蒸汽以接近100%(饱和混合物中蒸汽的比例)的品质离开蒸汽系统锅炉。蒸汽在工厂的输送过程中会损失热量,部分蒸汽冷凝并在低点汇集。蒸汽管道中的冷凝水可导致严重后果,这点将在蒸汽疏水阀堵塞故障部分进一步讨论。
蒸汽疏水阀能从根本上帮助您避免以下不利情况:
1 工厂人员和设备的安全问题
2 对工厂产量和质量的负面影响
3 维护成本的增加
4 燃料消耗增加导致高燃料成本
5 无法满足环境标准和目标
龙岩烟草工业公司,福建省最有影响的国有企业和中国知名的卷烟制造基地之一。公司年产卷烟能力超过120万箱,年创税利超100亿元,资产总值125亿元,拥有国内一流、世界先进的卷烟生产设备,产品制造技术和工艺质量水平居国内领先地位。
挑战 - 泄露导致制丝工艺影响
蒸汽被广泛应用于烟草生产过程。例如用于制丝车间烟丝烘烤和其他加热过程,疏水阀是维持蒸汽压力和温度的关键设备,无论发生堵塞、内漏、外漏都会影响蒸汽压力和温度,对制丝工艺产生不良影响。
1、疏水阀堵塞故障的影响
水锤 - 是指夹在蒸汽间的一定量的液体,受到压力的作用下加速到高速的情形。加速时,这些水可以形成类似于“锤子”的效应,严重损坏工厂设备。
热力效率 - 蒸汽系统未清除的水将在系统和工厂设备的低点汇集。最常见位置是在热交换器中。积聚的水会覆盖热交换器管,影响热交换。热交换减少会减缓过程运行,对产品质量和产量产生不良影响。
2、疏水阀泄漏故障的影响
当蒸汽疏水阀因故障而开启或处于漏气状态时,会造成持续放汽。蒸汽疏水阀装有内孔以减少蒸汽损失,但是蒸汽损失量仍然很大。
燃料成本增加 - 蒸汽疏水阀的其它故障形式是因故障而开启或“漏气”状态,导致疏水阀持续放汽。这会直接影响工厂的经济效益。每个蒸汽疏水阀都有内孔,在开启时可以限制通过的蒸汽/冷凝水量。但是,通过大型、高压蒸汽管道上的蒸汽疏水阀的蒸汽可能超过600lbm/hr。根据设施蒸汽成本的不同,每年损失可能达到$30,000以上。
锅炉负载增加 - 随着设备的老化,蒸汽泄漏点数量开始增加,而设备效率下降。通常这种负载的增加称为“幽灵”负载。一名高管估计其20%的锅炉蒸汽产量消耗在这种幽灵负载上,其中大部分都通过故障疏水阀泄漏了。除非他们的工厂能改善蒸汽疏水阀系统,否则将不得不投入大量资金以提高锅炉产能,甚至需要增加锅炉。通过蒸汽疏水阀减少蒸汽损失可降低虚拟负载,从而避免增加锅炉。
由于蒸汽疏水阀堵塞故障引起的安全和过程问题,许多操作员选择打开故障冷疏水阀的旁路。这样虽然减少了故障对安全和过程的影响,却增加了锅炉的燃料消耗,和处理过剩燃料的风险。这既对您的燃料成本有经济影响,也会因燃烧更多化石燃料增加对环境的影响。
当前的实际情况是工厂疏水阀采用国际著名Spirax Sarco和Armstrong品牌,传统采用人耳监听、红外线测温等依赖于人工及经验的方式无法可靠判断疏水阀健康状态,效率低下,能源消耗逐年上升。
解决方案
41台708无线声波变送器,监控40台疏水阀工况。实现对蒸汽疏水阀状态的实时监测。变送器的技术优点是能以并不昂贵的价格持续监测蒸汽疏水阀。实时了解蒸汽疏水阀的状态,让您在疏水阀对工厂过程和效率产生影响前进行更换;持续监测能更好地分析蒸汽疏水阀的状态,因为它不依赖于对疏水阀做定期巡检的“快照”式监测手段。
1台1420智能无线网关管理制丝车间整个无线网络,通过HART-IP协议与SteamLogic进行疏水阀多状态参数通讯。
SteamLogic疏水器专用软件,基于大数据分析诊断疏水阀故障状态,为设备维护人员提供依据。SteamLogic 软件为装置的每个部分提供专利算法计算来观察蒸汽疏水器的状态。使用温度和记数器,以及在软件中由用户组态的管线压力和疏水器的型号来确定疏水器的状态。SteamLogic 软件能识别 3 种疏水器状态:好的、堵塞和泄漏。
疏水阀各种设备状态通过OPC纳入工厂EMS(iFIX)系统,为工厂能源管理提供决策依据。
结论
一体化整体解决方案,安装调试简单快捷,不影响生产;有计划有目的检修与预维护,能源消耗降低;排除人工巡检个体差异,成为工厂有法可依的标准化过程。
蒸汽系统采用蒸汽疏水阀的目的是消除管道的冷凝水,以保护工厂设备并支持工厂设备和过程的高效运行。当它们出现故障时,就会产生明显影响。检查疏水阀的传统方式是交由第三方负责,让第三方进入并进行人工审计。审计包括对蒸汽疏水阀采用超声波液位和温度测量方法,确定疏水阀的状态。这种方法的缺点是它只能查看疏水阀的瞬时运行,因此不能很好地预测疏水阀状态。此外,年度审计使工厂操作员易受故障疏水阀的长期影响。
随着无线变送器技术的出现,持续监测您的最高价值蒸汽疏水阀已成为现实,这种方法十分经济高效。为了实施持续监测计划,了解对您的过程最具影响的位置十分重要。决定影响位置的因素包括蒸汽疏水阀的尺寸和故障率,以及它们在工厂的位置和所保护的重要工厂设备。