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医院锅炉油改气案例——一举多得成赢家

  2020-01-17

医院能源消耗大,节能降耗是医院成本管理的重要内容,如何能将医院节能降耗做得有声有色?下面我们就一起来看下浙江省肿瘤医院锅炉油改气案例。


浙江省肿瘤医院原有两个锅炉机房,共设有 7台锅炉。考虑到锅炉使用时间较长,决定对锅炉房及供热系统进行整体升级改造,拆除地上及地下锅炉机房的 7 台燃油锅炉,在地面上的锅炉房内新装 3 台天然气锅炉,实现集中管理,集中供暖。


项目前期


1. 设计论证

锅炉油改气项目的预算应包含:锅炉购置、卫浴系统容积式热交换器改造、锅炉群控系统安装、主烟道更新、室外蒸汽无缝钢管管路施工及地下室换热器配套供热设备、管路改造等。燃气锅炉是否能正常启用,就近是否有天然气管道驳接是关键。由于医院此前未接入市政天然气管道,项目在前期设计时须增加市政至院区的天然气管道的设计及施工费用。结合该项目的实施情况,改造费用由公建用户燃气改造工程费用、锅炉设备采购费用、配套改造费等组成。


2.选址论证

油改气项目能否正常实施,开通天然气并确保供气稳定是前提。这就需要在项目启动前,准备锅炉的平面布置图、与用气点有关的平面图、建筑红线范围内的室外现状及地下管线等基础资料,并在管道设计开始前取得消防部门的认可。天然气管道的开挖铺设以及新购置锅炉的运输、吊装的选址,均应提前规划。选址首先必须避开医院的主要医疗区域、人流密集区域、急救车进出主干道等;为加强日常的安全监管,避免燃气输送距离过远造成的安全隐患,院内天然气调压站距锅炉设备的直线距离应保持在 100m 以内。选址完成后,项目须经消防部门的现场查勘和确认后方可实施。


施工难点


1.节点难

原有锅炉基础与新设备不配套,土建须重新施工。因项目位于医院院区内,人流量大,设备运输车辆及吊车进场须开挖车道;锅炉房大门、锅炉房地砖因拖运施工等须进行成品保护;施工时既不能影响旧锅炉正常进水,又须要对进出口阀门、法兰片进行核对,对蒸汽管道进行切割、焊接,对分汽缸进出接口进行驳接,给项目各节点施工增加了许多不稳定因素。


2.工期紧

本次油改气项目涉及天然气管道改造及新旧锅炉替换等工作,由于夏季是采暖低谷,高温期热源输出量少,在夏季施工可避免过多影响患者及医职人员日常使用,被视为锅炉改造的最佳时间。一般锅炉的生产制造周期约为两个月(表 1),在这两个月里,须提前做好人员、材料、设备、施工场地整理等预备工作。


节能及经济效益分析


1.燃气锅炉

结合医院全年锅炉开启时间、杭州市过去全年夏季平均气温和冬季最低气温、燃料市场价格进行测算,天然气锅炉符合项目节能、经济的建设宗旨。从表 2 可以明显看出,天然气锅炉年燃料消耗费用最低、性价比最高。


2.冷凝式锅炉

传 统 燃 气( 油 ) 锅 炉 热 效 率 一 般 只 能 达到 87%~92%, 排 烟 温 度 一 般 为 140 ℃ ~250 ℃,使 得 燃 料 燃 烧 时 产 生 的 水 ( 例 如 天 然 气:CH4 +2O2 → CO2 +2H2↑ ) 在烟气中处于过热状态,以水蒸汽的形式随烟气从烟囱中流失。而本次改造项目使用的冷凝燃气锅炉利用水蒸汽凝结成液态水时释放大量汽化潜热的原理,通过增设烟气余热回收装置把排烟温度降低到 50℃ ~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,降低了烟气中二氧化碳、二氧化氮等气体排放。


3.软水器及水箱

原锅炉房夹层使用 1 台 10m³ 的不锈钢水箱、1台 10t/h 软水处理器,保留原有水处理设备,为保证新旧水处理设备能正常切换使用,再增加1台新的20t/h软水处理器,接入原进水管道。新装 1 台 20m³的不锈钢保温水箱,因水箱水温高,为防止锅炉给水泵汽蚀,型钢钢架设置在高位进行支撑。同时,水箱内置不锈钢换热盘管,有效地改善了锅炉进水品质。


相关建议


1.选择合理的节能改造方案

锅炉房在原设计中采用 2 台 6t/h、1 台 4t/h 燃气蒸汽锅炉,3 台锅炉在同一锅炉房,然而没有锅炉给水除氧设备。通过改造,采用 1 台 12t/h 的常压热力除氧器,有效防止了锅炉及蒸汽管路氧腐蚀,减少锅炉的热应力,延长设备使用寿命,整个锅炉房的设备布置更加简洁,便于日常维护管理。原设计中,3 台蒸汽锅炉均未配置锅炉表面排污系统,无法控制锅炉内炉水 TDS(总溶解性固体物质)值。通过改造,将排污水先在闪蒸罐中闪蒸,产生的闪蒸蒸汽用于水箱的热力除氧,剩余的低压饱和水通过换热器加热锅炉补水,换热后的低温污水直接排放至排污罐。经实际考察,杭州地区的锅炉运行时间通常按 4380h/a 计算,每年可节约运行成本 20 余万元。原设计中,用节能器回收烟气热量加热软水箱的补水。通过改造,用节能器回收烟气热量加热进入锅炉的除氧水,彻底避免软水箱循环泵汽蚀,有效杜绝补水沸腾及水泵汽蚀等现象。


2.引入完善的锅炉信息系统

锅炉作为特种设备,为提高锅炉的安全监管,医院引入一套信息模块核心控制器,实现一键式启停,预留标准的 RS85 接口,与医院楼宇自控连接,实现多台锅炉的群控功能。完善的信息系统建设,包括将现场采集的信号进行智能数据分析统计处理、故障预测、故障处理、系统防冻控制、智能模糊控制锅炉运行等方面。设置锅炉全自动运行所需的燃烧器参数、蒸汽压力、汽包水位等参数,发生故障时,软件可自动识别故障,保护锅炉及附属设备的安全,同时可将故障数据保存,以便维护和查询,实现设备的行程监控。


3.建立高效的锅炉运维模式

在项目完成后,院方应在质保期内对供应商提供的维护、清洗、检查、调整等服务进行全过程跟踪和监督,要求供应商每两周对设备维护和清洗一次,每两个月对设备进行一次总体检测,每半年对设备进行全面检测,并在质保期结束前对设备进行系统测试,将设备调至最佳运行状态,提供完整的设备运行保养记录,强化锅炉启用前针对系统的岗前培训,运用“巡更”系统,以信息推动安全,将责任落实到人(图 5)。同时,锅炉班组逐渐完善相关制度、操作规范和岗位职责,做好锅炉本体的内检、外检,对安全阀、压力表等按照特种设备管理办法严格落实相关检定工作,公示年检标签,并形成信息化档案,动态提醒检定周期。每年锅炉班组还要定期开展安全生产应急演练活动,在政府主管部门的指导下,与后勤、医护部门共同进行突发情况应急演练,提高日常管理和处置突发事件的能力。


实践证明,合理的选址设计、充分的论证模拟、有效的协调管理,能够使油改气项目在施工阶段减少突发事件的发生概率。选择合理的节能改造方案,引入完善的锅炉信息系统,建立高效的锅炉运维模式,既能为医院实现有效的资源整合,又能节省运行成本,在环保、节能、经济等方面均有显著优势。



图文节选自本刊2019年12期

作者:吴荣 黄铭/浙江省肿瘤医院

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