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煤炭行業蒸汽用熱系統改造方案

客戶名稱：山西呂梁市柳林縣某國有大型煤礦

一、改造原因： 

用熱系統介紹：該煤礦是國內一座大型的產煤企業，企業管理科學規范，企業領導十分重視節能、節水及環境保護工作。現鍋爐房共有兩臺20噸的蒸汽鍋爐。 蒸汽鍋爐主要用于煤礦主副井生產、煤礦職工洗浴用汽及廠區廠房的供暖。

1、凝結水回收系統 

各用汽設備產生的不同壓力（溫度）的凝結水仍按傳統方式匯集到開式混凝土池，收集的凝結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、廠區廠房的供暖溫度和整個廠區熱力系統運行的安全與穩定，匯集到到凝結水回收車間凝結水產生的閃蒸汽通過排空管直排大氣，同時凝結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，蒸汽遇冷凝結，在地面上形成薄冰，道路既危險又嚴重影響企業形象，更主要的是導致大量蒸汽與熱能嚴重浪費。 

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

2、整個礦區用汽設備疏水閥依據是按口徑選型，且屬于淘汰落后疏水閥，幾乎成了擺設，泄露蒸汽非常嚴重。
  礦領導以及集團領導非常注重整個礦區蒸汽用熱系統的運行，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，去掉原進汽調節閥，增加除氧頭進蒸汽、進水加智能自動調節閥組，實現進水進汽全聯動自動運行。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節閥的開度，由總控制實時調節除氧頭進水與進蒸汽實時量，實現除氧器恒液位工作；

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，控制進汽電動調節閥，使除氧器的工作壓力維持在0.02MPa，對應的除氧溫度為104℃。

 3. 增加液位自控溢流裝置，實時保持水箱處于合理水位，實現溢水封汽。

 4. 排氧管和現在的安全閥泄壓管連在一起，利用現有管線，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，通過二次加熱調節閥組 予以自動調節除氧水溫度。

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

（二）凝結水閉式回收實施方案

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

為確保各用熱設備正常運行和凝結水、二次汽的完全密閉回收，根據客戶對實施改造后的效果預期及客戶現場的實際現狀，我公司建議客戶對現有的熱力系統做如下調整：

1、改裝疏水閥  

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

2、使用噴射裝置 

為保證凝結水能夠順利回收不影響采暖系統供熱效果，考慮到大部分凝結水都能夠通過自流回到凝結水池，還有一部分凝結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水回收器前端背壓提高，有可能產生回水不暢的問題，為解決該問題，本方案采用射流方式將凝結水及二次汽吸入凝結水回收器內，北凝公司所用引射器都是針對不同工程項目而設計，能夠保證凝結水順利進入凝結水回收器。引射器的動力源是由凝結水回收器罐體內的水循環使用。

三、改造后效益

1、節能效益

據估計，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；凝結水溫度降為（開式水箱回收）： 85℃， 熱焓值：294KJ/Kg；

年節能效益為 ：

3600×40×（462-294）÷21000×600=691200元/年

2、節水效益

凝結水水價＝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總年節省效益：

節水效益＋節能效益＝691200＋36000＝727200元/年

我公司于2012年10月份改造完畢，整個廠區凝結水全部順利回收。原先的熱力除氧器經過改造，除氧水經過檢測全部達到甚至超過國家規定鍋爐給水標準。整個蒸汽用熱系統全部實現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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