蒸汽网供热运行中凝结水热损失分析及建议.doc

蒸汽网供热运行中凝结水热损失分析及建议张昌豪(郑州市热力总公司,河南郑州450052)摘要:蒸汽网在供热中热量损失过大和运行成本普遍过高。该文对造成这个问题的主要原因进行了分析,对怎样减少蒸汽网运行时由于凝结水回收问题带来的损失,降低蒸汽网运行成本和蒸汽网供热的热单耗,结合实践经验,在综合利用凝结水,降低蒸汽网运行费用上,提出了一些想法。关键词:供热;蒸汽网;凝结水;综合利用中图分类号:TU9953文献标识码:B文章编号:1004-7948(2004)07-0043-02郑州市热力总公司西区供热分公司是与郑州新力热电厂热电联产的配套供热分公司,其中蒸汽网目前供热面积45万m2,热力站22座,蒸汽管网长度接近4km,前段管径是DN600,末端管径是DN300,热电厂蒸汽联箱出口温度350,压力04MPa。该条管网经过前些年的大修技改,补偿器由套筒式全部更换成现在的波纹直埋式,保温也全部更换和加固,并且有近600m地沟管道更换成了管中管,然而就最近两年的供热运行情况来看,热量损失依然很大。根据这两年的统计报表显示,这条蒸汽管网供暖热单耗是42551GJ/(万m2d),0203采暖期供暖热单耗达到51GJ/(万m2d),而同期热水网供暖的热单耗只有3035GJ/(万m2d)。蒸汽网热量损失大和运行成本过高,主要原因是蒸汽网运行时凝结水不能很好地回收并且回收成本过高,造成凝结水热量和软化水的大量损失,浪费过高。1蒸汽网凝结水回收运行状况可以回水的热力站是西区分公司管理的12个公用热力站,供热面积24万m2,其余用户自管热力站不回收凝结水。我们公司在蒸汽网前端第一个大热力站岗坡热力站设置了凝结水储存水箱(未保温)、不锈钢除铁离子交换罐、输送凝结水的管道泵等设备,作为汇集其余11个小型热力站凝结水、凝结水除铁离子处理、向热电厂输送凝结水的总站,从2000年开始利用原先DN300的回水管道向热电厂输送凝结水。回水时,12个热力站分别检测每个站凝结水箱里的凝结水质是否合格,合格后由各热力站通过水泵和凝结水管道向总站的凝结水箱回水,到总站后再检测凝结水质是否合格,然后通过凝结水管道向电厂回水,电厂同样检验水质是否合格,合格后的凝结水电厂才计量。这期间不合格的凝结水全部放掉。现就西区蒸汽网运行过程中,造成的凝结水热量损失和凝结水的浪费分析如下,最近三个运行期的热量和凝结水的损失统计见表1和表2(凝结水平均温度75,热量14元/GJ,软化水4元/t)。表1郑州热力公司西区分公司蒸汽网凝结水热量损失统计1项目蒸汽网总购热量/GJ供热面积/万m2热单耗/GJ(万m2d)-1凝结水量/t凝结水回收量/t回水率/%热量损失/GJ热量损失率/%01-02采暖期232642 436 441 77178 12688 1644 22948 98602-03采暖期273194 436 513 91656 10836 1182 27487 100603-04采暖期223152 451 425 7484 0 0 23465 1052表2郑州热力公司西区分公司蒸汽网凝结水热量损失统计2项目蒸汽网总购热费用/万元少回水损失费用/万元回水热量损失费用/万元总损失费用/万元费用损失率/%01-02采暖期3256988 257960 321275 579235 17802-03采暖期3824716 323280 384819 708099 18503-04采暖期3124128 29938 328503 627891 201432004年第7期(总第264期)节能ENERGY CONSERVATION从表1和表2看出:(1)这两年西区蒸汽网的回水率最高164%,并且三年的回水率一直在下降。(2)每年蒸汽网的运行,在凝结水上损失的热量都占蒸汽网购热总量的10%左右。(3)每年向热电厂已经支付的凝结水的费用及其所带走的热量费用,占蒸汽网总购热量费用的比例已经接近20%。2蒸汽网凝结水不能很好回收和热量损失过大的原因分析21回水管道陈旧且管径设计过大现在的回水管道从1994年开始运行,原先设计考虑是在蒸汽流量小时,用回水管送蒸汽,因此回水管管径设计过大。回水管道经过几年送蒸汽的运行,补偿器、阀门、保温毁坏严重,最近几年由于停止用它输送蒸汽,维修投入较少,造成现在回水跑、冒、滴、漏严重,并且整条管道的保温基本损坏,使回水热量基本损失殆尽。22回水管腐蚀严重现在的回水管道冬天运行,另外三季处于空管状态,回水管道腐蚀严重并且管径过大,冬天回水时,前期需要浪费大量的凝结水充满和冲刷管道,以使回水水质合格。造成前期凝结水全部浪费。23回水的热力站数目太少所有用户自管站都没有回水,又没有向用户计算凝结水的热量和跑掉软化水的损失,这一项造成很大浪费。24蒸汽直供采暖造成凝结水的浪费目前在整个蒸汽网供热用户中,还有一个用户自管站是蒸汽直供,由于蒸汽直供需要02MPa以上的蒸汽压力,凝结水直接排放,造成热损失和凝结水损失过大。3凝结水利用的措施和实践目前全国整个供热行业使用蒸汽网供暖运行及利用汽-水交换站供热的热力公司,由于都是蒸汽凝结水回收管线长,汽-水交换站距离热电厂较远,站多且分散,向电厂加压输送凝结水的运行、管理成本高,回收过程中凝结水水质易超标等原因,凝结水的热量损失和软化水损失都比较大,造成蒸汽网热单耗过高,运行成本加大。怎样减少蒸汽网运行时由于凝结水问题带来的损失,降低蒸汽网运行成本和蒸汽网供热的热单耗,结合我公司实际情况,在综合利用凝结水,降低蒸汽网运行费用上,有以下一些想法。31生产的蒸汽凝结水用作二次网的循环系统补水前些年我们公司都是这样做的,所产生的凝结水保证了所有热力站的二次网循环系统补水(多余的放掉了),以12个公用热力站为例,全部用凝结水用作补充二次网循环系统用水可节省的费用如表3。表3凝结水用作二次网循环系统补水节约的费用统计项目二次网年补水量/t节约热量/GJ热量费用/元凝结水利用率/%01-02采暖期8177 25635 35889 10602-03采暖期5538 17362 24306 603-04采暖期3898 12210 17094 52用凝结水向二次网补水主要是利用了凝结水的热量,制造软化水的费用没有节约。从表3看出,这三个采暖期随着二次管网维修保养力度的加大,失水量越来越少,蒸汽网产生的凝结水利用率越来越低。为了提高凝结水的利用率,可以把二次网的循环水在补水前(温度最低时)放掉一些,这样可以尽可能多地吸收凝结水的热量。用凝结水向二次网补水,可以相当多地利用凝结水的热量和节约软化水的制造成本,也可以节省向热电厂回水的设备运转费用。32凝结水向水网一次大管网补水水网大管网(DN900)现在每天的正常失水有500t左右,蒸汽网的凝结水水质比水网水质高,热量也较高,若能全部用凝结水补充失水,则蒸汽网运行产生的凝结水及其所带的热量全部能被水网利用,能降低水网的购热量和热单耗。首站岗坡站和水网大管网只一墙之隔,岗坡站本身就有向水网大管网补自来水的管道,岗坡站凝结水箱的软化水可以较方便地直接补充到水网大管网中。凝结水全部补充到一次大管网中,可以节约的费用见表4。表4凝结水补充一次大管网用水节约的费用统计项目补充水网失水量/t节约热量/GJ节约热量费用/万元节约补水费用/万元凝结水利用率/%01-02采暖期40021 12547 175652 160084 51902-03采暖期71837 22521 315293 287348 78403-04采暖期61327 19226 269164 245308 819向水网大管网补充凝结水,可以节约的水费和热量相当可观,并且凝结水的利用率较高,操作也相对容易。44节能ENERGY CONSERVATION2004年第7期(总第264期)33加强回水管理修补回水管道,或新建一条DN80的回水管道,加强运行管理,争取全部向热电厂输送凝结水。新建管道或进行老管道修补,需要50万元,能增加回水率和提高回水温度,降低损失。我们的蒸汽网管道长度接近4km,根据其他地市热力公司蒸汽网运行管理的经验,在回水过程中,凝结水中的铁离子、硬度、pH值及SiO2含量均易超标,回水率不会太高,因为是间歇回水,温度损失和软化水的损失仍旧会较大。34利用凝结水单独供暖在供热面积较大的热力站,凝结水产生量较大,也可以就近把几个热力站的凝结水集中到一个站,对凝结水量和需要供热的用户面积进行计算后,就可以利用凝结水对热力站附近的热用户直接供暖。这样做可以实现相当的经济效益,对凝结水的利用能达到50%。35向居民就近提供生活热水及提供管道纯净水或桶装蒸馏水凝结水硬度、碱度较小,pH值偏碱性,可以直接用作生活热水。根据热力站的地理位置,就近向需要热水的用户直接提供热水服务,也可以根据需要,用凝结水箱直接提供管道纯净水或桶装饮用水。这样,就可以把凝结的软化水和所含热量大部分加以利用,只是受用户使用时间、条件的限制。36更新采用新设备蒸汽网的汽-水热力站进行更新换热器或新建热力站时,可以考虑使用新型的汽液混合自增压加热器。这种加热器经过这几年的发展,克服了噪音、水力平衡和热力平衡的问题,利用蒸汽直接加热二次循环水,由于是封闭加热,散热损失很小,又没有二次蒸发损失,总热量损失在2%以下。该种汽液加热器根据蒸汽的压力能节约二次网循环水电能的消耗,可以不设循环泵或设置小型号的循环泵,不要补水泵,并且体积小,结构简单,只是一般情况下,要求蒸汽压力能达到02MPa以上。4结束语减少蒸汽网运行时产生凝结水的热量损失和软化水损失,怎样更加充分、有效地利用所排出的凝结水是节能降耗、深入挖潜的重要方面,这需要根据实际情况,对凝结水进行综合利用,就能取得较好的经济效益。作者简介:张昌豪(1968-),男,工程师,郑州市热力总公司供热管理部从事管理工作。(收稿日期:2004-03-24;修回日期:2004-05-09)煤油吸收系统的节能改造杨会林,战德生(兰州石化合成橡胶厂,甘肃兰州730060)摘要:在用煤油吸收来回收丁二烯的过程中,增加了一台板式换热器,让热煤油(约55)和富含丁二烯的冷煤油(约15)进行初步热交换,使蒸汽和液氨的用量分别下降了89%和58%,全年可实现效益5913万元。关键词:煤油;换热器;节能改造中图分类号:TQ3331文献标识码:B文章编号:1004-7948(2004)07-0045-021前言丁苯胶浆聚合过程中没有完全反应的丁二烯从胶浆中脱出,然后这部分气相丁二烯通过压缩机加压和升温,再经过冷凝,大部分变成