GBT50655-2011 标准规范下载简介

GBT50655-2011 化工厂蒸汽系统设计规范.pdf

目次1总则(39)3基本规定(40)系统类型及规模(42)4.1系统类型(42)4. 2系统规模(42)5系统组成(43)6系统拟定及蒸汽平衡图(47)6. 1拟定的依据(47)6.2系统拟定(47)6.3纯供热系统拟定：(49)6.4热电（功）联产系统拟定(49)6.5带燃气轮机的系统拟定(52)6.6蒸汽平衡图(53)7系统内主要设备选择(54)8系统控制(55)8.1系统控制分类和要求(55)8. 2系统内压力控制(56)8.3系统内温度控制·(58)8. 4系统内流量控制·(59)8.5系统内水、汽品质的控制(60)9余热利用(63)10系统优化(65）.37。

1.0.1国家标准的编制，必须贯彻国家的有关法律、法规，贯彻国 家能源政策，节约能源资源，保护环境。落实于设计，使蒸汽系统 安全可靠、运行灵活、技术先进、经济合理， 安全可靠：蒸汽系统具有压力高，温度高之特点。蒸汽系统安 全特别重要。在热电联产供热蒸汽系统设计中，各压力级管路上 设置有调节放空、安全阀及联锁设施，确保系统安全可靠。 运行灵活：蒸汽系统设计应考虑到可能出现的各种工况，如 开、停车，局部负荷变化，冬夏负荷变化等，系统均能正常运行、生 产。设置开车管线，放空管线，减压减温管线以及快开阀等既保证 系统运行灵活，又保证系统安全。 技术先进、经济合理：为提高性能，从系统角度考虑，往往技术 先进，能耗低而投资高。具体设计中需作比较，在经济上能合理承 受的前提下力求先进。

快速泄放的减压减温等设施。节能主要指考虑系统疏、放水回收 凝结水回收等。控制灵活是指系统中抽汽、背压式汽轮机配合使 用、各母管之间备用（带压力跟踪的）减压减温管线的设置JLZJ-Y-GL-001-2020 北京市普通公路日常养护预算编制办法（路基、路面、桥梁、泵站、运行保障）(试行)，可适应 化工装置在各种工况下的用汽需要

要作技术经济比较的。在技术可行、经济合理的前提下，力求先 进。另外，还需把各级参数、等级一并确定

要，确定驱动汽轮机的类型（背压式、抽背式、抽凝式、抽/注 凝、纯凝式等）及汽耗。确定机组类型时必须考虑系统负荷 开、停车及正常工况均能稳定运行，不应该出现大量放空工况

3.0.4根据已确定的热负荷、拖动机泵汽轮机用汽量及参

热回收利用方案、回收凝结水数量，作热平衡计算（包括热电 用汽，站内及管网损失），确定电站锅炉、开工（辅助）锅炉参数 量。

3.0.5根据系统中余热性质、温位高低和数量大小，确定余

3.0.6确认回收利用汽轮机凝结水和工艺冷凝液数量。洁净凝

1凡是符合锅炉给水水质要求的凝结水都应回收； 2凡是加热油槽或有毒物质的凝结水，当有生活用汽时严禁 回收，当无生活用汽时也不宜回收：

3宜回收的高温凝结水利用产生二次蒸汽。不宜回收的凝 结水宜利用其热量； 4对可能被污染的冷凝水，应装设水质监测仪器和净化装 置，经处理达到锅炉给水水质要求的凝结水才予以回收

4.1.2热电（功）联产供热系统有热源、热电联产供热机组、拖动 机泵做功的汽轮机及用热设备的蒸汽系统。 4.1.3含燃气轮机的供热系统，燃气轮机驱动工艺机泵或发电 机，排气温度在540℃左右，开式发电系统将其排气排入大气，这 是能源的极大浪费，宜回收利用这部分热能，通常将排气用作工艺 装置中工业炉的助燃空气，或供余热锅炉产生蒸汽

4.2.1容量指系统总供汽量。

1供汽量小于或等于60t/h的系统，其产汽设备单台容量为 20t/h及以下，参数为低压，常用于小型化工企业中； 2 供汽量为61t/h～200t/h的系统，常用于中型化工厂中； 3供汽量大于200t/h的系统，其产汽设备（包括余热锅炉 般为高（中）压设备.常用于大型化工厂

压力（表压），既非锅炉出口的，亦非汽轮机进口的压力，而是系统 公称压力。根据化工行业引进装置蒸汽系统压力等级及国内行业 划分，将蒸汽系统压力分为低压、中压、高压、超高压四级，因此本 规范按此进行分级

为了使本规范的读者对“蒸汽系统”这个特定的名词有明确的 认识，必须对其作出定义和说明。根据是国外有关文献资料，且与 “工艺系统”相互对应。值得注意的是，本规范所指的“蒸汽系统” 超出了“蒸汽”的范围，从定义和组成说明看，它所包括的内容更加 广泛、更加深刻

1蒸汽被用作化工原料参加化学反应，生成半成品或成品， 如合成氨炉中的原料气生成用汽，乙烯炉中的烃类裂解用蒸汽。 2利用蒸汽高速喷射，使液体成雾状的雾化蒸汽；利用蒸汽 高速射流携带周围气体形成负压的抽气用蒸汽；利用蒸汽高速射 流携带周围液体升高液体压力的注射用蒸汽；利用高速流动蒸汽 吹掉管道或设备内、外其他介质或物料的吹扫用蒸汽等。 3如轴封、密封及消防用的蒸汽。 4直接加热用汽包括各种混合式加热器（如除氧器等）用汽 等。 5间接加热用汽包括回热系统。如高压加热器、低压加热 器、暖风机、蒸发器、油加热器、伴热及夹套保温用汽等。 7采暖及生活用汽通常都不能再以蒸汽的形态返回系统，如 暖气片、蒸饭、浴室、医院消毒用蒸汽等

1燃料锅炉是配合余热锅炉满足开车及正常生产用汽而文 需要外加燃料的产汽设备，所以把开工锅炉、辅助锅炉等也归入这 类设备。

2余热锅炉是吸收工艺介质进行化学反应时所释放出的热 量、工艺介质所拥有的多余热量、加热炉或燃气轮机排气（补燃量 为零或称无补燃系）中的热量、废气、废物料焚烧炉所产生的热量 等产生蒸汽的设备。 3蒸汽凝结水、管道疏水、锅炉排污水等的闪蒸扩容器。 5.0.6给水系统包括锅炉及余热锅炉的给水、工艺用除氧水、减 温水等的除氧和加热系统。 1补给水、给水加热：工厂低温余热介质富裕低压蒸汽应用 于预热补给水或加热锅炉给水，回收利用其热量；化工厂内的蒸汽 用作热源、驱动机泵等，用途多，压力等级也多，而且分布广，其回 水压力、温度及质量等都与火力发电广不同，应采用分片回收，集 中加热。 化工厂中驱动机泵的汽轮机应不考虑设置回热系统，这样可 以使系统简化，提高驱动的可靠性。 2补给水、凝结水除氧：如果装置具有高中、低位余热或富裕 低压蒸汽可采用压力除氧器；对于供热系统补给水量大，可配置大 气式除氧器，利用低压蒸汽加热补给水，一方面除氧，一方面预热 给水。 给水加药是为了避免管道腐蚀，调节给水pH值，使pH值大 于8。此外，常在给水泵入口管中加氨处理。 5.0.7当被加热介质的温度要求高时，表面式换热器所用蒸汽压 力也相应提高，随之其凝结水的压力和温度也高。为回收凝结水 的热能，常设一级或多级闪蒸扩容器，回收闪蒸蒸汽。若闪蒸后回

5.0.7当被加热介质的

或将排污水管道沿地沟敷设一定距离，利用地沟水冷却后再排出 也可利用排污水的碱度和热量来处理原水。 根据汽水质量标准要求，为监督汽水质量变化情况，在适当具 有代表性的部位设置取样点，并设置取样装置及其附属系统，进行 监测或调整。 蒸汽系统在正常运行期间及停车时，管内蒸汽凝结水排放应 设置疏放水设备及其附属设施。 5.0.81蒸汽分配器：汽源来的蒸汽，依靠各级母管、支管、配汽 站及分汽缸等配汽装置分配到各个不同用户。 2减压装置：一般仅作为蒸汽负荷调节使用，如不同压力等 级蒸汽母管之间的备用或汽源压力高于用户要求而需要减小压力 的设施。 3减温装置：对汽源、汽轮机抽排汽温度过高而不符合工艺 和系统的要求时，则在用汽设备上游蒸汽管道上设置喷水减温设 施。 5安全装置：主要指超压排放设施。为防止设备、管道、阀门 等超压运行，除锅炉自身的安全阀外，各级母管上应设有重锤式或 弹簧式安全阀。凝汽式汽轮机的排汽缸上若未设泄压阀时，应在 其排汽管道上或凝汽器之外出现增压的地方设置泄压阀。 再循环装置：指再循环管及其所装的限流孔板。为防止给水 泵和凝结水泵在低负荷运行时产生汽蚀或过热，应设再循环管，使 部分水返回水箱。 6放空装置：一般指各压力级蒸汽母管上为控制母管压力而 设的放空调节阀。为了控制各级蒸汽母管的压力不至于因超高而 出现故障，在各级蒸汽母管上都应装设自动放空阀排汽口，由设定 压力值发出高值信号自动开启排空阀。 用于母管调压的对空排汽以及锅炉点火排汽管出口都应装设 消声器。对于向空排汽的排空阀，应由设定压力值发出低值信号 自动关闭。

5.0.9为了进一步节能，在化工和石油化工企业中，根据可能条 件（如是否有洁净的燃料），可设置燃气轮机及相应的排气利用系 统。

6.11蒸汽系统的设计要遵照上级批准的项目建议书和设计任

选择都有关系。 水源、地质及气象资料是确定水冷、风冷、凝汽压力、散热损 失、系统效率及设备投资等所必需的基础数据。 电力供应情况更是直接确定某些机泵是电动还是汽动，以及 是否要建立热电站的方案问题。 系统的负荷是各耗、用汽户所要求的供汽负荷之和。各耗、用 汽户泛指工艺、设备、电气、水道、暖通、水处理、仪表、贮运、环保、 化验及公用设施（医院、办公楼、学校、食堂、浴室、俱乐部）等。 6.1.3从设备制造厂得到的资料，或从有关手册、样本上查得的 技术特性数据，如汽轮机的升速图、惰走曲线、内效率图、抽汽图、 汽耗（或热耗）率图、变工况图等，以及燃气轮机在压气机进口参数 一定时出力随转速、排气温度而异的预估性能曲线，高程对出力与 燃料耗量的修正系数曲线，压气机进口温度对出力、空气流量及 热耗率的影响曲线，配余热锅炉的机械驱动（发电）用燃气轮 机随排气余热锅炉产汽参数、产汽量而异的做功（发电）热耗 值。

技术特性数据，如汽轮机的升速图、惰走曲线、内效率图、抽汽图 汽耗（或热耗）率图、变工况图等，以及燃气轮机在压气机进口参数 一定时出力随转速、排气温度而异的预估性能曲线，高程对出力与 燃料耗量的修正系数曲线，压气机进口温度对出力、空气流量及 热耗率的影响曲线，配余热锅炉的机械驱动（发电）用燃气轮 机随排气余热锅炉产汽参数、产汽量而异的做功（发电）热耗 值。

备、炉子之间的启停切换、人员培训及技术掌握，这也是惯例。余 热锅炉产生的蒸汽也是补入系统的，应与系统参数一致才利于运 行。

6.2.2余热锅炉的蒸汽参数受到余热源温度水平限制，有条件时

6.2.2余热锅炉的蒸汽参数受到余热源温度水平限制，有条

2.2余热锅炉的蒸汽参数受到余热源温度水平限制，有条件 产生系统中最高参数的蒸汽；而开工锅炉往往因容量小而选 参数的蒸汽锅炉。

6.2.3电力部门的运行数据表明，燃煤锅炉小修间隔4个月～6

月（2500h～4000h），大修间隔1.5年～2.5年（10000h～15000h）。 小修时要停炉4d～7d，大修时要停炉11d～22d，具体数据随锅炉 容量而异。化工生产是连续的，无检修用炉时，锅炉检修势必造成 化工装置停产。因此，对于工艺装置检修无法与全厂检修计划同 步进行的企业，以及生产管理水平达不到国内先进企业要求的工 程，设计不宜设置单台燃煤锅炉。2台或2台以上燃煤锅炉的总 容量可考虑备用和检修容量，但需考虑投资的可能。至于燃油锅 炉和燃气锅炉，则与工艺装置同步检修的可能性较大，且其控制水 平也与工艺相当，运行周期较长，升火、停火都较方便，稳定燃烧的 负荷率也远比煤粉炉要低，故对设置台数不作规定，视具体情况允 许设置单台炉。沸腾炉（含循环流化床式）需考虑检修用炉

6.2.4减温器出口要有

有一定的距离，沿程管路温度降等因素，可根据输送距离的远近适 当选取过热度。测温点距离要求理论上是6.5m，与途径无关，可 确保出口温度波动在士3℃之内，实际设计应考虑10m左右。

6.2.6为保证除氧效果而要求进水温度有一定的差值。

汽系统中已少见到双母管或环形管网，这样可以减少热损失，简化 了管理，除非介质流量太大，因流速超过常规所允许的范围可用双 母管外，不推荐双母管制

6.2.10在做全厂蒸汽平衡时使蒸汽产量和用量平衡，并有灵活 的调节手段。当事故状态低压母管的压力太高时，过量蒸汽可通 过调节放空阀泄至大气。

6.3.1纯供热系统只设有锅炉房，所以用户主要是耗汽户，一定 要了解工艺生产的用汽特性，考虑其同时性程度，以防锅炉房容量 太大。

6.4热电（功联产系统拟定

，确定系统参数除考虑热负荷参数、设备参数之外，尚应考虑是 否经济合理。大功率汽轮机用低参数不合理，同样，小功率汽轮机 不应采用高参数设计，因为流道面积小，叶高低，效率低。工艺余 热温位高低及拥有热量多与寡是决定余热锅炉参数与容量的依 据

6.4.3通常即使是复杂的工艺所需要的中间蒸汽压力等纫

6.4.5生产中的数据都与工艺所提的机泵功率及热负荷

出入，例如压缩机轴功率的保证值允许偏差4%，而绝大部 负荷都在设计值的5%～10%内波动，热交换器负荷却在 10%～15%内波动，个别的更高。此外，从设计角度出发， 设计能力应按实际出力105%110%考虑

6.4.6在以热定电（功）”的原则下大功率压缩机宜

平驱动，为了节能根据蒸汽平衡的需要也可采用蒸汽透 型机泵。

2要求用户在全年有连续4000h以上热负荷，如果低压汽用 连续运行时间不到4000h，则不利于背压机运行。在运行时由 于热用户不稳定，势必将昂贵的蒸汽排空，还需装设消声器，造成 极大的浪费。 3经常性运行的机泵由汽轮机驱动可以节能，但开车时因为 系统还未产生蒸汽，可由电机驱动的泵先开起来，一旦有了汽就应 该切换为汽动泵运行。 4凝汽式汽轮机的投资大，系统也庞大。可由表C.0.1查 出电动热耗值来，要求凝汽式汽轮机驱动机泵的电动热耗值小于 查出的值，这随汽源所用燃料品种而异。具体情况还得作投资回 收年限比较，如果汽动比电动略为节能，但投资昂贵，结果也要否 定汽动方案

2要求用户在全年有连续4000h以上热负荷，如果低压汽用 户连续运行时间不到4000h，则不利于背压机运行。在运行时由 于热用户不稳定，势必将昂贵的蒸汽排空，还需装设消声器，造成 极大的浪费。 3经常性运行的机泵由汽轮机驱动可以节能，但开车时因为 系统还未产生蒸汽，可由电机驱动的泵先开起来，一旦有了汽就应 该切换为汽动泵运行。 4凝汽式汽轮机的投资大，系统也庞大。可由表C.0.1查 出电动热耗值来，要求凝汽式汽轮机驱动机泵的电动热耗值小于 查出的值，这随汽源所用燃料品种而异。具体情况还得作投资回 收年限比较，如果汽动比电动略为节能，但投资昂贵，结果也要否 定汽动方案。 6.4.8工艺热负荷的波动难以与电力负荷或机械功的波动同步 即使背压或抽汽背压式汽轮机的热、电负荷或热、功负荷可很好 地匹配，一年之中总会有不少时间出现工况偏离现象，当工艺 用汽量减少时，凝汽器负荷自动增加，以维持电负荷或机械功 恒定。 凝汽器的最大凝汽能力或称其储备能力，是为了适应开、停车 或装置异常工况，如化肥装置中的尿素部分出故障，而氨储罐还未 装满，这时合成氨部分还可继续维持生产，但尿素用的中压蒸汽若 是从合成气压缩机用的汽轮机抽出来，由于此时抽汽量减少，为了 维持合成气压缩机所需的轴功率（按额定负荷考虑），就得增加其 原动机一一抽汽凝汽式汽轮机的凝汽部分功率，所以凝汽量增大 如果凝汽器是集中设置，即所谓几台汽轮机共用一台凝汽器时，彼 此可以通融，公用的集中凝汽器是为了节省投资，但对配管布置不 便，且运行时由于彼此制约，考虑蒸汽系统安全性，在每根进入凝 汽器的管道上应设置真空蝶阀和大气式安全阀，其成本不小。远 处的汽轮机凝汽压力应高于靠近凝汽器处的汽轮机的凝汽压力，

收年限比较，如果汽动比电动略为节能，但投资昂贵，结果也要否 定汽动方案。 6.4.8工艺热负荷的波动难以与电力负荷或机械功的波动同步 即使背压或抽汽背压式汽轮机的热、电负荷或热、功负荷可很好 地匹配，一年之中总会有不少时间出现工况偏离现象，当工艺 用汽量减少时，凝汽器负荷自动增加，以维持电负荷或机械功 恒定。 凝汽器的最大凝汽能力或称其储备能力，是为了适应开、停车 或装置异常工况，如化肥装置中的尿素部分出故障，而氨储罐还未 装满.这时合成氨部分还可继终 但尿素用的中压蒸汽若

地匹配，一年之中总会有不少时间出现工况偏离现象，当工艺 用汽量减少时，凝汽器负荷自动增加，以维持电负荷或机械功 恒定。 凝汽器的最大凝汽能力或称其储备能力，是为了适应开、停车 或装置异常工况，如化肥装置中的尿素部分出故障，而氨储罐还未 装满，这时合成氨部分还可继续维持生产，但尿素用的中压蒸汽若 是从合成气压缩机用的汽轮机抽出来，由于此时抽汽量减少，为了 维持合成气压缩机所需的轴功率（按额定负荷考虑），就得增加其 原动机一一抽汽凝汽式汽轮机的凝汽部分功率，所以凝汽量增大 如果凝汽器是集中设置，即所谓几台汽轮机共用一台凝汽器时，彼 此可以通融，公用的集中凝汽器是为了节省投资，但对配管布置不 便，且运行时由于彼此制约，考虑蒸汽系统安全性，在每根进人凝 汽器的管道上应设置真空蝶阀和大气式安全阀，其成本不小。远 处的汽轮机凝汽压力应高于靠近凝汽器处的汽轮机的凝汽压力， 结果导致其汽耗率升高。所以，集中布置的公用凝汽器应尽量设

在各台大机组都适中的位置，而以靠近利用率最高的大机组为宜。 设置公用凝汽器的前提是节省投资，鉴于其公用性，所以设计能力 不能按单独设置时考虑，而应取小一些，根据目前掌握的情况看 来，国外设计一般取1.2倍～1.25倍的正常凝汽量，结合我国情 况，放大到1.5倍。一般汽轮机的最小冷却蒸汽流量取8%，具体 多少以制造厂数据为准。所谓“额定功率”是指产品铭牌上具体规 定的“额定功率”值。这是我国现行产品数据，因为考虑抽汽量为 零时，即纯凝汽工况也能达到额定出力。 综上所述，假定某蒸汽系统处于完全正常运行工况，负荷是 100%，则该系统的最大允许（可能）凝汽量是下述数值之和： 1）各纯凝汽式汽轮机的额定凝汽量； 2）注汽凝汽式汽轮机在最大允许注汽量时的凝汽量； 3在系统内起调节作用的抽汽凝汽式汽轮机正常凝汽量的2 倍；但若该机组为发电机组，则为纯凝汽工况运行（额定出力）时的 疑汽量。 此外，发电用抽汽凝汽式汽轮机的凝汽器冷却水侧多为双回 程的，运行时可打开半边进行检修，如果说驱动工艺机泵用的抽汽 凝汽式汽轮机之凝汽器也这样配置的话，可为运行中检修带来便 利。 业

6.4.9引进装置中的工业汽轮机凝汽压力值为0.012

热已可满足需求。热电厂在供热高峰期为了增加供热量，可以关 闭所有的高压加热器。因此，为简化系统，化工企业的特点是余热 多，其给水加热级数应比电站系统少

6.4.11这条是结合我国现有蒸

制定的，其规格见表1，初参数波动时对汽轮机的汽耗 表2。

表1汽轮机初参数波动值

表2汽轮机进汽参数变化引起的汽耗变化率

我国从西方引进的大型化肥及石油化工装置的主蒸汽管内流 速都较低（15m/s~25m/s），绝热良好，从实际生产来看，程损失 较小，从锅炉的过热器出口至主汽轮机进口，参数上两处改变不明 显，这正是国外设计重视节能的表现，我国目前电站内部采用的流 速是借鉴苏联的，参见表3。

表3蒸汽管道推荐流速

6.5 带燃气轮机的系统拟

6.5 带燃气轮机的系统拟定

这是从蒸汽平衡要求出发，否则蒸汽参数不一致，无法并

入管网，使系统复杂化。同时也得注意有的燃气轮机本身还喷入 部分蒸汽，以提高出力，这部分汽也是取自蒸汽系统，有时燃气轮 机本身的启动机是一台小背压汽轮机，尽管功率较小，但在作开车 工况的平衡时应计人其耗汽量。

入管网，使系统复杂化。同时也得注意有的燃气轮机本身还喷入 部分蒸汽，以提高出力，这部分汽也是取自蒸汽系统，有时燃气轮 机本身的启动机是一台小背压汽轮机，尽管功率较小，但在作开车 工况的平衡时应计入其耗汽量。 6.5.3将燃气轮机排气用作助燃空气，既能节能，文能使系统简 化，节约投资，应为首选方案。目前电站用燃气轮机均将排气送入 余热锅炉回收显热。 所配余热锅炉的蒸汽参数应与装置蒸汽系统相匹配，蒸汽产 量参与装置蒸汽系统平衡。余热锅炉应根据蒸汽系统平衡状况考 虑补燃型或非补燃型，以增强系统灵活性

余热锅炉回收显热。 所配余热锅炉的蒸汽参数应与装置蒸汽系统相匹配，蒸汽产 量参与装置蒸汽系统平衡。余热锅炉应根据蒸汽系统平衡状况考 虑补燃型或非补燃型，以增强系统灵活性

6.6.1平衡是基于正常操作工况作出的。必须对异常操作工况

进行检验，平衡需考虑以下因素： 开车工艺产生蒸汽量最少；大量的蒸汽突然性放空；冬季热负 荷升高；电源故障；工艺压缩机跳车；表面式凝汽器泄漏。 上述各项，只是列出比较重要而又必须要平衡的操作工况 实际上，除正常、最大（冬季及夏季）工况外，汽源的锅炉停一台，最 大功率的机泵出故障等，都对工厂蒸汽系统有较大的影响，使其平 衡又是另一种情况。作为工厂蒸汽系统，除确保开车、正常、最大 负荷外，还必须确保的工况是：全装置70%负荷运行；中压蒸汽抽 出量最大的汽轮机跳车；注汽量最大的汽轮机跳车；电源中断能安 全停车；中压蒸汽抽出量最大的汽轮机跳车时，减压减温器装置要 能及时投入，否则一连串中参数汽轮机将不能连续稳定运行，造成 工厂停车。注汽量最大的汽轮机跳车势必导致低压管网压力升 高，从调节上要能确保尽量减少向空排汽量，又能稳定低压管网压 力。电源中断时全厂必然紧急停车，工艺管道需要吹扫，触媒需要 维持温度，系统要能提供平稳安全停车所必需的蒸汽量

7.0.1参照国家现行标准《火力发电厂设计技术规程》DL5000 第8.1.1条及《小型火力发电厂设计规范》GB50049第6.1.4条 之二制定本条。

之一制定本茶。 7.0.2汽机的选择应符合国家热电联产的有关规定及国家综合 利用的产业政策并参照国家现行标准《火力发电厂设计技术规程 0L5000一2000第10.1.3条及《小型火力发电厂设计规范 GB50049一94第8.1节规定。 汽轮机设计时是按额定进汽参数，通常负荷在额定值的90% 以上效率最高，如果进汽参数变化，应适当修正，因是常年连续运 行，在效率最高点附近运行是为了节能的需要。此外，汽轮机本身 的投资远比同功率的电动机要高，所以一般情况不宜作为常年备 用设备对待。总之，汽轮机是蒸汽系统中热能综合利用的好坏的 关键性用户，要根据工艺热负荷和被驱动机泵的功率、转速范围要 求，结合所拟订的蒸汽系统参数等级，经过多次调整机组的搭配方 式，就可选择出合理的各台机组来。具有持续稳定热负荷时，宜首 选背压机。

0.3参照国家现行标准《火力发电厂设计技术规程》DL5 10.8.3条。减压减温器是否设备用视工程具体情况确定，如 用进口产品质量好，能与化工装置同步检修，可不设备用

并考虑一定的裕量，引进装置都是采用单台大容量的除氧器。除 氧器水箱有效容积的大小在化工蒸汽系统中按需除氧的水量确定 更准确。本条不适用于热电站除氧器选择。热电站用除氧器选择 可按照现行国家标准或电力行业规范执行。

8.1.1当今化学工业、石油化工等行业的发展，已向基地化、大型 化、集成化、现代化大踏步迈进，也就是以某一产品为核心，实现 上、中、下游产品链全面配套，公用工程等一体化的要求也伴随而 生。近年所建成的一些工程情况表明：一个建设项目少则几套，多 则十几套装置成系统同时配套建设，以实现最佳经济效益 对于化工蒸汽系统而论，单套化工装置和多套装置的控制是 有所不同的，在单套化工装置中这样控制是合理的，但对于具有多 套装置的全厂性控制就不一定合理，设计中需要引入一体化概念， 要融入安全可靠、节能、提高物料综合利用的理念。具体工作时， 各化工装置可根据自身的特点和要求，先进行单套装置控制系统 的方案设计，再进行全厂性控制系统的方案设计；当二者矛盾，不 合理的地方再进行协商、调整、优化、最终确定切实可行的方案，不 能各顾各，造成全厂性的极大不合理（包括大的供、用汽方案），造 成人力、物力、财力、能源等方面的浪费，运行一段时间后被迫进行 改造，这在以往的工程中出现过。 8.1.2化工产品繁多，相应化工厂蒸汽系统的具体组成各异， 根据对部分进口、国产大中型装置的调查了解，不同的装置、不同 的供热方式，其系统和控制要求是有所不同的，不能千篇一律。因 此在进行系统控制设计以前，必须首先明确其供热方式，了解化工 工艺等对本系统的一般要求，以及开车、停车、升降负荷、事故状态 等的特殊要求，并对这些要求进行充分的分析研究，再结合其他有 关问题的考虑，以确保总体系统、装置安全为核心，做到既要满足 本系统的调节控制需要，又要有相当的应变能力，也不使所设置的

多余。这样在系统设计中，所配置的自控、遥控、检测、 等仪表装置才能合理

仪表装置多余。这样在系统设计中，所配置的自控、遥控、检测 联锁、报警等仪表装置才能合理。 。玄统内压力控制

8.2系统内压力控制

8.2.2各压力等级蒸汽母管的压力调节、控制设计，应根

各压力等级蒸汽母管的汽源等因素，优化确定压力调节、控制手 段，通过母管压力信号去控制调节与之有关的部位，以确保母管 压力在各种工况下的安全、稳定，这对整个蒸汽系统来说是至关 重要的；本条还特别规定了各压力等级蒸汽母管上必须设置一定 数量的安全阀，作为最后的保安措施。 在各压力等级蒸汽母管上设置一定数量的安全阀，是因为仅 仅依靠汽源设备上的安全阀是不够的，还必须考虑其他安全措施 为了说明此问题的重要性，举以下两个生产中的实例加以阐述： 某厂一个大的低压蒸汽用户，因某种原因，忽然将进装置的 低压蒸汽管上的切断阀关闭了，而此时汽源设备又来不及调整，低 压蒸汽母管上设置的三个安全阀，一个接一个全跳了，由于及时泄 放，从而保证了管网和设备的安全。 某厂原始开车时，一台大消耗量的用汽设备蒸汽输不进去，而 此时低压蒸汽锅炉的压力已憨的很高，汽包已超压了，但其上的 安全阀未跳，可能是安全阀长期没有使用或其他原因而失灵了，由 于操作人员发现得早，及时处理了，才避免了事故的发生。停车 后经检查发现，此用汽设备蒸汽管道上所设置的流量孔板被一个 大的鹅卵石堵死了。这都是开车前蒸汽管道清理、吹扫不干净所 造成的。

8.2.3宜根据最高压力等级蒸汽母管压力自动调节：外

的汽源设备的燃料加入量，放空调节阀的排放量（对于高压放空 调节阀是否设置，目前有两种做法，如引进氨厂，有些国外大公 司的设计设有高压放空调节阀，只在开车时使用，运行时关掉此阀 的根部阀；有些国外大公司的设计从安全、减噪和泄漏不好处理

的思路出发，不设置高压放空调节阀，而通过备用减压减温装置 向下一级母管泄放），或由备用减压减温装置向下一级母管泄放 而后经由下一级母管的放空调节阀排至消音器后入大气，来维持 母管压力的稳定，这就是我们常说的PIC。调节外加燃料的汽源 设备燃料量的取压点的设定值，为正常工作压力值；高、中压母 管之间的备用减压减温装置的（减压）调节阀（组）开度，是由高值 选择器根据同时送入的高、中压母管压力信号，选其较强者为依据 而进行分程调节（A、B阀组）的，取压点的设定值比放空调节阀设 定值高，比安全阀较低整定压力值低，另外，备用减压减温装置也 作为下一级蒸汽母管压力低时（低于下一级蒸汽母管允许下限值） 通过此装置补汽（即低选，取压点为下一级蒸汽母管）。 如果在系统中设有高压汽轮机，就必须考虑当高压汽轮机因 某种原因突然跳车，而自动调节应答性能跟不上，瞬间高压蒸汽无 出处，高压蒸汽母管压力迅速大幅度上升；所设高压汽轮机若为抽 汽凝汽式、背压式（从节能、逐级利用出发，高压段不应设置全凝 机），则下一级蒸汽母管压力将会大幅度下降。为确保高压蒸汽系 统安全、避免高压蒸汽放空和保证下一级蒸汽母管的需要，高压汽 轮机应设置与备用减压减温装置中的快速泄放阀的联锁，一旦跳 车，高压蒸汽能迅速通过此阀并经减温后泄放至下一级蒸汽母 管，这个快速泄放阀应单独设置，在大型合成氨装置中叫一秒阀 意即要求一秒钟就需打开。在常规设计中，一般是将快速泄放阀

的建议： 1 可调主汽源调节阀，以蒸汽母管正常工作压力值进行调 整； 2放空调节阀的开启压力见表4； 4几个安全阀整定压力中的最高值可取：《蒸汽锅炉安全技 术监察规程》（中华人民共和国劳动部，1996年）中的安全阀高限

母管放空调节阀安全阀的开启（整定

上述各自动调节点设定值最终选取多少合适，应根据具体工 程对蒸汽系统的要求确定

上述各自动调节点设定值最终选取多少合适，应根据具体工 程对蒸汽系统的要求确定。 8.2.7一般而论，当调节阀的动力或信号故障时，放空调节阀应 处于开启状态；其实不然，有些装置当上述故障发生时，某些部位 还需要某种等级蒸汽进行保护来达到安全停车，这时如果把此等 级残留的蒸汽全放了，可能导致事故的发生。因此在绘制PID图 时，一定要事先了解化工工艺专业在此种工况下对蒸汽的要求 在PID图上对放空调节阀标示为F。还是Fc，否则会出问题

程对蒸汽系统的要求确定。 8.2.7一般而论，当调节阀的动力或信号故障时，放空调节阀应 处于开启状态；其实不然，有些装置当上述故障发生时，某些部位 还需要某种等级蒸汽进行保护来达到安全停车，这时如果把此等 级残留的蒸汽全放了，可能导致事故的发生。因此在绘制PID图 时，一定要事先了解化工工艺专业在此种工况下对蒸汽的要求， 在PID图上对放空调节阀标示为F。还是Fc，否则会出问题。 8.2.8各压力等级蒸汽母管上设置安全阀是最后一道保安措施， 如设置一个，特点为排放量大，泄压快，否则有可能会产生因安全 阀长期不用而失灵，从而导致事故。如将其分为2个～3个，则每 个阀的排放量相对地减少，再加上设定值不一样，如超压不多打开 一个，再超压再打开第二个、第三个，这样一方面可减少排放损失， 另一方面如一个失灵，还有第二个、第三个。虽然这样做一次投资 可能会增加，但与发生事故相比显然是微不足道的。 实践表明，备用减压减温装置不但在正常运行时起作用，对开 车前的准备工作、单机试车、装置开车、事故状态等同样至关重要。

8.3.1蒸汽温度调节方法：

第一种方式是从蒸汽侧冷却过热蒸汽。可分为：用锅炉给

或炉水，间接吸收蒸汽中热量的面式减温器；用锅炉给水或蒸汽 冷凝液，直接喷射到过热蒸汽中，以降低过热汽温的喷水式减温 器。 第二种方式是从烟气侧改变过热器的吸热量。可分为：改变 过热器烧嘴的燃料加入量（如设置了过热器烧嘴的装置）、烟气再 盾环、改变通过过热器的烟气量等方法来调节过热汽温。 汽温的调节方法很多，而各种方法各有其优缺点，在应用时 应根据具体情况选择，从而达到控制过热蒸汽温度的目的，以符合 系统设计的要求

8.4.1对正常运行的锅炉给水泵、表面式凝汽器的凝结水泵等， 与备用泵之间考虑联锁，其目的在于确保锅炉给水的供应，维持 热并的液位、以保证凝汽器的正常运行；发出的声光报警信号提 醒操作人员注意，应及时检查各方面情况，监视备用泵是否自启动 并进行相应的操作，以防事故的发生。联锁值应根据具体工程内 容确定。 在泵的出口管线上设回流管线，这主要从开车、低负荷状态下 运行、正常运行时的负荷变化等方面的需要出发，为保证泵安全 运转而设置。回流点对于锅炉给水泵为除氧水箱，凝结水泵为热 并；另一方面为了自动调节需要，如表面式凝汽器的凝结水泵应根 据热井液位来调节泵出口流量并调节回流管上调节阀开度，也就 是一个信号两个相反作用来维持热并液位（条文中表述了两种方 法，差别在于回流管上调节阀信号来源不同）。对于在大型装置 系统中所设置的锅炉给水泵，其出口还应设置有开工回流管线（开 工回流管线在开车过程中使用），以便于开车调节和保护泵的安 全。 对于采用调速型凝结水泵的，上述功能可采取调节凝结水泵 流量和调节回流管上调节阀开度相结合的方法实现。

8.4.2当利用化工工艺余热加热锅炉给水，且为两条或两条

8.4.5这些措施在以往的一些工程中早已运用，效果较好，对考 核、分析问题，指导生产、节能都有利；但有的业主（或设计者）为了 省钱（或观点不同）不愿意设置，认为系统有一个总量检测就可以 了，不必分项检测。 根据实践，对于在汽轮机入口蒸汽管线上、抽汽管线上设置流 量检测仪表，可对汽轮机进行单机考核，装置正常运行时可监视汽 轮机的运行情况，如有问题可根据检测到的数据进行分析、处理； 对于在输往大的蒸汽用户蒸汽管线上设置流量检测仪表，可对大 的蒸汽用户用汽情况进行检测，掌握运行情况，如有问题，可根据 检测到的数据进行分析、处理；在放空调节阀所在蒸汽管线上设置 流量检测仪表，一方面用于装置或系统考核（考核计算能耗时应扣 除放空量），另一方面正常运行时便于了解放空情况，如放空量 大，可根据检测到的数据，对系统进行局部调整和整改，以期达到 最佳效果，即设置放空调节为了稳定管网压力和保安，减少放空量 为了节能。

系统内水、汽品质的控制

8.5系统内水、汽品质的控

8.5系统内水、汽品质的控制

8.5.1由于水、汽品质控制不好，国内一些企业发生的事故还是 不少，导致化工装置长期停车（如脱盐水水质不好、除氧效果不好、 锅炉给水pH值控制不好等），当然这其中有些事故发生的原因与 操作不当或误操作有关。

8.5.3对于装置中具有高、中压蒸汽发生设施的系统，其锅炉给 水应为经除氧后的脱盐水（或包含部分蒸汽凝结水），脱盐水的 H值一般为7左右，对于锅炉给水来说这个值偏低了，容易引起 酸性腐蚀；为了保护管道和设备，应在锅炉给水泵进口管的上游进 行加氨处理，以维持pH值在8.8～9.3，这样可避免酸性腐蚀；在 锅炉给水泵进口管的下游设置pH值检测装置，就是为了检查pH 值和指导操作，以随时调整加氨量。在锅炉给水泵进口管的中游 设置水质取样点，这样便于将自动检测和手工分析对照，找出问 题。 另外，脱盐水（或包含部分蒸汽凝结水）经热力除氧后为消 除残余氧，尚需在除氧水箱中（水侧）加联胺；为消除残硬往汽包 中（水侧）加磷酸盐。其量应根据运行时的常规分析数据进行调 整。 从以往的一些工程中发现，加药系统虽小、简单，但设计不太 规范，从而导致有些设计不合理，也发生过不少问题，这些问题只 能在现场处理。为规范设计，根据实践中行之有效的经验，在此以 文形式明确了加药系统设计的基本内容

8.5.4对于化工工艺系统，此条中所要求设置的水质不

等，是对返回化水装置进行处理的蒸汽凝结水的水质进行监视，如 被污染、未达到化水装置对返回蒸汽凝结水的进水要求时应报警、 自动排放进人工厂污水处理系统并计量，其目的在于保护化水装 置的正常运行，确保除盐水的品质

对于汽轮机、表面式凝汽器的蒸汽凝结水，如果是收集后返回 化水装置处理的，假如因某种原因表面式凝汽器的冷却水管破裂， 检测到冷却水已漏入蒸汽侧，这个污染问题不太大，不需要就地排 放，照样返回化水装置处理；如果表面式凝汽器的蒸汽凝结水是直 接返回除氧器的，检测到被污染，此时就应切换到旁路返回化水装 置进行处理，而不能直接进除氧器了

9余热利用9.0.1将全部可利用的余热合并到总的蒸汽系统中进行平衡，这是一条提高余热利用效率的有效途径。视具体工程，如距离较远，余热量较少，可采用就地利用的方式。2余热分级回收利用，可以减少有效能损失，使能量利用趋于合理。4设计中应考虑余热数量及参数变化时的相应对策。这样当余热量不足或参数波动时，不致影响正常生产。例如，在使用闪蒸的二次蒸汽作为除氧器用汽时，通常把二次蒸汽管接入系统内的同等级蒸汽管网，以免在二次蒸汽不足或参数波动时，影响除氧器的正常工作，引进装置系统就是这样设计的。又如利用燃气轮机排气作为助燃空气时，要考虑燃气轮机停车时，可由备用的鼓风机送风。9.0.2如利用化肥工业合成氨装置的二段炉出口工艺气体1000℃左右（或一段转化炉出口工艺气体约900℃）和一段蒸汽转化炉对流段500℃～600℃高温位余热产生蒸汽，以及利用一段转化炉对流段高温烟气过热高压蒸汽等载热体的温度都在500℃以上。9.0.3中温位余热温度区域较宽，合成氨装置的高温变换炉、合成废热锅炉、蒸汽转化炉对流段加热锅炉给水及其他介质等载热体温度都在此范围内。在炼油企业，经常利用160℃～200℃的油品余热产生0.3MPa低压蒸汽。9.0.5凝结水是汽源的主要原料之一，同时载有一定的热量，提高系统的凝结水回收率对提高企业蒸汽系统的经济性具有重要意：63·

义。近年来国家实行节能、减排、循环经济战略，蒸汽凝结水应最 大限度利用，回收率要求大于80%，可参考《化工蒸汽凝结水系统 设计技术规定》。

发电厂内升压变压器损失：2%； 综合输电线损：6.85%（2007年我国平均值为6.85%）； 用户受电端至电动机的损失：2%； 1000kW以上的电动机损失：2%。 据全国平均的供电煤耗357g/kW·h和上述指标，可算出表 5各特性数值。

国内发电厂平均煤耗及热耗参考

热电联产时的发电煤耗或发电热耗计算法与前述有所区别 有热量法和实际恰降法两种，国内外都采用热量法，或叫“好处归 电法”。发电热耗定义为： 发电时需要补充的热量与净发电之比值。计算式： 热电站锅炉总热耗一纯供热锅炉房热耗 （1） 毛发电量一辅机用电差额 其中锅炉的热耗是锅炉燃料消耗量与其低热值的乘积；辅机 用电差额△等于热电站辅机用电量减去纯供热锅炉房辅机用电 量。 供热热耗数据（见附录C表C.O.2）是基于下述假定算得的 即： 工业锅炉房：10t/h，1.3MPa饱和蒸汽锅炉； 锅炉效率：燃煤75%，燃油80%，燃气82%。 供热锅炉房自用电量：燃煤78kW，燃油60kW，燃气50kW

热电站供热按煤粉炉考虑：锅炉效率91%；供热用电量 6.26kW.h/GJ。 锅炉给水104℃，生水30℃，排污率5%；大气式除氧器效率 98%。 按凝结水箱置于锅炉房内，采用开式系统，故取凝结水温为 9.9℃ (表 6)

表6凝结水回收状态及煤耗热耗

综合立体交通网规划纲要、研究总报告（含综合交通运输枢纽）及公路、水运等专项研究报告编制招标文件结水回收状态及煤耗热耗对比参考值

10.0.5电厂输出电能及机械功的热耗，按发电厂的供电热耗值 考虑，不考虑输电线损及其他配电损失，目前为： HR=0.357X29310=10463.67~10464(kJ/kW.h）（2) 电动热耗含义与电动煤耗同，因计算功率时，是取电机输出端 值（相当于机泵功率），所以要计人输电线损6.85%，企业变压器 及电动机各损失2%，按电厂供电煤耗值为0.357kg/kW·h，则： 0.357×29310 =11696.31~11696(kJ/kW.h)

10.0.5电厂输出电能及机械功的热耗，按发电厂的供电热耗值 考虑，不考虑输电线损及其他配电损失，目前为： HR=0.357X29310=10463.67~10464(kJ/kW.h）（2) 电动热耗含义与电动煤耗同，因计算功率时，是取电机输出端 值（相当于机泵功率），所以要计入输电线损6.85%，企业变压器 及电动机各损失2%，按电厂供电煤耗值为0.357kg/kW·h，则： 0.357X29310 =11696.31~11696（kJ/kW.h）

系统所用的其他能源及耗能工质所折算的热量可参照现行国 家标准《综合能耗计算通则》GB/T2589一2008，以下数据仅供参

家标准《综合能耗计算通则》GB/T2589一2008，以下数据仅 考：

DBJ／T15-135-2018 广东省足球场地规划标准新水：2510kJ/m²； 软水：14320kJ/m²； 压缩空气：1170kJ/Nm； 氧气：11720kJ/Nm²； 氮气：19660kJ/Nm3