蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求GB / T 12712-911 、主题内容与适用范围 本标准规定了蒸汽供热系统中凝结水回收的原则,回收系统的确定和蒸汽疏水阀的选择、安装、运行管理等有关技术要求 本标准适用于工矿、企事业单位中公称压力PN,介质温度t 350的蒸汽供热系统中凝结水回收系统的设计、改造、安装和运行管理2、 术语、代号2.1 凝结水回收率 年实际回收的合格凝结水量与年采暖或生产、生活等蒸汽间接加热产生的可被回收的凝结水量的百分比即: (1)注:1)指符合“5章凝结水回收原则”中有关规定的凝结水量2.2 比压降 管道每米长的沿程阻力损失2.3 开式系统 凝结水与大气直接相接触的系统2.4 闭式系统 凝结水与大气不直接相接触的系统2.5 计算管段含汽率 被计算管段1000g汽水混合物中含蒸汽的质量2.6 单元疏水方式 在每台用汽设备的疏水点上,各自安装一个蒸汽疏水阀然后再接于同一集水总管上的疏水方式2.7 成组疏水方式 几台用汽压力相同的设备共用一个蒸汽疏水阀的疏水方式2.8 蒸汽疏水阀的实际工作压力 在凝结水回收系统中,实际工作条件下蒸汽疏水阀进口端的压力2.9 蒸汽疏水阀的实际工作背压 在凝结水回收系统中,实际工作条件下蒸汽疏水阀出口端的压力。
2.10 蒸汽疏水阀的实际最高工作背压 在凝结水回收系统中,实际工作压力条件下蒸汽疏水阀所能提供的出口端的最高压力3 、基本公式 凝结水管道的比压降计算公式: (2)式中: h 比压降,Pa / m; 摩擦阻力系数; G 凝结水计算流量,t / h; Dn管道内径,mm; 密度,kg / m3 摩擦阻力系数计算公式 (3)式中: 摩擦阻力系数; Kd管壁等值粗糙度,mm; Dn管道内径,mm 4、 凝结水回收的原则 凝结水回收必须认真贯彻国家的能源政策和环境保护政策;总体规划远近期结合,做到技术先进、设备可靠、经济合理 蒸汽供热系统的用汽设备,在满足工艺要求的条件下,凡凝结水有可能被回收的,应尽量采用蒸汽间接加热方式,以提高凝结水回收量 在蒸汽供热系统中,用汽设备产生的凝结水,在技术上可行、经济合理的前提下,必须回收,凝结水回收率不得小于60 对于有可能被污染或确被污染的凝结水,经技术经济比较后,确认有回收价值的,应设置水质监测及净化装置予以监测回收或净化回收,确实不能被回收的也应设法回收其热能 二次蒸发箱产生的蒸汽和高温凝结水的热能应尽量利用 回收的凝结水作为锅炉给水用时,必须符合GB 1576或火力发电厂锅炉给水水质标准的有关规定,达不到上述标准时必须进行水质处理,合格后方可供锅炉使用;若处理后仍不合格,可不必处理,另供它用。
5、凝结水回收系统的确定及其依据 凝结水回收系统的确定凝结水回收系统一般分为重力凝结水回收系统、背压凝结水回收系统和压力凝结水回收系统 采用重力凝结水回收系统时,应符合下列要求 凝结水排出点(通大气)与凝结水箱入口之间的高度差所具有的势能必须能克服管道系统中的阻力及凝结水箱的压力 管道系统允许比压降按式(4)计算: (4)式中: h允许比压降,Pa / m; P3凝结水箱的压力,Pa; Z1蒸汽疏水阀的排水点或二次蒸发箱出口处与凝结水箱入口处的高度差,m; L 管段总长度,m; Ld管段局部阻力当量长度,m; g重力加速度,m / s2; 凝结水的密度,kg / m3 凝结水管道水力计算按公式(2)和(3)计算 管壁等值粗糙度Kd = 1.0 mm 凝结水的密度一般取 = 958.38 kg / m3 采用背压凝结水回收系统时,应符合下列要求:5.1.2.1 蒸汽疏水阀的实际工作背压一般应小于或等于蒸汽疏水阀的实际最高工作背压,即 POB PMOB (5)式中:POB蒸汽疏水阀的实际工作背压,按本标准中的公式(14)计算,Pa; PMOB蒸汽疏水阀的实际最高工作背压,参见本标准的第条,Pa。
采用背压凝结水回收系统时,当个别蒸汽疏水阀的实际工作背压高于其实际最高工作背压时,可用凝结水回收装置送往凝结水回收系统 允许比压降按式(6)计算: (6)式中: h 允许比压降,Pa / m; P1计算管段起点压力,Pa; P2计算管段终点的压力,Pa ; Z2计算管段凝结水管道高度差,以计算基准面为准,向上抬高取负值,向下取正值,m; L管段总长度,m; Ld管段局部阻力当量长度,m; g重力加速度,m / s2; 汽水混合物的密度,kg / m3 背压凝结水管道允许比压降最大不得大于100Pa / m 凝结水管道的水力计算按公式(2)和(3)计算 汽水混合物的密度按式(7)计算: (7)式中: 汽水混合物的密度,kg / m3; 计算管段汽水混合物的平均比容,m3 / kg; s计算管段平均压力下凝结水的比容,m3 / kg; z计算管段平均压力下蒸汽的比容,m3 / kg; x 计算管段中的平均含汽率,kg / kg 背压凝结水回收系统中,当有几种不同实际最高工作背压的蒸汽疏水阀排出的凝结水汇合时,一般应把实际最高工作背压相近者(压力差小于)汇入同一凝结水总管 背压凝结水一般不能和压力或重力凝结水汇合于一根总管,但可与凝结水回收装置排出的凝结水汇合于一根总管。
采用压力凝结水回收系统时,应符合下列要求: 凝结水加压站的位置宜选于需回收凝结水的热负荷中心 凝结水箱一般设置一台,当凝结水有可能被污染时,应设置两台当凝结水泵无自启停装置时,水箱总容积一般按3040min最大回水量确定,有自启停装置时,水箱总容积一般按1520min最大回水量确定 凝结水加压站至少应安装两台凝结水泵,其中一台备用 凝结水泵的台数,容量应按表1确定表1注:1)进入凝结水箱中的凝结水总计算流量凝结水泵台数间 断 工 作连 续 工 作每台容量 全部容量 每台容量 全部容量2342.0 G1)1.0 G0.7 G4.0 G3.0 G2.8 G1.2 G0.6 G0.4 G2.4 G1.8 G1.6 G 凝结水泵的扬程按式(8)计算: (8)式中:H凝结水泵的扬程,m; P3凝结水箱的压力,Pa; H1管道系统总的水力阻力,m; Z凝结水泵后凝结水提升的最大高度,m; H2附加压头,m一般取5m水柱 凝结水箱出水口处应高于凝结水泵入口处,其高度差依凝结水温度而定:当凝结水温为90100 时,高度差为lm;当凝结水温为100104 时,高度差为11.5m 同一凝结水系统中,有几个凝结水加压站时,凝结水泵的选择应符合并联运行的要求。
凝结水泵宜装设自动启动和停止运行的装置 压力凝结水管道水力计算按公式(2)和(3)计算 压力凝结水管道的比压降,一般主干管取50100 Pa / m,支管不超过300Pa / m 管壁等值粗糙度Kd为1.0 mm 凝结水的密度户一般取958.38 kg / m3 在确定凝结水回收系统方案时,应优先考虑采用闭式系统,闭式系统应符合下列要求: 二次蒸发箱排水处的压头必须能够克服管道系统的阻力、高度差(提升为正,下降为负)及凝结水箱中的压力 在凝结水管接至凝结水箱处的水封管顶端,应装设与水箱的汽空间相连通的防虹吸管 凝结水箱应为闭式承压水箱,并应装设安全水封 凝结水回收系统确定的依据 凝结水的流量、温度、压力、含油量、含铁量等参数及送出方式等条件5.2.2 全厂总平面图、区域图、竖向图 用汽设备对疏水有无特殊要求,如:是否需要排饱和水,是否需要及时排出不凝结性气体等6、蒸汽疏水阀的选型 蒸汽疏水阀的公称压力及工作温度应大于或等于蒸汽管道及用汽设备的最高工作压力及最高工作温度 蒸汽疏水阀必须区别类型,按其工作性能、条件和凝结水排放量进行选择,不得只以蒸汽疏水阀的公称通径作为选择依据 在凝结水回收系统中,若利用工作背压回收凝结水时,应选用背压率较高的蒸汽疏水阀(如机械型蒸汽疏水阀)。
当用汽设备内要求不得积存凝结水时,应选用能连续排出饱和凝结水的蒸汽疏水阀(如浮球式蒸汽疏水阀) 在凝结水回收系统中,用汽设备既要求排出饱和凝结水,又要求及时排除不凝结性气体时,应采用能排饱和水的蒸汽疏水阀与排气装置并联的疏水装置或采用同时具有排水、排气两种功能的蒸汽疏水阀(如热静力型蒸汽疏水阀) 当用汽设备工作压力经常波动时,应选用不需调整工作压力的蒸汽疏水阀 蒸汽疏水阀的实际最高工作背压PMOB的确定 机械型蒸汽疏水阀: PMOB = 0.8 PO(9) 圆盘式蒸汽疏水阀: PMOB = 0.5 PO(10)脉冲式蒸汽疏水阀: PMOB = 0.25 PO(11) 热静力型蒸汽疏水阀: PMOB = 0.3 PO(12)式中:PMOB蒸汽疏水阀的实际最高工作背压,Pa; PO蒸汽疏水阀的实际工作压力,Pa 蒸汽疏水阀的实际工作压力PO的确定 当凝结水由蒸汽管道系统排出时,蒸汽疏水阀的实际工作压力等于蒸汽管道的工作压力6.8.2 当凝结水由用汽设备排出时,蒸汽疏水阀的实际工作压力按下式确定: PO = ()P(13)式中:PO 蒸汽疏水阀的实际工作压力,Pa P用汽设备的蒸汽压力,Pa,其值为测定数据或制造厂提供的数据。
蒸汽疏水阀的实际工作背压按式(14)确定: (14)式中:POB蒸汽疏水阀的实际工作背压,Pa; H3蒸汽疏水阀后管道系统总的水力阻力,Pa; Z3蒸汽疏水阀后提升或下降的高度,提升为正值,下降为负值,m; P3凝结水箱的压力,Pa; g重力加速度,m / s2; 密度,kg / m3 用以选择蒸汽疏水阀的凝结水排放量按下列原则确定6.10.1 必须准确地掌握用汽设备的凝结水排放量Gc和用汽压力6.10.2 用以选择蒸汽疏水阀的凝结水排放量Gt,按式(15)计算: (15)式中:Gt蒸汽疏水阀的凝结水排放量,t / h; 安全率,其数值按蒸汽疏水阀样本选取,或参考附录B; Gc用汽设备凝结水的排放量,t / h7、凝结水回收系统阀件设置的技术要求和保温 在蒸汽供热系统中,所有产生凝结水的用汽点,其凝结水出口处都必须安装相匹配的蒸汽疏水阀,不允许用截止阀代替 凝结水总管架空敷设时,蒸汽疏水阀排出凝结水的支管从总管的上部连接,并在蒸汽疏水阀后安装止回阀;当蒸汽疏水阀安装在设备的底部且排出凝结水的管子有提升高度时,也应在蒸汽疏水阀后安装止回阀 所有用汽设备应优先采用单元疏水方式,当多台用汽设备用汽压力相同且对疏水要求不严时,也可采用成组疏水方式来设置蒸汽疏水阀;用汽压力不同的设备不允许共用一个蒸汽疏水阀。
一台用汽设备一般只安装一个蒸汽疏水阀,当用一个排水量较大的蒸汽疏水阀确实不能满足设备凝结水排放量的要求时,才可选用两个相同的蒸汽疏水阀并联使用7.5 设备工艺需要时,可以并联一只同型号的蒸汽疏水阀或安装旁通阀作为备用7.6 蒸汽疏水装置应设监测装置 凝结水管网的高点应装放气阀,低点应装排水阀 对于输送饱和蒸汽的主干管,间断供汽时,每隔100m左右应安装启动蒸汽疏水阀;连续供汽时,逆坡管每隔200300m应安装启动蒸汽疏水阀,顺坡管每隔400500m应安装启动蒸汽疏水阀,对于输送过热蒸汽的主干管,可根据过热度及输送过程中过热度降低的程度参照饱和蒸汽而定 蒸汽管道的疏水点应选在管段的最低处、上升立管的底部、管道的末端、减压阀和自动调节阀的前面 凝结水回收量较大(1t / h以上)的车间或设备宜安装流量计量装置 凝结水回收系统的保温应符合GB 4272的有关规定8、蒸汽疏水阀的安装 蒸汽疏水阀安装前应检查是否具有产品合格证书、产品说明书、排水特性图表等,并进行外观质量检查,对质量有疑问者,必须进行动检测,检测合格后,方能安装使用,其检测方法见附录A 蒸汽疏水阀在安装前,应对与其连接的管道、设备进行清洗,清洗可以用清水冲刷,也可以用压缩空气或蒸汽进行吹扫,应将管道中的杂物和污垢清除干净 蒸汽疏水阀必须按阀体上箭头标示的流动方向进行安装。
8.4 蒸汽疏水阀应按产品说明书规定的安装方位进行安装8.5 对于。