活塞式煤气压缩机余热回收利用技术规程(T-QGCML 1181—2023).pdf

ICS 13.030.50 CCS J88 团体标准 T/QGCML 11812023 活塞式煤气压缩机余热回收利用技术规程 Technical specification for waste heat recovery and utilization of piston type gas compressor 2023-08-16 发布 2023-08-31 实施 全国城市工业品贸易中心联合会 发 布 T/QGCML 11812023 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 原理.1 5 技术要求.2 6 取热工艺流程.2 7 测试和验收.3 8 维护和保养.4 T/QGCML 11812023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国城市工业品贸易中心联合会提出并归口。本文件起草单位：阳煤纳谷（山西）节能服务有限责任公司、华阳集团产业技术研究总院有限责任公司、山西华阳集团新能股份有限公司煤层气开发利用分公司、山西国辰建设工程勘察设计有限公司。本文件主要起草人：令狐建设、张东红、郭广利、蒯平宇、王元亨、张利华、王志文、张跃飞、王小建、程建涛、张彦生、任守斌、高小盟、段建田、王科元、李文静、梁明明、马绍温、李彦斌、杨帆。T/QGCML 11812023 1 活塞式煤气压缩机余热回收利用技术规程 1 范围 本文件规定了活塞式煤气压缩机余热回收利用技术规程的术语和定义、原理、技术要求、取热工艺流程、测试和验收、维护和保养。本文件适用于活塞式煤气压缩机余热回收利用。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 151 热交换器 GB/T 1576 工业锅炉水质 GB/T 4976 压缩机 分类 GB 6222 工业企业煤气安全规程 GB/T 16665 空气压缩机组及供气系统节能监测 GB/T 27698.1 热交换器及传热元件性能测试方法 第1部分：通用要求 GB/T 27698.2 热交换器及传热元件性能测试方法 第2部分：管壳式换热器 GB/T 28712.1 热交换器型式与基本参数 第1部分：浮头式热交换器 GB/T 29044 采暖空调系统水质 GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范 NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件 NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 活塞式压缩机 piston compressor 通过活塞在气缸中作往复运动来压缩气体的轴驱动压缩机。来源：GB/T 4976，3.1 3.2 活塞式煤气压缩机余热回收 waste heat recovery of piston gas compressor 活塞式煤气压缩机将煤气压缩的同时也将部分机械能转化为热能，通过余热回收装置将此部分余热进行回收。4 原理 活塞式煤气压缩机余热回收装置工作原理：利用合理的技术手段，把压缩煤气的热量回收再利用。为了不影响实际运行生产，将两种不同温度的流体分别通入余热回收装置的热端和冷端进行余热回收，在温度、压力要求范围内实现煤气安全输送。本规程中，热端通入压缩煤气，冷端通入工质水，压缩煤气通过换热管壁将热量传递给工质水，压缩煤气被冷却、工质水被加热用于后续使用，进而实现压缩煤T/QGCML 11812023 2 气与工质水换热的目的。5 技术要求 5.1 技术参数 技术参数如下所示：回收余热后的压缩煤气压力和温度应满足 GB 50251 中的相关规定；工质水水质要求：回收余热用于供暖的工质水水质应满足GB/T 29044中的相关规定；回收余热用于锅炉补水的工质水应满足GB/T 1576中的相关规定；回收余热用于本规程中未提及的其他用途时，水质要求应满足相关规定，包括但不限于国家标准、地方标准、企业标准等。5.2 结构要求 活塞式煤气压缩机余热回收装置是余热回收系统的核心，基本参数符合 GB/T 28712.1 的规定，其作用主要是将压缩机系统运行过程中释放的热量进行集中收集，实现热量的转移；装置用法兰采用碳素钢和低合金钢锻件及不锈钢锻件时，按 NB/T 47008、NB/T 47009、NB/T 47010 的规定选用，并在图样上注明锻件级别(在钢号后附上级别符号,如 2011)；余热回收装置设计应符合 GB/T 151 的规定；设备的设计流量应满足工艺流程的要求，尽量降低介质循环阻力；管道的设计应满足 GB 6222、GB 50251 中的相关规定；活塞式煤气压缩机和管路的绝热工程应满足 GB 50264 中的相关规定。5.3 材料要求 材料要求如下:耐腐蚀性：与煤气接触的表面和取热面、管应采用防腐蚀表面改性材料或耐腐蚀材料及防腐加工工艺，且焊接处应采取防腐蚀措施；制作余热回收装置的壳体和取热面、管及其他配件应做防结垢处理。6 取热工艺流程 煤气压缩机出口总管上安装煤气-水余热回收装置，煤气经余热回收装置取热后，若未达到煤气输送温度要求，则再进入冷却器进行二次降温。取热后的工质水可用于既有建筑供暖、锅炉补水等。取热工艺流程如图1所示。T/QGCML 11812023 3 图1 活塞式煤气压缩机余热回收流程图 7 测试和验收 7.1 测试条件 按GB/T 16665的要求进行，设备工作正常稳定、系统应严密、无泄漏。7.2 热平衡计算 7.2.1 煤气压缩机出来热煤气可回收的热量按式（1）进行计算：W=(1 2)(1)式中：W每小时压缩煤气的放热量，KJ；C压缩煤气的定压比热，KJ/（Kg）；压缩煤气的密度，Kg/m；V压缩煤层气的流量，m/h；T1换热前压缩煤气的温度，；T2换热后压缩煤气的温度，。7.3 换热器计算 7.3.1 按 GB/T 27698.1、GB/T 27698.2 的要求对余热回收装置进行性能测试。7.3.2 平均传热温差按式（2）进行计算：Tm=T1+T22 T1=T1 t2 (2)T2=T2 t1 式中：Tm平均传热温差，；T1热流进口温度（换热前压缩煤气的温度），；T2热流出口温度（换热后压缩煤气的温度），；t1冷流进口温度（工质水进水温度），；T/QGCML 11812023 4 t2冷流出口温度（工质水出水温度），。7.3.3 余热回收装置取热器面积按式（3）进行计算：F=1000QKTm (3)式中：F余热回收装置取热器面积，；Q需求侧热负荷，KW；K传热系数，W/()；Tm平均传热温差，。7.4 工质水流量计算 工质水循环流量按式（4）进行计算：G=0.86Qt2t1 (4)式中：G工质水流量，t/h；Q需求侧热负荷，KW；t1工质水进水温度，；t2工质水出水温度，。7.5 验收 活塞式煤气压缩机余热回收利用改造完成，系统稳定运行72小时后，余热回收装置冷流出口实际温度不低于冷流出口设计温度t2则验收合格。8 维护和保养 8.1 日常维护 定时巡检、挂牌，并做好正常运转记录；定时检查压缩机和电机轴承温度，应符合正常操作温度；定时检查冷却水进、出口温度、压力应符合正常操作范围；定时检查压缩机进、排气温度、压力应符合正常操作范围；定时检查各密封部分是否泄漏；定时检查各运行部件有无异常声音，紧固件有无松动，防止流体诱发振动引起的失效；定时监测机组振动情况。8.2 维护记录 技术挡案资料齐全、准确，应具有：设备履历卡片；历次检修工作凭证及验收记录；压力容器检验报告，重要零部件的探伤报告；仪器、仪表控制开关等校验报告。8.3 保养 维护好软化水装置，保证循环水水质，减少余热回收装置和管道结垢；当传热与阻力降偏离设计值过大，或不能满足工艺系统要求时，应根据介质特性选择有效的方法进行清洗，恢复余热回收装置的工艺性能。