凝结水回收改造项目可行研究报告

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1、凝结水回收改造项目可行性研究报告1 概述1.1 项目概况西安热电责任有限公司凝结水回收技术改造项目。项目承办单位为西安热电有限责任公司，是以集中供热为主的热电联产公司，该公司在省市各部门及各级单位领导的大力支持下，成功开发和建设了西安市西郊集中供热一期二期工程等集中供热项目。公司既有五台每小时220吨高温高压煤粉锅炉，两台每小时25兆瓦和两台50兆瓦汽轮发电机组，总装机容量150MW。设计年发电量10.5亿千瓦时，供热量907万吉焦，最大对外供热能力为640t/h蒸汽。资产总值12.87亿，职工1289人，供热管网35公里，供应着周边近40平方公里范畴内近100个热顾客的采暖，生活及工业用热，

2、且热顾客在不断发展中。供热区域：西起皂河，东至环城西路，北起陇海线，南至西安高新技术产业开发区。通过近年运营，获得了良好的经济效益和社会效益。公司本着节能、环保的宗旨，根据公司目前设备运营实际状况对除尘，冲渣流水的回收、冷凝水的回收、循环运用技术的改造，以实现节能环保功能，提高公司的经济效益，增进公司可持续发展。努力创立生态工业。1.2 项目地点及气象地质条件 该区域属温带半湿润的大陆性季风气候，夏季炎热，冬季干冷。 气候状况如下： 年平均气温 13.2 最冷月 1月 月平均气温 -0.7 最热月 7月 月平均气温 26.4 历年最高气温 43.4 历年最低气温 -17.5 采暖期室外计算温度

3、 -5 日平均气温+5的天数 101天 日平均气温+5的起止日期 11.21-（次年）3.1 日平均气温+5期间内的平均温度 1 日平均气温+8的天数 127天 日平均气温+8的起止日期 11.9-（次年）3.15 日平均气温+8期间内的平均温度 2.1 年平均风速 2m/s 最大风速 24m/s 常年主导风向 东南风和西南风 冬季主导风向 西北风 年平均降水量 660.6mm 日最大降水来量 143.0mm 年平均日照时数 2097（日照百分率49%） 最大冻土深度 24cm 地震设防裂度 8度2 项目建设必要性和重要技术问题 2.1冬季用热峰期锅炉需软水严重局限性与顾客凝结水大量排放之间的

4、矛盾突出2.1.1 锅炉用软水来源原设计为化学水解决和部分凝结水回收两部分。原设计锅炉峰值用水量1000t/h（涉及发电和供热），化学制水系统最大制水能力为700t/h。因此锅炉峰值时软水缺口为300t/h，这300t/h即为原设计中的凝结水回收部分。西安热电有限责任公司对外最大供热能力640t/h。现今实际运营最大供热量540t/h供热缺口100t/h重要因素：锅炉用软水局限性，致使锅炉无法满负荷运营，导致采暖期供热流量局限性，供热质量较差。 2.1.2西安热电有限责任公司既有供热顾客近100户，采暖期峰值用汽量540t/h。凝结水量（除补水和其他合理用水）为450吨。解决措施：所有排放！民

5、顾客直接排入污水管道，工业顾客凝结水温度较高按规定（排入污水管道中水温不能高于80）掺入自来水或中水降温后排放。 2.1.3 一方面锅炉用软水缺口300t/h，另一方面450t/h温度较高（60左右）、品质较好的凝结水被排放，并且导致资源、能源挥霍，对环境导致热污染。 因此对凝结水回收用于锅炉补水，一举几得，不仅解决了锅炉补水，锅炉可以满负荷运营，增长了供热量、发电量，增长了公司效益，改善了供热质量，又能解决顾客凝结水排放的种种难题，节省了资源、能源，改善了环境。2.2节省资源能源的需要 2.2.1中国水资源严重短缺，居世界109位，被列为全世界十三个人均水资源匮乏的国家之一，而西安地处内陆，

6、人均占有地表水资源量仅为326立方米，相称于中国人均占有量的1/6，多发“水荒”水土流失严重，整体水质恶化，地下水近年超采，虽将黑河、石头河水引入西安，但水资源仍然紧缺，因此我们必须坚持开源节流、节省用水。2.2.2中国地大物博、矿产丰富，但由于人口众多，过度开采多种资源均已十分匮乏，煤炭作为工业生产的重要能源来源，主线就是供不应求，如果继续过度的开采，我们将面临十分窘迫的局面。因此，节省煤炭资源已成为集中供热公司的首要技术问题。2.2.3凝结水项目的实行将每年将节省124万吨自来水，节省原则燃煤2.9万吨。2.3建设清洁能源示范都市和创立卫生示范都市的需要凝结水因温度较高，在排放过程中有很严

7、重的热污染问题和“跑、冒”现象，顾客将温度较高的凝结水排入污水管道，导致整个污水管道井口到处浮现冒汽现象，不仅挥霍了能源导致了周边环境的热污染，并且冒汽的现象和污水的刺鼻气味对周边环境导致了很坏的影响。集中供热作为建设清洁能源示范都市中清洁能源行动目的的四项行动之一，并且西安热电有限责任公司作为创立卫生都市的重点公司，解决凝结水回收运用消除街道、社区、工厂的热污染和“跑、冒”现象已经迫在眉睫。2.4需要解决的技术问题 为了提高公司的经济效益和社会效益，我们从节能、降耗着手，即从节省水、煤入手提出如下需要解决的技术问题，如获解决，不仅可以减轻公司营运的成本压力，同步对环保创立生态工业有着明显的增

8、进作用。2.4.1三个一级供热站减少冷凝水中闪蒸蒸汽对泵的汽蚀。对各换热器冷凝水压力的调节。水泵最佳流态的控制。对闪蒸蒸汽的运用。集中疏水，保证用热设备的冷平衡、热平衡和水平衡。2.4.2管网中高下压管网共网电磁厂、绝缘厂凝结水管网中工业顾客和民顾客共网，冷凝水回收压力不同，高下压共网将浮现顶托现象，这种现象导致冷凝水无法回收，必须消除（工业顾客凝结水压力较高，民顾客较低）2.4.3凝结水进锅炉前除铁及除氧蒸汽及凝结水通过管道输送，又经许多设备解决，不免带有许多杂质，其中重要为铁质，而进入锅炉前避免腐蚀，必须减少冷凝水的含氧量。2.4.4对凝结水回收系统的监控 凝结水管道与蒸汽主管道部分为同沟

9、道敷设，若凝结水泄漏，将危及蒸汽主管道，因此必须有良好的监控系统。2.4.5管道腐蚀 管道腐蚀不仅在管道内外进行化学解决，并且还要对凝结水质进行解决，远距离输送含氧量较高，会加剧管道氧腐蚀，因此在顾客和大站对凝结水含氧量进行控制。3 技术方案拟定 3.1估计回收凝结水的来源及水量 3.1.1三个都市一级供热站（桃园站、协和站、丰登站） 桃园站冷凝水产生量：90t/h 协和站冷凝水产生量：80t/h 丰登站冷凝水产生量：75t/h 3.1.2大工业顾客 电瓷厂冷凝水产生量：25t/h 绝缘厂冷凝水产生量：30t/h 西安化工厂冷凝水产生量：35t/h 庆安集团冷凝水产生量：15t/h 3.1.3

10、管道沿途小顾客 冷凝水产生量合计：35t/h3.2凝结水回收项目方案 3.2.1管网部分西安热电有限责任公司凝结水回收项目采用密闭式回收系统（工程图纸见附图），管道总长10Km，其中 DN300 4180米 红光路段、团结南路段 DN200 2220米 沣镐路段、丰登北路段 DN125 4140米 西化支线、丰登南路段、协和站段中间管路中隔断阀门共19台 DN300 4台 DN200 5台 DN125 9台 DN100 1台 补偿器110台（含厂内）其中电厂至丰登路段为地沟敷设，其他为直埋敷设。 3.2.2厂内部分厂外管道经运营值班室，将原DN300管道变成两条DN150管道，通至化学分厂凝结

11、水箱，然后经两台200t/h除铁器和两台出力200t/h的高压除氧器，再有两台G=400m3/h，H=50m水泵送至锅炉汽机房。3.2.3三大供热站 协和、丰等、桃园三个供热站为凝结水回收的重要水源，站内设计为开式和闭式两用系统，开式为闭式的备用系统，闭式系统虽然造价高但长处较多：减少凝结水及热量的损失设计有凝结水回收（水）器，回收（水）器具有除污装置，自动调压装置，汽蚀消除装置控制水泵的最佳流态开式凝结水回收系统：长处：投资小，占地面积小，操作简朴缺陷：凝结水回收系统进入开式凝结水箱时由于压力骤降，凝结水发生闪蒸，生成闪蒸蒸汽，闪蒸蒸气逸入大气，一方面，导致10-15%凝结水的损失，另一方面

12、，闪蒸蒸气带走了30-50%凝结水热量，使凝结水温度减少，又导致了周边环境的热污染。3.2.4顾客换热站绝缘厂、电瓷厂为工业顾客，因特殊工艺规定，凝结水具有较高温度、压力（相对民顾客而言），因此不仅有其他大站同样的设备，并加装扩容器和一台射流减压装置，解决高下压共网问题。西化支管，西安化工厂为独立工业顾客，因其全年负荷较大，凝结水量较多，因此独立敷设DN125管道进行凝结水回收，站内设计与其他换热站相似。民顾客水因种种因素，大部分为开式回收系统，未设立回水器。3.2.5监控系统凝结水监控系统采用远程监测系统，对沿途各顾客、三大站设立监测点，对各点进行监控，调节流量、压力，并随时和厂内运营值班室

13、联系，对红光路、沣镐路段蒸汽与凝结水管道同地沟（人防）敷设，每1000米安装自动报警装置，由远程检测系统监控，若凝结水漏水淹及蒸汽主干管，自动报警系统将信息传回运营值班室，进行报警，运营值班室告知抢修人员进行解决。3.2.6站内水解决 每个站安装一台水质硬度测试仪，对水质进行硬度监控，三大站内设立化验员，每一小时对水质进行化验，水质原则： PH值 6-8 硬度 2.0umoL/L 导电度 0.3us/cm 铁 100ug/L3.2.7凝结水回收流程 蒸汽换热器疏水阀凝结水回收器（凝结水箱）凝结水泵管网厂内凝结水箱除铁器除氧器除氧给水泵锅炉4 项目技术设想4.1 项目技术思路为了节省材料及施工时

14、间，西安市热力规划设计院对整个顾客分布进行调查理解，进行了合理设计，设计思路重要有： 对三大供热站集中回收，各站内设冷凝水泵房，加装回水器及过滤设备。 工业顾客电瓷厂和绝缘厂在各厂内设立泵房，因工艺限制，在各厂内对冷凝水进行减压后，再输送到冷凝水管中，保证其与冷凝水主干管压差不不小于0.3MPa。 小顾客设立冷凝水泵直接接入冷凝水管。 西安化工厂单独设立管道，进行回收。4.2 改造效果4.2.1经计算，冬季时可回收50-80冷凝水G1=300t/h 以上，夏季可回收G2=80t/h。冬季：H冬=43024=2800小时夏季：H夏1=83024=5760小时夏季除筹划检修及设备更换等停汽后剩余时

15、间约 H夏=5000小时G全年= G1 H冬+ G2H夏 =3002800+805000 =1240000吨/年 将其运用为锅炉补水，每年节省124万吨自来水。4.2.2每年节省标煤Gb节省热量Q I1=601.64kj/kg 平均凝结水排水焓 I0=83.74kj/kg 20常温水焓 Q=G全年（I1-I0） =124107517.9 =64219.6107kj=642196MJ折算煤量 G=29191吨/年4.3项目根据 动力管道手册 都市热力网设计手册CJJ34- 城乡直埋供热管道工程技术规范CJJ/T81-98 都市工程管线综合规划规范GB50289-98 都市供热管网工程施工及验收规

16、范CJJ28- 城乡供热直埋蒸汽管道技术规范CJJ/04- 建筑给水排水设计规范GB50015- 钢构造设计规范GB50017- 城乡供热管网构造设计规范4.4技改项目措施4.4.1站内及大顾客部分：根据负荷设计安装凝结水泵和回水器，设定水压，调试监控系统。安装过滤器，并将反冲洗管道接入排水地沟内。焊接凝结水箱，加装液位控制系统。在工业顾客中安装冷凝水减压设备，安装监控设备。安装计量装置。 4.4.2管道部分： 设计并改造部分管道，加大管径，加装疏水装置。 设计并改造部分补偿器及固定支架，滑动支架。 新建部分根据图纸进行施工，注意管道焊接及支架的制作安装。 设计安装隔离门。 验收。 冲洗。 4

17、.4.3电气部分： 根据设计更换整流部分，控制部分。 安装监控系统。 部分线缆更换。 4.4.4厂内部分： 根据图纸安装管道，并在值班室设立监控装置。 安装除铁器，和简朴水解决设备。 焊接制造蓄水箱，并对其进行保温。 设计锅炉用凝水泵及其他附属装置。4.5项目方案特点 一举多得。即解决了锅炉用水的紧缺和各站冷凝水的排放问题，又节省了自来水用量，提高了单位经济效益。 循环运用。水可以循环运用，解决费用较小。 操作简便。由于系统设计合理，自动化限度高 。 稳定可靠。由于水处在中性，腐蚀较小，水压较小，管道为无缝钢管，设备选型得当，运营稳定可靠。 5项目实行筹划及轮廓进度 5.1项目实行筹划 对既有

18、系统进行具体检查和登记。 由西安市热力规划设计院，对既有设备、管线进行负荷、制定打压、探伤及设备管道更换方案。 由西安市热力规划设计院，根据顾客及市政规划状况进行施工图设计 设计完毕后根据图纸进行施工和设备购买 安装监控系统 分布调试 整体调试、冲洗管道 编写规程、培训人员 5.2工程项目轮廓进度 编制可行性研究报告 11月12月 可行性研究报告确认 12月 初勘 1月-1月中旬 既有管道设备登记 1月中旬-2月 初步设计及确认 2月-3月 详勘 3月初-3月中旬 施工图设计 3月中旬- 4月 重要设备招标 4月-5月 施工及安装 4月-9月 调试、冲洗 9月-10月中旬 投运 11月6 项目

19、环保效果每年节省自来水用量120多万吨每年间接节省燃煤3万余吨每年间接减少向大气的烟尘排放量7000余万立方米每年可间接少排放酸碱废水3万立方米7 职业安全卫生7.1工程设计施工根据建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定工业公司劳动卫生原则（GB8773 780-88、GB11516 1532-89、GB-89）工业公司采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-87）城乡供热直埋蒸汽管道技术规范（CJJ104-）都市热力网设计规范（CJJ34- J216-）7.2本项目将严格遵守国家的有关规范：安全卫生设施与主体工程同步设计、同步施工同步验收；对也许危及生产和生产操作的不安全因素和影响操作人员身体

20、健康的有害因素采用措施，发明文明生产的良好环境。8 投资估算8.1项目概况 本项目新建管线6450米，改造4090米 ，投资范畴涉及：换热站部分、厂内设备部分、顾客部分、管网改造部分、管网新建部分。资金来源：所有为公司自有资金。8.2建设投资估算编制根据8.2.1全国统一安装工程预算定额（陕西省价目表）8.2.2全国统一市政工程预算定额（陕西省价目表）8.2.3陕西省建设工程材料信息价（）8.3建设投资估算编制措施 土建、给排水、采暖、通风、热控、总图等工程按类似工程造价指标估算；国产设备购买费根据设备出厂价估算设备运杂、安装、基本费按照概算指标估算；设计费按照国家计委工程勘察设计收费原则（修

21、订本）计算，办公家具购买费和建设单位管理费、工程建设监理费、按照陕西省工程建设其她费用定额估算；8.4建设投资估算编制成果及投资构成8.4.1本项目总投资2242万元，资金来源为公司自有资金 顾客端改造费用122万元，占建设投资的5.44%；厂内设备改造费用477万元，占建设投资的21.28%；一级换热站改造费用260万元，占建设投资的11.6%管网改造费用1383万元，占建设投资的61.68%。建设投资估算详见附件29 经济效益分析9.1项目节水 每年节自来水124万吨，每吨水价格2.25元计算每年节省资金1240000吨/年2.25元/吨=2790000元/年9.2项目节省标煤每年节省燃煤

22、2.9万余吨，每吨标煤价格242元每年节省资金 21919吨/年250元/吨=7297750元/年即每年节省自来水279万元节省燃煤729万元合计节省1008万元。9.3锅炉用软水水解决费用为5元/吨水解决节省费用：1240000吨/年5元/吨=600元/年9.4节省酸碱费用、设备折旧费用、排放高温凝结水时所掺降温用自来水费用等基本与凝结水运营费用持平每年总节省费用： 16287750元一年半可回收10 结论 西安热电有限责任公司冷凝水回收系统改造工程，建成后可解决西郊地区80万平方米的供热问题，提高急需解决的供热质量问题，并且节水、节煤效益突出（见有关章节），改造后带来的环境效益、社会效益和

23、经济效益均是明显的，存在着巨大的发展潜力，并且核心性设备技术已经贯彻，该项目可行。附表1 凝结水回收项目重要设备表序号凝结水回收点名称规格单位数量备注一、站内部分1三大站凝结水泵 Q=120m3/hH=52.8m台6每站2台，其中一台备用回水器Q=120m3/h台3 每站一台自动疏水器台10每个换热器一台射水抽汽器Q=120m3/h台3每站一台凝结水箱50 m3个6每站一种水质监测仪套3每站一套流量计台3每站一台2顾客凝结水泵Q=5-40m3/h H=52.8m台22每户2台减压器台4每户一台回水器Q=40m3/h台4每户一台水质监测仪套3每户一套水箱V=5-20m3个8民顾客流量计台12每站一台3厂内部分高压除氧器出力200t/h台2精密自控除铁器Q=200m3/h台2远程监控系统套1软化水除氧水泵Q=200m3/h台2流量计台1水箱V=80m3台44管网部分补偿器L=60-80mm台110其中球补2台大拉杆补偿器4台其他为轴向补偿器阀门DN100-DN300台19直埋保温管DN125-DN300米6630