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现场技术参数表1
工程条件
技术参数
除氧外排乏汽量
~4.0t/h
排汽压力
0.4MPa(以高压除氧器实际工作压力为准)
工作水压力
0.5MPa(以此除盐水压力为例)
工作水温度
40℃(以此温度为例)
混合水回用处需达到的压力
按用户要求,此方案以0.6MPa为例
经济效益分析参数
乏汽回收价格
50元/t(以实际折算价格为准)
冷凝水价格
8元/t(以实际价为准)
厂内电价
0.38元/KWh(以实际价格为准)
三、改造原则及改造目的
3.1合理性原则
在改造系统上,利用现场可利用管网,不造成可用管网的废弃。
3.2可行性原则
在工程设计上,在确保工艺上可行的同时,考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。
3.3可靠性原则
采用成熟可靠的回收工艺,改造后运行稳定,不对原系统造成不利影响。
3.4先进性原则
采用当前热能合理利用领域内先进的工艺,考虑到厂方日后生产扩建等因素,简化系统,减少占地,做出一定的工程预留。
3.5操作管理方便
确保安全、可靠运行的同时,考虑减少增加劳动量。
3.6避免二次污染
在改造过程的同时,避免产生噪音、泄漏等二次污染。
3.7改造目的
确保安全可靠运行的同时,将乏汽全部回收,不再外排乏汽。
四、设计方案
4.1工艺流程简介
根据现场情况,由于有一台除氧器一直对外排放乏汽,乏汽量约为4.0t/h,考虑集约和预留余量的原则,故选择一套KLAR-5.0-P-A型乏汽回收装置,将除氧器外排乏汽全部回收利用。
(型号表示说明:
KLAR表示乏汽回收装置,5.0表示回收乏汽量,P表示主要设备材质为不锈钢,A表示装置系统全自动运行。
)
基本流程如图1:
以除盐水(0.5MPa,40℃)作为工作水源,经抽吸动力头的作用,将除氧器外排乏汽冷凝成水,并变成气—水混合物,补充水被加热。
热水进入气液分离装置,被分离的不凝性气体经气液分离装置自动排出。
工作水体在高精度液位控制作用下,经升压泵,复归到化学水进水母管中,排汽的热能与冷凝水被全部回收。
图1工艺流程简图
4.2工作水量核算(表2)
序
名称
符号
单位
来源
结果
1
除氧器回收乏汽量
Df1
t/h
现场考察
4.0
2
进KLAR水温
t1
℃
现场咨询
40
3
温升
t1-2
设计
35~40
4
总补充水量
Q1
计算求出
56.91~65.61
5
总混合水量
Q2
60.61~69.61
6
乏汽管径(KLAR装置)
D1
DN
DN125
7
工作水进水管径
D2
8
混合水出水管径
D3
水泵参数:
流量70t/h扬程87m电机功率30KW
注:
水泵选择参数为初步核算选定,具体实施时由现场情况而定。
4.3系统接口条件
土建:
乏汽回收装置安装在除氧器旁。
工艺管道:
乏汽接管管径DN125,工作水进水管径DN125,混合水出水管管径DN125,排污管DN50。
电源条件:
电机380V32kW。
五、项目施工前期准备
在除盐水母管上预留一个DN125的取水接口,混合水出水使用点上预留一个DN125回水接口,分别在两个甩头上配置相应通径的截止阀,在除氧器旁就近预留3000mm*1500mm*4000mm(长*宽*高)空间,供乏汽回收设备安装,提供电压为380V,功率为32kW的电源。
六、装置特点及性能
6.1KLAR装置特点概述
KLAR装置由乏汽回收动力头、气-液分离罐、双重安全防护系统及不凝气体排放、热水压力恢复提升回输等四个单元(模块)及随机液位控制和计量仪表组成的一体化装置,由3个接口接入乏汽回收系统即可,对原有系统改动少,影响小,收益大,装置投运后不影响原有设备正常运行。
6.2KLAR装置技术特点
大流量小容积的比例叠加调节技术
其气-液分离罐的罐体小巧,储水量容积只有常规设计的几分之一,而且液位波动控制精度很高,可实现无人值守全自动稳定运行,使得本装置可以在狭小的空间安装,甚至安装在除氧头平台上,从而使得热能回收效率最高,热损失最小。
宽负荷稳定运行的动力头
不仅效率高,而且在启动—运行—停止过程中无任何振动,噪音,能在进水流量、压力及乏汽量大幅波动的工况下稳定运行。
高效的气液分离单元
在回收乏汽热能的同时,回收了冷凝水;
在回收乏汽的同时,有效地将排汽中的不凝气体排除,减轻原有装置的负担,进一步提高回收率。
6.3KLAR装置技术参数
该KLAR乏汽回收装置是一种适用于热力系统排放乏汽回收的节能环保装置,碳钢材质,具有体积小、回收效率高、无噪音振动、结构紧凑精巧、技术先进等特点。
乏汽回收压力:
低压或无压
乏汽回收率:
≥95%
工作水温:
~50℃
工作水压力:
0.8MPa
出水压力:
按用户要求确定
液位控制精度:
≤±
100mm
动力头设计压力:
≤1.6MPa
分离罐设计压力:
≤0.098MPa
6.4装置安全防护
具有双重安全保护,当不能回收乏汽时,由于压力控制开关作用,气动排汽阀会自动打开排大气,对装置出口压力无影响;
当电气控制故障时,还有机械排放阀自动排汽。
由于采用射吸混合方式,无振动,无噪音,无锈蚀,高速流动而不易结垢,保证系统无故障期长。
因而,有少维修、无故障期长的安全效益。
由于工作水采用的是生水,若设备长期运行后,动力头喷嘴可能会结垢,影响负压,导致系统运行效果差,但是动力头喷嘴在设计上拆换方便,即使出现上述情况,都可以即时更换相应的喷嘴,保证设备继续正常运行。
6.5装置运行性能
可连续运行;
贮罐内液位维持在一定值范围;
自动排出溶解于水中的不溶性气体;
仅在系统启停时,进行排大气与回收的人工切换;
压力、温度、液位测量当地安装;
无人值守。
6.6电气及控制
6.6.1控制对象系统图
控制对象系统图(如图2)
控制参数
LUH——超高液位
LH——正常液位
LO——低液位
执行机构
V1——进水控制阀
V2——出水控制阀
Bf——变频控制器
6.6.2控制内容
LUH、LH、LO为液位开关讯号
液位在LH、LO之间为正常运行
液位在LH>
L>
LO时,绿色讯号灯指示正常液位;
调节系统在正常运行状态;
液位由磁翻柱显示
流量计为数字式,瞬时指示及累计指示
试验功能
阀V1、V2、手动试验(操作)
切换全系统手动自动切换
PLC编程控制
输入—输出讯号均进行参数整定、响应速度处理
6.6.3控制说明
系统设有自动控制系统,可以实现全自动运行,同时,可为DCS预留信号接口,可将系统的运行状态接入DCS监视。
即将温度、压力、流量指示引至DCS,回收泵运行状态引至DCS。
图2系统控制示意图
七、主要设备一览表
KLAR-5.0-P-A配置清单
序号
项目名称
数量
备注
乏汽回收单元
动力头KLAR-DLT-5.0型(不锈钢)
台
武汉科林
双金属温度计
长江仪表或等同
温度计接头
个
耐震压力表,0-1.6MPa
上海金正或等同
针型阀
浙江冠力或等同
球阀Q11F-16P,DN25
气液分离单元
分离罐KLAR-FG-5.0型(含内件)
套
磁翻柱液位计UHM-F0/L=500
武汉恒丰或等同
复合式排气阀CARX,DN50
耐振压力表,0-1.6MPa
双金属温度计,WSS-481W
整体支座
动力及压力恢复单元
升压水泵CDL85-40-2,30KW
南方泵业或等同
流量计LWGY-125
天津迅尔
Y型过滤器SYP-16CDN125
止回阀H44H-16CDN125
截止阀J41H-16CDN125
手动蝶阀D371F-16CDN125
截止阀J41H-16CDN50
自动控制系统
连杆浮球液位计FDBEM3S231050
上海凡宜或等同
电动蝶阀DN125
上海蓝帕或等同
变频器MM43030kw
西门子或等同
自动控制柜
可编程控制器S7-200
控制元件
浙江正泰或等同
安全防护系统
安全阀A42H-16CDN80
上海天正或等同
压力开关0-0.6Mpa
美国UE或等同
压力开关管嘴
八、安全及风险分析
8.1系统安全防护评价
KLAR型乏汽回收装置是成熟的技术产品,在石油化工企业已经广泛使用。
乏
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