蒸汽系統(tǒng)余熱利用改造實(shí)例

江西中煙工業(yè)有限公司井岡山卷煙廠 劉銀初

蒸汽系統(tǒng)余熱利用改造實(shí)例

江西中煙工業(yè)有限公司井岡山卷煙廠 劉銀初

蒸汽作為高效的熱載體，在煙機(jī)設(shè)備中釋放出大量的熱量后變成冷凝水，并通過疏水閥直接排放。冷凝水是一種高溫水，當(dāng)蒸汽釋放其熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠疇顟B(tài)后，大約還有20%～25%的熱量保留在冷凝水中，如果把冷凝水排放掉，所失去的熱量只能通過燃燒更多的燃料加熱低溫的補(bǔ)充水來彌補(bǔ)。如能通過一定的技術(shù)手段，最大限度地回收利用這些水資源和熱量，便可達(dá)到節(jié)能減排、降低成本的目的。

近幾年來，燃料費(fèi)用不斷上漲，在生產(chǎn)成本中所占的比重也越來越大。采取積極、科學(xué)、有效的節(jié)能措施，節(jié)約燃料等費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，不僅是企業(yè)對社會責(zé)任感的體現(xiàn)，同時也具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

MFP標(biāo)準(zhǔn)雙泵

浮球疏水閥

蒸汽系統(tǒng)回收現(xiàn)場情況

江西中煙工業(yè)有限公司井岡山卷煙廠生產(chǎn)車間采用一臺10噸/小時的燃汽鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽全部用于車間工藝所需。然而產(chǎn)生蒸汽所消耗的能耗較高，運(yùn)行壓力時有波動，蒸汽品質(zhì)不穩(wěn)定，給生產(chǎn)帶來了一定的影響。主要體現(xiàn)在：①生產(chǎn)車間用蒸汽的煙機(jī)設(shè)備疏水后直接連接室外空氣，廠房附近煙汽騰騰，不利于生產(chǎn)、管理；②蒸汽高溫高壓，易造成環(huán)境污染；③浪費(fèi)了大量的熱能。

井岡山卷煙廠生產(chǎn)車間用汽點(diǎn)主要分布在空調(diào)房、制絲車間、薄片車間，由于用汽量、線路分散、距離及改造費(fèi)用等原因，根據(jù)廠內(nèi)各車間的布局情況，只能回收空調(diào)房以及制絲車間的冷凝水。

生產(chǎn)車間現(xiàn)場的用汽情況為每小時用汽量（煙機(jī)設(shè)備換熱）為4噸/小時，如想產(chǎn)生4000公斤/小時的蒸汽，就必須給鍋爐補(bǔ)充4000公斤/小時的補(bǔ)給水量。而為了把這4000公斤/小時的冷凝水從常溫的20℃加熱到90℃，所需要的熱量為1172080千焦。按照全年的工作時間為2240個小時計(jì)算，那么，全年所需要消耗的熱量為2625兆焦，折合成天然氣為75600立方米/年。

冷凝水回收的布置及選型

根據(jù)廠內(nèi)各生產(chǎn)車間的生產(chǎn)狀況及產(chǎn)量，我們分析計(jì)算出各分支管道、冷凝水回收主管的大小以及各個疏水點(diǎn)管徑大小，并計(jì)算出閃蒸蒸汽的比例、水和蒸汽的體積、閃蒸蒸汽所占的質(zhì)量，再根據(jù)濕蒸汽在15米/秒左右的流速，就可選型出疏水閥后排放管道的口徑大小。

蒸汽冷凝水屬于高溫水，在回收泵選擇上必須考慮高溫水的汽蝕問題，目前使用的離心式電泵已不適用。經(jīng)過查閱資料以及分析研究，我們認(rèn)為斯派莎克研制生產(chǎn)的MFP14自動機(jī)械泵，采用蒸汽作為動力源，專門用來回收溫度達(dá)到 100℃的冷凝水。它利用浮球機(jī)械結(jié)構(gòu)來驅(qū)動泵循環(huán)，不會造成氣蝕損壞，沒有高速運(yùn)動的部件。并且它利用蒸汽作為動力（蒸汽可直接從鍋爐房內(nèi)取用，路徑短、費(fèi)用低），不需要電力、液位控制或者其他非機(jī)械裝置。當(dāng)冷凝水達(dá)到泵時，它驅(qū)動浮球機(jī)構(gòu)，從而開始泵的循環(huán)，這種泵會自動地對所需抽的冷凝水量做出反應(yīng)，以適應(yīng)蒸汽系統(tǒng)中冷凝水量的波動變化。

根據(jù)分析我們得出，采用DN80 MFP14雙泵組合，單臺排量為4.5噸/小時，總排量可達(dá)9噸/小時，一用一備，可確保生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)。

項(xiàng)目實(shí)施后存在的問題及改造

根據(jù)研究制訂的實(shí)施方案，我們對冷凝水回收項(xiàng)目進(jìn)行了改造并投入使用。但是，使用后發(fā)現(xiàn)回收后的冷凝水到鍋爐房除氧水箱內(nèi)頂端有大量蒸汽冒出，無法正常投入生產(chǎn)。經(jīng)過現(xiàn)場采用“超聲波測漏儀”對廠內(nèi)主蒸汽管道和相關(guān)設(shè)備的疏水閥進(jìn)行全面檢測后，發(fā)現(xiàn)有些閥門選型配置不科學(xué)，尤其是一些暗裝的疏水閥因長期忽視檢查、清洗而造成嚴(yán)重的堵塞或泄漏，特別是制絲車間的煙機(jī)設(shè)備的疏水裝置和旁通存在大量的泄漏。經(jīng)過檢測及分析論證得出的結(jié)論，我們選用斯派莎克浮球疏水閥替換了原來的閥門，這樣一來，不僅有效地解決了冷凝水回收裝置蒸汽泄漏問題，而且解決了多年來疏水閥泄漏的隱患，并且節(jié)約了蒸汽。

節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析

廠內(nèi)生產(chǎn)車間的蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造工程完成后，產(chǎn)生了良好的節(jié)能減排效果，主要表現(xiàn)在以下4個方面：第一，疏水經(jīng)過改造后能及時排除設(shè)備中的空氣，縮短啟機(jī)時間，并能夠及時、迅速地排放冷凝水。第二，回收的高溫冷凝水中含有大量熱量，不僅節(jié)約了能源，同時降低了系統(tǒng)的腐蝕。第三，鍋爐注水溫度上升，鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行，壓力波動小，生產(chǎn)穩(wěn)定。第四，減少了二氧化碳排放量，從而起到保護(hù)環(huán)境的作用。

蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造在實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效益的同時，也產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。冷凝水回收不僅直接降低了天然氣耗量，節(jié)約了成本，而且還節(jié)約了水費(fèi)和水處理費(fèi)用。改造后，我們每生產(chǎn)一箱香煙可節(jié)省天然氣1立方米（見表1、表2），如按每年生產(chǎn)85000箱計(jì)算，全年可節(jié)約天然氣約 85000立方米，按每立方米天然氣折合人民幣3.5元計(jì)算，可節(jié)約29.75萬元，其中還不包含水費(fèi)和水處理費(fèi)用。

表1 5月份鍋爐用氣及產(chǎn)量情況

表2 6月份鍋爐用氣及產(chǎn)量情況