喷烤漆房蒸汽凝结水系统改造及经济性分析
作者:jnscsh 时间:2021-07-26 08:57:29 浏览次数:次
摘要:文章介绍了某大型国企涂装喷烤漆房蒸汽凝结水系统的工艺流程,针对其涂装喷烤漆房的实际情况,对蒸汽凝结水系统存在的积水、水击、疏水不畅、蒸汽泄漏、凝结水水质不合格等问题进行了分析,提出可行性的改造方案,并分析方案实施后的经济效益和社会效益。
关键词:蒸汽管路;系统改造;节能减排;积水;水击;凝结水;水处理;经济效益
中图分类号:TU832 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)03-0032-03
低碳经济已成为全球经济发展的风向标,节能减排成为中国乃至全球经济发展过程中的核心要素。要实现“十二五”节能减排的目标,必须认清形势,迎接挑战,认真履行社会责任,积极采取切实有效的措施,继续深化推进节能减排工作。某公司大型涂装喷烤漆房蒸汽凝结水系统,主要存在设备内积水、水击、疏水不畅、蒸汽泄漏、凝结水水质不合格等一系列问题,急需进行优化改造。
1 改造背景
某公司涂装喷烤漆房的烤漆烘干工艺有多套加热设备,每套设备有4组或5组不等的烘干室。实施喷漆工艺时,应将喷烤漆房室内温度从常温加热到18℃,加热风不循环;实施烘干工艺时,应将喷烤漆房室内温度加热至60℃,加热风循环使用。在使用过程中频繁出现积水及水击问题,设备腐蚀严重,严重影响其使用寿命;蒸汽泄漏严重;凝结水铁含量指标和浊度指标无法满足低压锅炉使用,水质不合格。必须完善加热蒸汽调节控制系统和蒸汽疏水系统,同时增加凝结水除铁系统,以满足锅炉给水水质指标的要求。
2 原工艺系统简介
2.1 原设计方案
某公司大型涂装喷烤漆房蒸汽凝结水系统,各烘干室全部分别采用单独进汽、单独疏水的方式,加热设备进汽采用开关式两位气动角阀来控制蒸汽的供应,当喷烤漆房室内空气加热温度满足工艺要求时,气动阀根据信号自动完全关闭蒸汽;当喷烤漆房室内空气温度低于设定值时,气动阀完全打开。单独疏水采用国产自由浮球式。各加热设备的凝结水通过各自支管,集中进入架空余压自流凝结水管,集中后排放。
2.2 存在问题
用开关阀来控制蒸汽的供应,会造成换热设备内积水及水击问题的发生。当喷烤漆房室内空气加热温度满足工艺要求时,气动阀根据信号自动关闭蒸汽,此时蒸汽压力接近0,造成散热器内的冷凝水无法排出,设备内会积水;当喷烤漆房室内空气温度低于设定值时,气动阀完全打开,会造成设备及管道内水击现象的发生;同时由于设备、管道内存水及水击问题,会造成其管路锈蚀严重、换热器因冲刷腐蚀损坏,影响其使用寿命。系统疏水不畅,不能连续及时地把蒸汽系统中的凝结水、空气和二氧化碳等不凝性气体排到系统之外,不能很好地防止蒸汽泄漏。
缺少凝结水除铁系统:由于设备间断运行以及其他原因,导致凝结水浑浊、发红。其铁含量指标和浊度指标无法满足低压锅炉使用。
3 优化方案
3.1 完善加热蒸汽调节控制系统
某品牌Python 1100型气动控制阀,可用于多种介质的如压力、温度、流量的调节和控制。气动调节阀组成主要包括阀体、执行器、定位器、控制器及附件等,如图1所示。气动调节阀具有控制精度高、稳定性好、调节控制效果佳等特点。
提供的参数:加热器最大蒸汽负荷为喷漆工艺空气加热,单组风量为50000m³,设计温升
-11℃~18℃。单组加热器最大蒸汽用量约为0.9t/h。
3.2 完善蒸汽疏水系统
烘干室加热系统间断运行,疏水阀选择首先要保证加热器正常排水,主管选择倒吊桶疏水阀。同时为防止设备内积水,在支管上安装小压差安全疏水阀,用于排放设备间断运行停车阶段的凝结水,防止设备积水及水击问题的发生。安全疏水阀和主疏水阀的凝结水分别进入各自的凝结水回收系统,分别加压回收利用。
某公司烘干室加热蒸汽参数:0.4MPa/饱和蒸汽;单台最大蒸汽流量:900kg/h。
本设计主疏水阀选用某品牌CK883型倒吊桶式疏水阀,完全满足系统需求。其结构形式为倒吊桶式,阀体材质铸铁,内件为不锈钢,内置过滤器。最高工作压力/温度为1.7MPa/232℃,可排凝结水量为2000kg/h。
由于各烘干室加热系统间断运行,为防止空气加热器设备内积水,在支管上安装排水的安全疏水阀(接管进入独立回水系统)。当其压差小于0.1MPa,即低压或无压状态时,疏水阀可将凝结水自动排放,当压差大于0.1MPa时,疏水阀自动关闭。根据系统现状,选用型号AIC、规格DN20、压差0.1MPa的小浮球式疏水阀。安全疏水阀选用型号75-AICF、规格DN25,以便未加热时段破真空重力排水。
气动控制(调节)阀和倒吊桶疏水阀安装示意图如图2所示。
3.3 完善凝结水回收系统
为保证凝结水回收系统的正常运行,避免水击现象的发生,在疏水阀前后配管时,应注意避免反坡安装问题的发生,即让凝结水由高向低利用重力自流进入总管,总管布置尽量避免不必要的高度变化,以由高向低自流布置为宜。两台相对应的设备疏水支管,应分别错开接点汇入主管,以避免相互影响。同时在低压安全疏水及正常加热疏水系统,分别增加凝结水泵加压回收系统,将凝结水分别加压回收至锅炉房待处理利用。
3.4 增加凝结水除铁系统
凝结水有很高的经济价值,主要包括水的价值、软化的价值和热值三个部分。蒸汽凝结水的再利用,其最好途径是进入锅炉作为补充水使用,以取得最大的节能效益。因此,对较洁净的蒸汽凝结水进行再处理,不仅可以减少软水使用成本,而且可以减少污水处理成本。根据工厂工艺情况,本方案在锅炉房增加凝结水除铁系统,可以阻止悬浮物进入锅炉,保证锅炉产汽系统的安全运行。
除铁系统安装示意图如图6所示:
4 经济及社会效益分析
4.1 凝结水回收利用经济效益
4.2 社会效益
该项目的设计与实施,是认清形势,迎接挑战,认真履行社会责任,积极采取切实有效措施实现节能减排和低碳经济的具体体现,节约资源的同时创造了良好的社会效应,环境效益显著,应继续深化与推进。
5 结语
本文基于涂装、蒸汽、暖通管路等方面的理论,对原工艺流程进行了简介,分析存在的积水、水击、疏水不畅、蒸汽泄漏、凝结水水质不合格等问题,并提出可行性的改造方案,有效提高了能源的利用率,减少了蒸汽损耗。该方案实施后取得了很高的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2] 张德姜,王怀义,刘绍叶.工艺管道安装设计手册[M].北京:中国石化出版社,2005.
(责任编辑:周加转)
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