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煤炭工业解决方案

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煤炭行业蒸汽用热系统改造方案


客户名称:山西吕梁市柳林县某国有大型煤矿

一、改造原因: 

用热系统介绍:该煤矿是国内一座大型的产煤企业,企业管理科学规范,企业领导十分重视节能、节水及环境保护工作。现锅炉房共有两台20吨的蒸汽锅炉。 蒸汽锅炉主要用于煤矿主副井生产、煤矿职工洗浴用汽及厂区厂房的供暖。

1、凝结水回收系统 

各用汽设备产生的不同压力(温度)的凝结水仍按传统方式汇集到开式混凝土池,收集的凝结水由两台水泵直接打进距离大约500米处锅炉房软水箱回收利用。为确保生产、厂区厂房的供暖温度和整个厂区热力系统运行的安全与稳定,汇集到到凝结水回收车间凝结水产生的闪蒸汽通过排空管直排大气,同时凝结水回收车间的窗户等同大气贯通处均有蒸汽的排放;在寒冬季节,蒸汽遇冷凝结,在地面上形成薄冰,道路既危险又严重影响企业形象,更主要的是导致大量蒸汽与热能严重浪费。 

1、除氧系统:原先安装的热力除氧器仅作普通锅炉给水箱用,这种现象在煤矿比较普遍,给水含氧量严重超标,极大缩短锅炉寿命;

2、整个矿区用汽设备疏水阀依据是按口径选型,且属于淘汰落后疏水阀,几乎成了摆设,泄露蒸汽非常严重。
  矿领导以及集团领导非常注重整个矿区蒸汽用热系统的运行,故此立项。

二、改造方案

(一)喷雾热力除氧器实施方案

 热力除氧器具体改造方案

1.除氧水箱增加一耐高温液位传感器,实时传输液位信号给总控制,去掉原进汽调节阀,增加除氧头进蒸汽、进水加智能自动调节阀组,实现进水进汽全联动自动运行。利用磁翻板液位传感器液位信号,控制进水和进蒸汽智能电动调节阀的开度,由总控制实时调节除氧头进水与进蒸汽实时量,实现除氧器恒液位工作;

2.除氧头增加一压力传感器和温度传感器,利用安装于除氧头上的压力传感器测得压力信号,控制进汽电动调节阀,使除氧器的工作压力维持在0.02MPa,对应的除氧温度为104℃。

 3. 增加液位自控溢流装置,实时保持水箱处于合理水位,实现溢水封汽。

 4. 排氧管和现在的安全阀泄压管连在一起,利用现有管线,并向室外。

5. 除氧水箱增加温度传感器,实时测量除氧水温度,通过二次加热调节阀组 予以自动调节除氧水温度。

6. 由于除氧器没有操作平台和扶梯,设备检修维护非常不方便,建议设备制作简易直梯,所有调节阀组置于操作间地面合适位置。

(二)凝结水闭式回收实施方案

在凝结水回收车间采用一台北凝公司生产的DNL-40Ⅳ型密闭式高温凝结水回收装置替代原有开式凝结水混凝土池和水泵,完全闭式回收用汽设备所产生的高温凝结水,项目实施后能够100%回收凝结水、二次汽及泄漏新蒸汽,完全没有汽水外排现象,而且不影响各用汽设备的加热。

为确保各用热设备正常运行和凝结水、二次汽的完全密闭回收,根据客户对实施改造后的效果预期及客户现场的实际现状,我公司建议客户对现有的热力系统做如下调整:

1、改装疏水阀  

疏水阀是输汽管网和用热设备保持正常运行必不可少的管件,由于选型不当等原因,主副井空气加热器现有的现所有疏水阀旁通都打开,疏水漏汽非常严重,造成现有疏水阀基本成了摆设。职工洗浴及厂区采暖用汽后端现在没有安装凝疏水阀。根据现场的实际情况,在每个空气加热器的后端加装我公司生产的匹配疏水阀;在职工洗浴及厂区采暖设备几个相对集中的点采用集中疏水阀。以上对系统疏水阀的调整一方面用汽设备充分利用系统蒸汽,另一方面确保系统的正常疏水,最大程度保证疏水进入凝结水车间凝结水回收回收装置。

2、使用喷射装置 

为保证凝结水能够顺利回收不影响采暖系统供热效果,考虑到大部分凝结水都能够通过自流回到凝结水池,还有一部分凝结水由于压力过低形成高低压管路打架问题。同时采用闭式回收必然引起凝结水回收器前端背压提高,有可能产生回水不畅的问题,为解决该问题,本方案采用射流方式将凝结水及二次汽吸入凝结水回收器内,北凝公司所用引射器都是针对不同工程项目而设计,能够保证凝结水顺利进入凝结水回收器。引射器的动力源是由凝结水回收器罐体内的水循环使用。

三、改造后效益

1、节能效益

据估计,凝液的流量共约为:40t/h,按一年运行3600小时(按150天)计算。 进入凝结水箱时的凝液温度:110℃,热焓值:462KJ/Kg;
煤的热焓值:21000KJ/Kg;  煤的价格:600元/吨;凝结水温度降为(开式水箱回收): 85℃, 热焓值:294KJ/Kg;

年节能效益为 :

3600×40×(462-294)÷21000×600=691200元/年

2、节水效益

凝结水水价=水价+软化费用=5 元/吨;按一年运行4000小时计算。

40×3600×5%(闪蒸比率)×5=36000元/年

3总年节省效益:

节水效益+节能效益=691200+36000=727200元/年

我公司于2012年10月份改造完毕,整个厂区凝结水全部顺利回收。原先的热力除氧器经过改造,除氧水经过检测全部达到甚至超过国家规定锅炉给水标准。整个蒸汽用热系统全部实现自动化无人操作自动运行,极大减轻操作工人的劳动强度。使用两年多了,客户非常满意。


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