蒸汽疏水阀在包钢焦化厂节能减排的应用

用的铸钢阀体、不锈钢内件，还采 用 “Ｃ Ｖ Ｓ Ｃ ”自 动定心、自 动落座结 构 （ 如图３ 所示）， 提高了耐磨性，
延 长 了使 用寿 命 。据统计 ，优 质钟 形 浮子式蒸汽疏水 阀使用寿 命长 达４
～
全系数后，应选配安装其他类型的钟形浮子式蒸汽疏水阀，３Ｅ Ｈ１Ｆ 、 ￣ Ｓ ０ 一８ Ｉ Ｉ
际蒸汽负荷小于４ ｈ 全年平均按节约蒸汽１ ｔ计算，全年运行时间按４００ ｔ， ／ ．／ ８ｈ ０ ｈ
分析 。
９ ）净节约标煤量
△ ４ ０ × ． ＝ ．× ０ Ｏ１＝９ ｔ ） Ｇ× ００ ０ １ １ ４ ０ × ． ７２（ａ １ ８ ０ １ ／
２项 目产品社会效益环境影响分析 ．
阀。
结构依靠热静 力作用提高排水效率 ，
从而达到热的有效利用 ，大大节约 了蒸汽，并且避免了产生不必要的
动作而提高 了阀的耐久性 。 （）使用寿命长 ７ 结 构坚 固耐
３酌情采用单机疏水方式 ．
对 于个 别凝 结水 排量＞１０ ｇｈ ０ ｋ ／的疏 水 点 ，在 考虑选 型所 需 的２ 倍安 ～３
冈】 ＿ ＜ 达到整个蒸汽系统在汽、热、水三个方面基本平衡，即系统整体平衡原则。
２采用集中疏水方式 ．
同
想 的蒸 汽疏水 阀应 能随 着凝结 水负 荷 的 状 况 进 行 动 作 ，钟 形 浮 子 式 蒸 汽 疏 水 阀还 具 有 热 静 力 式 的动 作 ，完 全符 合理想 的要 求 。具体地
７ ）计算节约每吨蒸汽可折合吨标煤数：
以 自由排放 ；在 吊桶的下边缘凝结 水的流动有 自冲洗作用，把污物赶 出疏水阀。因此钟形浮子式蒸汽疏
水 阀是 唯一 可以 不安 装内 置过滤 网 的 疏水 阀 。高压钟 形浮 子式 蒸 汽疏 水 阀安 装 内置过 滤 网 ，主要 作 用是
２ ８． Ｊ ｇ÷ （９ ０． Ｊ ｇ ５ ６ ｋ／ ０ ０ ｋ ２ ７ ｋ／ ６ ％）＝ ． 吨标煤／ ３ ６ ｋ Ｏ１ １（ 吨蒸汽） ８ ）技改前后设计蒸汽负荷６ｈ ｔ ，技改前实际蒸汽负荷大干６ｈ ／ ｔ ，技改后实 ／
２１￣ ０１
第 Ｗ．ｙ ｌ １ＷＷ ｔｊ．１ １ ｘ ２ 期 ｎ ‘ Ｕ ３
ｅ ｔ
明
＿
ｌ
冶 金 专 题
Ｍｅａｌｒｉａ ｐ ｃａ ｔｌ ｇｃ ｌ ｅ ｉｌ ｕ Ｓ
循实用和重点优先的原则，主要解决以使用设备为中心的蒸汽系统的问题 ，
（）唯一具有热静力型蒸汽疏 ６
水 阀特 点的 机械型 理想 疏水 阀 理
规划数据 ，１ ９年末全国在用工业 ９８ 锅炉总数５ ． 万台，其中９％ （ ０１ ２ ０ 约 ４ 万台 ）为燃煤锅炉 ，合１ ５６ ５ ２ ．９ 万ｔ 蒸汽 ，平均单台容量为２５／ ， ．ｔ ｈ 年消耗煤炭３５ ～４ ，设计效 ．亿 亿ｔ 率为７ ％～８ ％，实际运行效率为 ２ ０ ６ ％左右 ，节煤潜力７０ ０ ；燃 ５ ０ 万ｔ
０２８ ３４１ｔ Ｏ 的排 量为（９ ／．１） ．８＝ ０ ． 。Ｃ ２ ３ ７ ２０ ４ × ７
０４ ＝ ４ ．３ 。 ． ９ ５ ３５ ｔ
表１ 减少的废气及污染物
序号
１ ２
１ ０ 万ｔ ０ ；每吨标准煤减排温室气体 ０
Ｃ ２ ．１ ６， Ｏ 为０ ０ ｔ 减排 致酸 雨气体Ｓ ２ ７ Ｏ 为０ １ｔ ． ５。因此 ，锅炉效率 按平均实 ０
冈丫 Ｌ
同
Ａ、 、 — 换热设备阀 Ｂｃ —
—桶内部 的 蒸汽 凝结 成水 。相反 ，若凝 结水 负
同｝ Ｉ —— 闸阀 ＿ ｘ９ 上
蒸汽疏水阀
荷减少 （ 温度较高），凝结水的流
入量 也就 减少 ，因此 吊桶 内部 的蒸
汽凝结作用 （ 凝结水化）也就变得 比较缓 慢 ，开 阀就会 滞后 。也就
染严重 。
对 于各 种 蒸汽 使
的 型 式 和 适 当排
同时要 正确 安装
强 养管理 。 保
奏汽 疏 水 阀 节
生
技术改造方案采取的措施
１ ． 选用产品的原则
蒸汽供热系统疏水及凝结水回收必须遵循国家对能源和环境保护的法律 法规 ，达到技术先进 ，设备运行可靠，经济合理。根据需方的实际要求，遵
燃烧Ｉ ｔ 煤，排放０ 万 ～１ 万ｍ 燃料燃烧废气；产生１Ｓ ｋ Ｓ ２ 为燃 ． ９ ． ２ ６煤ｇ Ｏ。 煤硫分，一般为０ ％～１ ％。如硫分为１ ％ ． ６ ． ５ ． 时，燃烧１ ５ ｔ 煤产生２ ｋ Ｓ ２ （ ４ｇ Ｏ 国 家发改委２０ 年节能中长期专项规划数据 ：节省每吨标准煤减排致酸雨气体 ０４ Ｓ ： ．１ｔ Ｏ 为０ ５）；产生１ Ａ－４ ｇ ０ ． ５ Ａｋ 烟尘， 为燃煤灰分，一般为１％～３ ％。 ５ ０ 如灰分为１％时，燃烧１ ５ ｔ 煤产生３ｋ 烟尘 （ ０ｇ 此算法仅适用于手烧炉、链条炉、 往复炉和振动炉，一般振动炉在３ ，其余一般在 ）；产生０２ ８炉渣， ． ｔ ８
利用小孔的整流作用 ，极大地减小 流体对吊桶运动的冲击干扰。
五 节能减排效益分析
１ ． 相关分析计算
１ ）锅炉效率按６ ％计算。根据 ５
国家发 改委 ２０ 年 节能 中长 期专项 ０４
平均排放０ ９ ｔ Ｏ 国家发改委２０ 年节能中长期专项规划数据 ：节省每 ． ０Ｃ （ ４ ０４
吨标准煤减排温室气体Ｃ ： ．１ ｔ Ｏ 为０ ０６）。原煤热值的标煤当量０７４ （ ７ ．１ 原煤 发热量为５００ ｃ ｌ ｇ ０ｋ ａ ｋ ，标煤发热量为７０ ０ ｃｌ ｇ ／ ０ｋ ａｋ ，原煤热值的标煤当量为 ／
５ ０ ÷ ０＝ ． ４ ０ ７ ０ ０ １）。 ０ ０ ７
半左右的空 间，蒸汽损失难。
图３ “ Ｃ Ｖ Ｓ Ｃ ”自动定心 自动落座结构
（ ）没有空气障碍 钟形浮子上部开 ２
图 钟形浮子式蒸汽 ２ 疏水阀
１ ． 控制架 ２阀座 ３ 芯 ４支架 ． 阀 ．
有小孔，防止空气气堵 ，当空气进入钟形浮子时，强行关阀，此时空气可从
排 气孔排 出， 自 动开 阀。 （）背压允许度高 ３ 背压 ＞９％， ｔ ０ 最适用于凝结水 回收 。
冶金专 Ｇ Ｉ 题
Ｍｅｌｒｃｌ ｅａ＿ ｔｌ ｇ ａＳ ｃ ｌ ａｕ ｉ ｐ ｉ
甘 肃 红峰 机 械有 限责 任 公司 （ 凉 ７４ ０ ） 马灵 虎 平 ４０ ０
唐
晖
一
前言
包钢集团焦化厂脱硫一 回收工段，近年来随着新建项 目的建设和产能的 扩大 ，能源的消耗也在不断上升；经过我公司工程技术人员现场考察，装置 中大部分疏水阀的使用时间都很长了，已超过 了疏水阀的正常使用寿命 （ 国 标规定疏水阀的使用寿命为８ ０ｈ ０ ），因疏水阀工作时间较长而泄漏蒸汽，使 Ｏ 汽水混合排放 ，既浪费能源 ，又污染了环境。且装置由于排液点分散，大多
名称
Ｓ Ｏ２ ＣＯ２
数量
２ ． ２ ６６ ｔ ５ ３５３ ４． ｔ
根据上述计算，该项 目 产品的应用，每 年减少的废气及污染物排放量指标见表１ 。 削减主要污染物去除率 （ 等于蒸汽节约
率３ ％）见表２ ０ 。
际运行效率６ ％ ５ 计算分析。 ２ ）计算蒸汽压力为０５ ａ ． ＭＰ ， 饱和温度ｔ １８８ ￣ ＝ ５ ． Ｃ，蒸汽焓ｈ ４ ＝
数伴热管线的凝结水没有回收；完善蒸汽及凝结水的平衡问题 ，选用适合凝
虎
结水 回收的蒸 汽疏水 阀 ，更换 选型不 合理的疏 水阀 ，采 用凝结水 闭式 回收 的 方法 改进系统 ，提高凝 结水 的 回收率 ，作为锅 炉的补给 水 ，使疏 水阀的完好
１ 蒸汽疏 水 阀 用 （ 蒸汽疏 水 阀的
单机 疏 水 集 中疏水
是 说能 准确 地适 应凝 结水产 生的情
况，而不会产生不必要的动作 。这种
图１ 单机疏水和集 中疏水
用户低压蒸汽输送管线、伴热管线蒸汽压力相等 （． ａ ０ ＭＰ ），蒸汽输送 ５ 管线、伴热管线疏水点排量近似相等 （８ ０ ｋ ／），宜采用集中疏水方 ３ ～１０ ｇｈ 式。具体选型为两台Ｅ Ｈ１０ ８ Ｒ ２ — 型钟形浮子式蒸汽疏水阀替代众多小型疏水
煤 锅 炉 效 率提 高 ２ 百 分 点 ，节 煤 个
根据以上系数指标计算 ，本项 目产品的应用，每年减少浪费的热能所消 耗的能源，折合原煤所减少的对大气环境污染物的数量指标为： １ Ｏ的排量为（９／． ４ × ４１ ０ ＝２ ． ｔ ）Ｓ ２ ７ ２ ７ ） ２／ ００ ６ ２，废气的排量为（９／． ４ ０１ ６ ７２ ７ ） ０ １ × １ ．＝ ９ ４ （～１ ）１ ０． 万～１ ３． 万 ，烟尘为（ ２ ． ４× ２ ／ ０＝ ３ ６ ２ １ ２ １９ ３ ０ ７ ／７ ） ２．１ ０ ２． ｔ ９０ １ ５ ７。 ２） 炉 渣 的 量 为 （ ／ ７１ ７９ ０． ４）× ２
（）排水量调节范围大 钟形 ８
浮子 式蒸 汽疏 水 阀采用 “ Ｃ Ｖ” Ｓ Ｃ 自动 定心 、 自动 落座 结构 ，还采 用 大小 双 阀孔差压 式双 阀瓣 结构 的疏 水 阀 ，既 可以小 排量 连续 排水 ，又
（）凝结水排量大 可达９ （・ ４ ｈ台）。 （）比例控制 对凝结水负荷变化的适应性非常好。 ５
２ Ｗ ４钏 ｉＷ Ｗ
。 期
—
专题ＧＭ Ｉ
Ｍ ｔｌｇ ａＳｅａ ｌ ｅ ｌｒｃ ｐｃｌ ａｕ ｉｌ ｉ
可 以大 排量连续排水。
３ ７３ ｋ ／ｇ １ ．５％ 。 ３ ．４ Ｊｋ ＝ ０７
（ ）抗污物性 ９
工作可靠性
５ ）散热损失按利用蒸汽的显热百分比１． ％计算，计算节约每吨蒸汽可 ０５ ７ 折合标煤数值ｔ 考虑其潜热 。
能 发 生 超 标 泄 漏 量 简化 用 热 做 功
率、安装率达￣ ｌｏ 是取得 巨大经济效益 的节能措施 。 Ｕｏ ％
二、技术改造前蒸汽供热系统疏水存在的问题
１ ）一些疏水点应安装而未安装蒸汽疏水阀，漏汽率达２％～ ５ ０ ４ ％，浪费
大。
设备 工作 效率要
生堵 塞 或类似 的 使 热能得 到重 复
Ｅ Ｈ１５ 一 、Ｅ Ｈ１ — 等。 Ｒ ０Ｆ ７ Ｒ １ ７ ６
四、选择机械型钟形浮子式蒸汽疏水阀的理由
钟形 浮子 式蒸 汽疏 水阀 （ 图２ 如 所示 ）
优点详述 如下 ：
５ ，是优 质圆盘式热动 力型 蒸汽 年
疏水阀使用寿命 （～２ ）的３ １ 年 倍左 右 。可较大 地减 少维修 更换 频次 和
６ ）热功当量 ：ｌｃ ＝． ６ ｋ， ｋａ ４１ Ｊ 标煤发热量 ：７ ０ｋａｋ ＝ ９ ０． Ｊ ｇ ｌ ８８ ００ｃ／ ２ ３７ ｋｋ 。 ｌｇ ６／
高 ，阀座和 阀瓣 都安 装在 疏水 阀顶 部 ，上 下运 动 的 吊桶 可打 碎大块 的 污 物 ， 吊桶 常处 开 阀状态 ，污 物可
说 ，当流入 大量凝 结水 时 （ 温度较
在汽平衡 （ 多台用汽设备所用蒸汽压力相等）、热平衡 （ 被加热物料温 冈 丫 度大约相差＜１￣ ０ Ｃ）、水平衡 （ 凝结水小排量与大排量之比＞ ８ ３％，大排量用 汽设备允许积水）的工况下，采用集中疏水方式 （ 如图１ 所示），设置一台大
排量疏水 阀替 代众 多小 型疏水 阀。
更于 凝 结 水 的 回 循 环 使 用— — 用
２ ）安装了１０ ０ 多台热静力型蒸汽疏水阀，因使用年限长久，大部分损坏
严重 ， 汽达 ２％ 漏 ０ 以上 ，亟需 维修 更换 。
３ ）多处排量较大的疏水点安装浮球式蒸汽疏水阀，因使用年限长久而损
坏严重 ，漏汽 达２％以上 ，也亟需维修更换 ，凝结水就地排放 ，二次蒸汽热污 ０
（）蒸 汽损 失难 １
阀体 内腔 充满凝 结
费用。
水 ，动 作 特 点决 定 在 闭阀 之前 不 易 泄漏 蒸 汽 ；排 放 凝结 水 时 不会 卷 入 蒸汽 ；没 有 阀 体 内腔 蒸汽层散热造 成蒸汽损失 ；钟形浮子 （ 俗称 吊桶 ）内经常处于水封 状态——启 闭
阀门的临界状态时蒸汽充满吊桶上部高度一