蒸汽系統余熱利用改造實例

江西中煙工業有限公司井岡山卷煙廠 劉銀初

蒸汽系統余熱利用改造實例

江西中煙工業有限公司井岡山卷煙廠 劉銀初

蒸汽作為高效的熱載體，在煙機設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，當蒸汽釋放其熱量轉變為冷凝水狀態后，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充水來彌補。如能通過一定的技術手段，最大限度地回收利用這些水資源和熱量，便可達到節能減排、降低成本的目的。

近幾年來，燃料費用不斷上漲，在生產成本中所占的比重也越來越大。采取積極、科學、有效的節能措施，節約燃料等費用，降低生產成本，不僅是企業對社會責任感的體現，同時也具有顯著的經濟效益和社會效益。

MFP標準雙泵

浮球疏水閥

蒸汽系統回收現場情況

江西中煙工業有限公司井岡山卷煙廠生產車間采用一臺10噸/小時的燃汽鍋爐，產生的蒸汽全部用于車間工藝所需。然而產生蒸汽所消耗的能耗較高，運行壓力時有波動，蒸汽品質不穩定，給生產帶來了一定的影響。主要體現在：①生產車間用蒸汽的煙機設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、管理；②蒸汽高溫高壓，易造成環境污染；③浪費了大量的熱能。

井岡山卷煙廠生產車間用汽點主要分布在空調房、制絲車間、薄片車間，由于用汽量、線路分散、距離及改造費用等原因，根據廠內各車間的布局情況，只能回收空調房以及制絲車間的冷凝水。

生產車間現場的用汽情況為每小時用汽量（煙機設備換熱）為4噸/小時，如想產生4000公斤/小時的蒸汽，就必須給鍋爐補充4000公斤/小時的補給水量。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

根據廠內各生產車間的生產狀況及產量，我們分析計算出各分支管道、冷凝水回收主管的大小以及各個疏水點管徑大小，并計算出閃蒸蒸汽的比例、水和蒸汽的體積、閃蒸蒸汽所占的質量，再根據濕蒸汽在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。經過查閱資料以及分析研究，我們認為斯派莎克研制生產的MFP14自動機械泵，采用蒸汽作為動力源，專門用來回收溫度達到 100℃的冷凝水。它利用浮球機械結構來驅動泵循環，不會造成氣蝕損壞，沒有高速運動的部件。并且它利用蒸汽作為動力（蒸汽可直接從鍋爐房內取用，路徑短、費用低），不需要電力、液位控制或者其他非機械裝置。當冷凝水達到泵時，它驅動浮球機構，從而開始泵的循環，這種泵會自動地對所需抽的冷凝水量做出反應，以適應蒸汽系統中冷凝水量的波動變化。

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

項目實施后存在的問題及改造

根據研究制訂的實施方案，我們對冷凝水回收項目進行了改造并投入使用。但是，使用后發現回收后的冷凝水到鍋爐房除氧水箱內頂端有大量蒸汽冒出，無法正常投入生產。經過現場采用“超聲波測漏儀”對廠內主蒸汽管道和相關設備的疏水閥進行全面檢測后，發現有些閥門選型配置不科學，尤其是一些暗裝的疏水閥因長期忽視檢查、清洗而造成嚴重的堵塞或泄漏，特別是制絲車間的煙機設備的疏水裝置和旁通存在大量的泄漏。經過檢測及分析論證得出的結論，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，并且節約了蒸汽。

節能及經濟效益分析

廠內生產車間的蒸汽系統節能改造工程完成后，產生了良好的節能減排效果，主要表現在以下4個方面：第一，疏水經過改造后能及時排除設備中的空氣，縮短啟機時間，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，不僅節約了能源，同時降低了系統的腐蝕。第三，鍋爐注水溫度上升，鍋爐平穩運行，壓力波動小，生產穩定。第四，減少了二氧化碳排放量，從而起到保護環境的作用。

蒸汽系統節能改造在實現節能環保效益的同時，也產生了良好的經濟效益。冷凝水回收不僅直接降低了天然氣耗量，節約了成本，而且還節約了水費和水處理費用。改造后，我們每生產一箱香煙可節省天然氣1立方米（見表1、表2），如按每年生產85000箱計算，全年可節約天然氣約 85000立方米，按每立方米天然氣折合人民幣3.5元計算，可節約29.75萬元，其中還不包含水費和水處理費用。

表1 5月份鍋爐用氣及產量情況

表2 6月份鍋爐用氣及產量情況