蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)

和設(shè)備的確定

對于不同的冷凝水改造項目，選用何種回收方式和回收設(shè)備，是該項目能否達到投資目的至關(guān)重要的一步。首先，必須準確地掌握冷凝水回收系統(tǒng)的冷凝水量，若冷凝水量計算不正確，便會使冷凝水管管徑選得過大或過小。其次，要正確掌握冷凝水的壓力和溫度，回收系統(tǒng)采用何種方式、何種設(shè)備、如何布置管網(wǎng)，都和冷凝水的壓力溫度有關(guān)。第三，冷凝水回收系統(tǒng)疏水閥的選擇也是應(yīng)該注意的內(nèi)容，疏水閥選型不妥，會影響冷凝水利用時的壓力和溫度，亦影響整個回收系統(tǒng)的正常運行。

在系統(tǒng)選擇時也并非回收效率越高越好，還要考慮經(jīng)濟性問題，也就是在考慮余熱利用效率的同時，還要考慮初始的投入。由于閉式回收系統(tǒng)的效率較高，環(huán)境污染少，往往被優(yōu)先考慮。

4冷凝水回收項目的熱經(jīng)濟性分析

對于閉式冷凝水回收系統(tǒng)，投資主要用于疏水閥單元、回水管網(wǎng)和回收設(shè)備--泵、熱水罐、熱交換器、擴容器、高性能的回收裝置等，以及保溫及管網(wǎng)材料、技術(shù)服務(wù)、工程施工費用等。而回收項目的經(jīng)濟效益則從以下幾個方面進行分析:

1)閉式回收系統(tǒng)封閉運行，壓力提高而減少漏汽量產(chǎn)生的效益;

2)冷凝水的回收以節(jié)約軟化水的價值;

3)冷凝水回收使鍋爐進水溫度提高，節(jié)約燃料耗量。

當然，還有一定的社會效益。通常，我們采用工程技術(shù)中常采用的投資回收年限來確定項目投入的合理性和可行性。

山東歐化家紡印染有限公司2009年底投資94.224 121萬元("李氏"牌疏水單元、更換回水管道、自動監(jiān)控閃蒸消除裝置)，進行全廠設(shè)備的高溫凝結(jié)水回收技改。2010年3月全面投入運行，其中4月份僅回收使用85℃的高溫凝結(jié)水423噸，預(yù)計年節(jié)能、節(jié)水效益265萬元左右，6個月回收全部投資，尤其是因跑冒滴漏產(chǎn)生的環(huán)境污染問題得到了根治，其社會效益是無法估算的。

一個高效運行的蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)，將會顯著提高整個熱力系統(tǒng)的效率，節(jié)約電、煤、水及污染處理費用，對工廠的節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益有顯著的作用。如何設(shè)計一套有效、合理的利用冷凝水及其熱的回收利用循環(huán)系統(tǒng)，達到最佳節(jié)能降耗效果是現(xiàn)今值得探討的問題。

關(guān)鍵詞:冷凝水回收系統(tǒng);節(jié)能;效益

一般的講，冷凝水回收系統(tǒng)回收蒸汽系統(tǒng)排出的高溫冷凝水，可最大限度地利用冷凝水的熱量，節(jié)約用水，節(jié)約燃料。

冷凝水回收系統(tǒng)大致可分為開式回收系統(tǒng)和閉式回收系統(tǒng)兩種。

1 開式回收系統(tǒng)是把冷凝水回收到鍋爐的給水罐中，在冷凝水的回收和利用過程中，回收管路的一端敞開向大氣，即冷凝水的集水箱敞開于大氣。當冷凝水的壓力較低，靠自壓不能達到再利用場所時，利用高溫水泵對冷凝水進行壓送。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是設(shè)備簡單，操作方便，初始投資小;但是系統(tǒng)占地面積大，所得的經(jīng)濟效益差、對環(huán)境污染較大，且由于冷凝水直接與大氣接觸，冷凝水中的溶氧濃度提高，易產(chǎn)生設(shè)備腐蝕。這種系統(tǒng)適用于小型蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，冷凝水量較小，二次蒸汽量較少的系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)時，應(yīng)盡量減少二次蒸汽的排放量。

2 閉式回收系統(tǒng)是冷凝水集水箱以及所有管路都處于恒定的正壓下，系統(tǒng)是封閉的。系統(tǒng)中冷凝水所具有的能量大部分通過一定的回收設(shè)備直接回收到鍋爐里，冷凝水的回收溫度僅喪失在管網(wǎng)降溫部分，由于封閉，水質(zhì)有保證，減少了回收進鍋爐的水處理費用。其優(yōu)點是冷凝水回收的經(jīng)濟效益好，設(shè)備的工作壽命長，但是系統(tǒng)的初始投資相對大，操作不方便。

在開式和閉式回收系統(tǒng)中，人們越來越認為閉式回收系統(tǒng)是一種較為理想的回收方式，其投資在日后使用中能得到有效回收，所以，被廣大廠家和研究單位采用和研究。

以下是幾種常用的閉式冷凝水回收模式:

1)在原有開式回收系統(tǒng)上的技改

以擴容換熱回收法和密閉水箱回收法為典型

擴容換熱回收法的技術(shù)特點是盡可能利用冷凝水的排放熱量，一方面通過擴容閃蒸，產(chǎn)生低壓蒸汽送給低壓蒸汽用戶(不足是需要用新鮮蒸汽補充)。另一方面通過熱交換器換熱，利用高溫冷凝水的溫度加熱鍋爐上水，高溫冷凝水也可作為鍋爐補充水。缺點是設(shè)備布置復(fù)雜，閃蒸依然存在，熱能利用率低。

密閉水箱回收法其特點是:①用汽設(shè)備不安裝疏水器，冷凝水連水帶汽進入密閉水箱而形成帶壓的汽水兩相飽和狀態(tài)。②鍋爐上水泵和水箱均設(shè)在地下，且水箱高出泵4~5m左右，利用閃蒸汽壓和水箱與泵的位差將冷凝水泵人鍋爐。

缺點主要有:

①用汽設(shè)備不安裝疏水器，漏汽損失較大。

②當冷凝水溫度較高時，為防止泵汽蝕還要加入一定的新鮮蒸汽給水箱加壓，且泵抽完水后水箱中的殘余蒸汽要排放，熱能利用率相應(yīng)降低。

③為保證疏水暢通，水箱以及給水泵需地下設(shè)置，建筑施工量大，另外還要增加一套排水系統(tǒng)。

2)利用現(xiàn)有設(shè)備的技改

將活塞式空氣壓縮機進行技術(shù)改造，用于回收連水帶汽的冷凝水。特點是用汽設(shè)備不安裝疏水器，活塞式壓縮機將連水帶汽的冷凝水全部輸入鍋爐。但設(shè)備熱能利用率低，且受壓縮機容量限制，僅適合小流量、用汽設(shè)備壓力比較均等的冷凝水回收。

3)引進先進節(jié)能設(shè)備

以高溫冷凝水回收裝置為主體的密閉式冷凝水回收技術(shù)是在引進同類設(shè)備基礎(chǔ)上消化吸收而研制開發(fā)的。高溫冷凝水經(jīng)回收裝置直接泵入鍋爐。特點是利用噴射泵增壓原理來防止離心泵在泵送高溫飽和水時的汽蝕問題。它是靠噴射器的增壓對泵的進口強制加壓，流人的冷凝水，一部分從泵噴出，送到噴射器進行經(jīng)常性的循環(huán)，保證泵的人口壓力;另一部分經(jīng)壓力調(diào)整閥后被泵連續(xù)壓送。使用這種泵的回收系統(tǒng)，冷凝水回收管直接接在回收系統(tǒng)中，不需要冷凝水箱?？梢赃B續(xù)回收冷凝水，不同壓力的冷凝水可以用不同管道來回收。冷凝水在飽和壓力下泵人鍋爐，熱能利用率較高。存在的問題是:①當用汽設(shè)備用汽壓力高時，集水罐排汽損失較大;②噴射泵和離心泵結(jié)合，僅考慮了離心泵的防汽蝕問題，而噴射泵本身的汽蝕并沒有解決。因此，裝置設(shè)計效率和輸送冷凝水的溫度相對較低，耗電量較大。

4)杭州西湖閥門廠冷凝水回收系統(tǒng)

用汽設(shè)備熱交換后出來的汽水兩相混合體，通過高性能的"李氏"牌疏水閥單元，無泵背壓自動回收至熱水罐;軟水罐里的水泵入熱水罐上方的閃蒸消除裝置消除高溫冷凝水中的二次蒸汽，同時降低冷凝水的溫度，通過自動監(jiān)控裝置降溫后的水首選直接泵入鍋爐，監(jiān)控結(jié)果為鍋爐不需要水時，降溫后的冷凝水回到軟水罐，使閃蒸消除裝置壓力保持平衡。通過熱交換消除了二次蒸汽，同時使熱量也達到了最大使用率。

自動控制裝置

由于不同回收用戶的冷凝水品位和流量變化較大， 很難用手工方式進行調(diào)節(jié)控制， 因此， 實行自控是必要的。密閉式回收系統(tǒng)設(shè)計了個自控回路:一個是根據(jù)集水罐液位的高低對回收泵的開停和加減量實行自動控制; 另一個是根據(jù)鍋爐汽包液位的高低， 通過液位報警器和電磁閥開啟將回收的高溫水送到某臺鍋爐或除氧器。

蒸汽冷凝水回收方式需因地制宜地選用適宜的方式，不但使得系統(tǒng)設(shè)計簡單，而且可從根源上消除運行、維護中出現(xiàn)的難題，使蒸汽冷凝水回收工作能順利進行。