彩艳蒸汽凝结水回收利用方案.doc

蒸汽锅炉节能方案之冷凝水密闭回收方案概论蒸汽凝结水回收利用能源是国家的命脉和经济发展的动力，而值此经济开放、市场竞争愈加激烈之际，为能降低企业生产成本、提高企业竞争优势，能源节约所能产生的惊人效益与重要性，已足以攸关企业经营之盈亏，所以，如何妥善规刬能源节约的方案，已成为业界当前之要务。凝结水的回收再使用，其回收之效益极高，为今日能源节约呼声中，最有效的途径之一，一般工厂蒸汽凝结水的回收再利用，所使用的方法很多，回收之绩效，虽已有相当成就，但仍只能算是少数中之少数，绝大多数仍效果不彰，都仅限于“开放式”简易回收之达成，而因此，原有不良的设计有重新检讨的必要。凝结水回收之意义1.凝结水回收经有效利用，可大幅减少锅炉燃料费，降低生产成本。2.凝结水为最纯的蒸馏水，不含锅垢之固体成份，若加以回收再利用可节省大量清锅费、水费及电费。提高锅炉给水的水质，使蒸汽品质提高，同时减少锅炉之排放，直接节省能源的流失。3.凝结水回收，可减少锅炉补水量，使炉内及炉外水处理费用大量减少。4.锅炉给水温度提高，水中的含氧量减少，可避免锅炉、热机及蒸汽管路的锈蚀，同时空气减少，增加热传速度，提高机器效率。5.锅炉给水温度提高，可减少锅炉气敼的温度差，避免钢板热胀冷缩，应力的不平衡，延长锅炉的寿命。6.锅炉给水温度的提高，可以减少锅炉汽包的温度差，避免锅炉钢板热胀冷缩，应力的不平衡，延长锅炉使用寿命。7.锅炉补给水与炉内水之温差小，锅炉补给水时，蒸汽压力较稳定。8.锅炉补给水温度升高，可增加锅炉蒸发量，较能应付锅炉负荷的改变，及减少备用锅炉的使用机会。9.凝结水回收经利用后，无二次蒸汽污染之现象及疏水器排水之噪音，可大幅改善工作环境闷热、噪音之情况。10.锅炉补给水温度升高，减少单位蒸汽生产热能的需要量，直接节省燃料消耗，提高锅炉效率.蒸汽冷凝水概论蒸汽媒体中含有两种不同的能量，这两种能量称为“显热”及“潜热”。“显热”即是将水提升至沸点的水转为蒸汽所需的热能。“潜热”为将在沸点的水转变为蒸汽所需的能量；而潜热的能量通常是显热的三至四倍。因此在物理特性相互变化，立刻冷凝生成凝结水，由汽能变为液能，反之加热于凝结水，可使用凝结水重新蒸发为蒸汽，又从液态变回到汽态。一般使用蒸汽作为热媒体来间接对制程物料进行加热的工厂，其主要是利用蒸汽所含的全部热量中，约占百分之七十至八十左右的“潜热”，而使用过的蒸汽将会立刻冷凝生成与蒸汽“同温同压”之凝结水，其含热量约占蒸汽全热量的百分之二十至三十左右，这些生成的凝结水，在于不同的回收系统，可供再利用之热量请参关图表“饱和蒸汽表”。1.假设热机（设备）使用之蒸汽饱和压力为5kg/cm2时，5kg/cm2时饱和蒸汽之全能热量为：657.99kcal/kg，5kg/cm2J饱和蒸汽之潜热量为：498.43 kcal/kg一大气压下饱和水之温度为：100 kcal/kg2.按上述之条件，饱和蒸汽之全热量当中，经热机（设备）使用后，释放出热能（潜热）之部分为：498.43 kcal/kg=（657.99-159.559）kcal/kg，其占蒸汽全热量的76%。3.蒸汽经使用放出热能（潜热）后，所冷凝生成的凝结水，可供“密闭式”回收之最高温度为：159.559 kcal/kg=657.99-498.43）kcal/kg，其占蒸汽全热量的24%。4.如果该热机（设备）之凝结水未再回收利用时，其被舍弃热量为159.559 kcal/kg，同样的占蒸汽全热量的24%。5.如果使用“开放式”回收，其被散至大气之热量为59.559 kcal/kg（159.559-100）kcal/kg占蒸汽全量百分比为9%。6.故凡在大气压力下的凝结水回收方式，圴称为“开放式回收”，其能供给回收利用的有效热能，最高只限于摄氏100（100 kcal/kg）。（因在一大气压力下，水的温度于100时，任何多于的热能将立刻使用部分水沸腾，转变为蒸汽）7.蒸汽的特性为蒸汽在热机中，以相同压力释放出热能“潜热”后，立刻凝结成与蒸汽压力、温度相同的凝结水。8.如上述在5kg/cm2饱和蒸汽压力时，凝结水之温度为159.559（159.559 kcal/kg），由疏水阀排出并经回收主管回到储水槽，此时储水槽如在一大气压力下，则每公斤凝结水的温度最只有摄氏100（而通常约只有摄氏7590左右）。9.由于不同的压力，造成不同的变化，使每公斤凝结水热含量从158.29（158.29 kcal/kg），迅速下降到100（100 kcal/kg）以下，其间的能量差，因“能量不减”原理，立即释放出之热量为59.559（5.559 kcal/kg）=159.559-100）kcal/kg，并使大约11%的凝结水，因为吸收这种能量差，重新再蒸发成蒸汽，这类蒸汽，一般称为“再生蒸汽”。10.在“开放式”的凝结水回收方式中，因为在一大气压力下，必然造成大量再生蒸汽散失至大气之情况，造成大量能源的损失。再生蒸汽和一般锅炉所生产的蒸汽是完全一样的，所以，高压的凝结水，所生成的再生蒸汽若未能善加以利用，必然造成大量能源的损失。如为达到再生蒸汽充分回叫再利用的目的，唯一最有效的方法，就应采用“全密闭式”回收系统。将所有来自不同压力之凝结水及再生蒸汽，全部回收再直接泵入锅炉，可提高锅炉原有效率，节省更多的燃料费用，使整个能源节约达到最适化之设计与操作。密闭式回收系统的经济利益凝结水回收系统，一般可分为“开放式”和“密闭式”两种，“密闭式回收系统较”开放式“回收系统具有更高的回收利益。但无论是哪一种系统，由极高的投报酬率可得到一项结论，凡任何使用蒸汽工厂，都应即日建立理想的凝结水回收之方案。二十多年来，本公秉持着专业、创新、高效、服务的经营理念，不惜投入及研究，凭借着二十多年来的实例经验并历经不断的尝试与突破，终于发展出具有独到效果的专业技术，能有效的解决“凝结水回收系统”中的种种缺失，达到能源回收与实用效果兼顾的理想效果。本公司借以能源耕耘者的立场，在此谨诚恳的盼望，凡任何使用蒸汽锅炉的工厂，都应即日建立完成凝结水回收之规划，以促进极力应付能源价格不断上涨，所造成生产成本日益提高的压力，增强企业在国际市场上的竞争能力，使能源价格一再上涨对企业产成本的冲击减至最小。蒸汽回收效益分析一、客户名称: 彩艳集团二、分析项目: 全密闭冷凝水回收系统效益分析 三、分析日期: 2010年04月19日四、分析条件:1.每月工作天数：30 天/月每日工作时数：24小时/天2.锅炉特性： （1）现有锅炉台数：2台（一用一备）。（2）锅炉额定蒸发量： 8*2=16 Ton/小时(暂以用一台锅炉计算) 。（3）锅炉回收水量： 3 Ton/小时。（4）锅炉设计压力：12.5 kg/cm2。（5）现场设备使用蒸汽之压力：8 Kg/cm2。（6）目前锅炉补水的温度约：60 。（7）锅炉使用燃料种类：重油。（8）燃料(重油)发热量：9000 Kcal/kg。（9）燃料(重油)价格：4000元/吨。五、分析内容如下：预估贵公司每小时实际可回收冷凝水量约为：3Ton（3,000 kg/小时）。2.贵公司现场设备使用蒸汽压力为8 Kg/cm2，8 Kg/cm2饱和蒸汽含全热量为661.95Kcal/kg，在经由设备使用后，释放出热能（潜热部分）485.29 Kcal/kg，排放出同温同压的冷凝水，其含热能量（显热部分）为176.671 Kcal/kg，再扣除热能损耗系数10 %预估每公斤可回收之热能量159 Kcal/kg。3.含显热量159 Kcal/kg之冷凝水（温度约为159），扣除原锅炉补水温度60 ，（159-60=99 Kcal/kg）实际回收之有效热能量4.每小时回收冷凝水量（3,000 kg/小时）每日工作时数（24小时/天），再扣除管道损耗系数10 %=每日可回收冷凝水量（64,800 kg /天）。5.每日可回收冷凝水量（64,800 kg /天）每公斤之回收热能量（99 Kcal/kg）每日可回收热能量（6,415,200 Kcal/天）。6.每日可回收热能量(6,415,200 Kcal/天)锅炉生产蒸汽之效率50% (1.5) 每日实际节省热能量(12,830,400 Kcal/天)。7.每日节省热能量(12,830,400Kcal/天)重油发热量(9,000 Kcal/kg) 每日节省重油量(1,425 kg)。8.每日节省重油量(1,425kg)每月工作天数(30天/月)= 每月节省重油量( 42,750 kg/月42.75Ton/月)。 9.每月节省重油量(42.75Ton/月)重油价格(4000 RMB/Ton) 每月可节省锅炉重油之费用(171,000元/月)。10.每月节省锅炉重油之费用(171,000元/月)一年(12个月) 每年节省锅炉燃料重油之费用(2,052,000元/年)。11.按以上公式之估算，如贵公司实行全密闭式冷凝水回收系统之投资改造，每年约可节省2,052,000元 (贰佰零伍万贰仟元)人民币的直接重油费用（不包含冷凝水回收水量所节省之锅炉补水成本费用）。六、附注说明：1. 本效益评估是以能量守恒的物理特性与蒸汽相关的科学数据为依据，并且适当的扣除合理之损耗系数，所以，本效益评估所计算的结果是具有较高参考价值的。2.经由冷凝后形成的冷凝水本身的水质接近纯水，是最理想的锅炉补充水，一旦实施全密闭式冷凝水回收系统后，蒸汽系统与冷凝水回收系统的相互结合将使得锅炉补充水的品质大幅的提升，对于防止结垢、减少锅炉排污、提升锅炉效率、延长设备及管道的使用寿命是非常有利的，并且，凝结水的回收再使用，其回收之效益极高，全密闭式冷凝水回收系统是目前各界一片能源节约之呼声中，节能效益最为突出的方法。此外，也有利于解决工厂内二次蒸汽排放之污染问题等，可谓是一举数得的投资项目。3.本冷凝水回收效益评估之相关计算参数，请参阅本公司