2．除氧頭增加一壓力傳感器和溫度傳感器，利用安裝于除氧頭上的壓力傳感器測得壓力信號，控制進汽電動調(diào)節(jié)閥，使除氧器的工作壓力維持在0.02MPa，對應(yīng)的除氧溫度為104℃。

 3. 增加液位自控溢流裝置，實時保持水箱處于合理水位，實現(xiàn)溢水封汽。

 4. 排氧管和現(xiàn)在的安全閥泄壓管連在一起，利用現(xiàn)有管線，并向室外。

5. 除氧水箱增加溫度傳感器，實時測量除氧水溫度，通過二次加熱調(diào)節(jié)閥組 予以自動調(diào)節(jié)除氧水溫度。

6. 由于除氧器沒有操作平臺和扶梯，設(shè)備檢修維護非常不方便，建議設(shè)備制作簡易直梯，所有調(diào)節(jié)閥組置于操作間地面合適位置。

（二）凝結(jié)水閉式回收實施方案

在凝結(jié)水回收車間采用一臺北凝公司生產(chǎn)的DNL-40Ⅳ型密閉式高溫凝結(jié)水回收裝置替代原有開式凝結(jié)水混凝土池和水泵，完全閉式回收用汽設(shè)備所產(chǎn)生的高溫凝結(jié)水，項目實施后能夠100%回收凝結(jié)水、二次汽及泄漏新蒸汽，完全沒有汽水外排現(xiàn)象，而且不影響各用汽設(shè)備的加熱。

為確保各用熱設(shè)備正常運行和凝結(jié)水、二次汽的完全密閉回收，根據(jù)客戶對實施改造后的效果預(yù)期及客戶現(xiàn)場的實際現(xiàn)狀，我公司建議客戶對現(xiàn)有的熱力系統(tǒng)做如下調(diào)整：

1、改裝疏水閥  

疏水閥是輸汽管網(wǎng)和用熱設(shè)備保持正常運行必不可少的管件，由于選型不當?shù)仍?，主副井空氣加熱器現(xiàn)有的現(xiàn)所有疏水閥旁通都打開，疏水漏汽非常嚴重，造成現(xiàn)有疏水閥基本成了擺設(shè)。職工洗浴及廠區(qū)采暖用汽后端現(xiàn)在沒有安裝凝疏水閥。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，在每個空氣加熱器的后端加裝我公司生產(chǎn)的匹配疏水閥；在職工洗浴及廠區(qū)采暖設(shè)備幾個相對集中的點采用集中疏水閥。以上對系統(tǒng)疏水閥的調(diào)整一方面用汽設(shè)備充分利用系統(tǒng)蒸汽，另一方面確保系統(tǒng)的正常疏水，最大程度保證疏水進入凝結(jié)水車間凝結(jié)水回收回收裝置。

2、使用噴射裝置 

為保證凝結(jié)水能夠順利回收不影響采暖系統(tǒng)供熱效果，考慮到大部分凝結(jié)水都能夠通過自流回到凝結(jié)水池，還有一部分凝結(jié)水由于壓力過低形成高低壓管路打架問題。同時采用閉式回收必然引起凝結(jié)水回收器前端背壓提高，有可能產(chǎn)生回水不暢的問題，為解決該問題，本方案采用射流方式將凝結(jié)水及二次汽吸入凝結(jié)水回收器內(nèi)，北凝公司所用引射器都是針對不同工程項目而設(shè)計，能夠保證凝結(jié)水順利進入凝結(jié)水回收器。引射器的動力源是由凝結(jié)水回收器罐體內(nèi)的水循環(huán)使用。

三、改造后效益

1、節(jié)能效益

據(jù)估計，凝液的流量共約為：40t/h，按一年運行3600小時（按150天）計算。 進入凝結(jié)水箱時的凝液溫度：110℃，熱焓值：462KJ/Kg；
煤的熱焓值：21000KJ/Kg；  煤的價格：600元/噸；凝結(jié)水溫度降為（開式水箱回收）： 85℃， 熱焓值：294KJ/Kg；

年節(jié)能效益為 ：

3600×40×（462-294）÷21000×600=691200元/年

2、節(jié)水效益

凝結(jié)水水價＝水價＋軟化費用＝5 元/噸；按一年運行4000小時計算。

40×3600×5%（閃蒸比率）×5=36000元/年

3總年節(jié)省效益：

節(jié)水效益＋節(jié)能效益＝691200＋36000＝727200元/年

我公司于2012年10月份改造完畢，整個廠區(qū)凝結(jié)水全部順利回收。原先的熱力除氧器經(jīng)過改造，除氧水經(jīng)過檢測全部達到甚至超過國家規(guī)定鍋爐給水標準。整個蒸汽用熱系統(tǒng)全部實現(xiàn)自動化無人操作自動運行，極大減輕操作工人的勞動強度。使用兩年多了，客戶非常滿意。

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