蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)

                      蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)的幾個問題
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摘 要 介紹蒸汽凝結(jié)水回收的基本原理,明確回收的基本原則,并對凝結(jié)水兩種回收方法進(jìn)行對比分析,使企業(yè)在設(shè)計回收系統(tǒng)時有一個清晰的判斷,同時介紹在密閉式回收技術(shù)中
應(yīng)用的其他熱能技術(shù)。
關(guān)鍵詞 蒸汽 凝結(jié)水 回收技術(shù)中
1 蒸汽凝結(jié)水回收的基本原理
工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽,廣泛應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)各工藝流程。蒸汽加熱具有熱焓值高、加熱效率高以及溫度控制方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。從加熱方式來分,蒸汽加熱可分為直接加熱和間接加熱兩種,當(dāng)蒸汽從間接加熱設(shè)備(或換熱設(shè)備)釋放出熱量以后,就形成蒸汽冷凝水,這部分凝結(jié)水必須盡快排出,否則將嚴(yán)重影響熱交換效率。但在飽和溫度下這部分凝結(jié)水含有蒸汽總熱量的20%～30%,而且是的潔凈水,如果把它白白排放掉,是一種很大的浪費(fèi),應(yīng)該加以回收利用。
    以來,蒸汽凝結(jié)水回收都面臨著一對無法避免的矛盾,即一方面要盡可能提高回收溫度,提高余熱回收率,另一方面又要盡可能不要影響原有生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因?yàn)槿绻岣哂酂峄厥盏钠肺?就要提高背壓,那么在某些情況下會影響凝結(jié)水的排放。應(yīng)該找到一個合適的平衡點(diǎn),在制訂凝結(jié)水回收方案時,這點(diǎn)應(yīng)特別注意。
    科技的進(jìn)步推動了冷凝水回收技術(shù)的提高和發(fā)展,包括疏水器技術(shù)、耐高溫輸送水泵及其防汽蝕技術(shù)、含有水汽兩相流的管網(wǎng)設(shè)計技術(shù)及相關(guān)的電控技術(shù)等,使原來認(rèn)為不能回收或很難回收冷凝水的一些行業(yè)和領(lǐng)域,現(xiàn)在也能正常地回收運(yùn)行。
2 凝結(jié)水回收的原則
(1)在滿足工藝要求的條件下,凡凝結(jié)水有可能
被回收的,應(yīng)盡量采用蒸汽間接加熱方式,以提高回收量。
(2)凝結(jié)水回收率不得小于60%。
(3)對可能被污染的凝結(jié)水,確認(rèn)有回收價值的,應(yīng)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測及凈化裝置予以監(jiān)測回收或凈化回收。
(4)二次蒸發(fā)箱產(chǎn)生的蒸汽和高溫凝結(jié)水的熱能應(yīng)盡量利用。
3 凝結(jié)水回收方法對比分析
通常,凝結(jié)水回收方法有開放式回收和密閉式回收兩種,現(xiàn)加以對比分析:開放式回收是工業(yè)企業(yè)沿用很久的一種蒸汽凝結(jié)水回收方法,其特點(diǎn)是在回收過程的某個環(huán)節(jié)對大氣開放,以便排出泄露蒸汽和閃蒸汽,達(dá)到降低壓力和降低溫度(便于輸送)的目的。這種方法對于冷凝水回輸?shù)幕靖拍钍俏徊钍降幕厥?即用汽設(shè)備位置高,冷凝水下排入回收管道,而回水箱則設(shè)在地下室內(nèi),冷凝水回收泵又在水箱的低部以保證有一個合適的正壓頭。開放式回收的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)原理淺顯明白,適應(yīng)性寬,投資省。但其缺陷也很明顯,主要是熱能浪費(fèi)大,余熱回收率低。可以這樣分析:首先是泄露蒸汽和閃蒸汽都排入大氣,而且在排放過程中夾帶的水分很多,另外儲水箱的體積一般很大,凝結(jié)水停留的時間很長,壁面散失的熱量也不少。總的來講,余熱回收率不會超過50%,軟水回收率一般在70%左右。密閉式回收就是在冷凝水回收的各個環(huán)節(jié)都不與大氣相接觸。其冷凝水回輸?shù)幕驹頌閴翰钍降幕厥?即用汽設(shè)備尾部疏水器處的壓力高于管道阻力和集水罐壓力的總和,蒸汽凝結(jié)水可以靠壓力差回輸進(jìn)集水罐內(nèi),雖然由于壓差減少會影響流速,但只要對疏水器排量、管徑、管網(wǎng)布置等充分考慮裕量,問題不難解決。密閉式回收通過提高余熱的品位、余熱基本無排放和即排即放的回收理念,實(shí)現(xiàn)較高的余熱回收率和理想的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。
    相對于開放式回收,密閉式回收的優(yōu)點(diǎn)是非常突出的,就是將企業(yè)現(xiàn)有的開放式系統(tǒng)改成密閉式系統(tǒng),其增加的節(jié)能效益一般也可以在1年內(nèi)收回投資。開放式回收與密閉式回收對比如表1表1 冷凝水回收方式比較開放式密閉式原理位差式壓差式特點(diǎn)與大氣接觸不與大氣接觸結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜閃蒸損失大小熱能損失大小環(huán)境污染較大較小系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定平穩(wěn)投資較少較多

4 密閉式回收和其他熱能利用技術(shù)的結(jié)合
411 高溫凝結(jié)水的輸送
普通離心泵輸送高溫水的大困難是汽蝕問題,發(fā)生汽蝕后,將無正常流量輸出,泵體劇烈震動,葉輪等部件嚴(yán)重受損,使得離心泵無法正常運(yùn)行。經(jīng)過多年的研究和實(shí)踐,遼寧能源研究所采用噴射器給水泵入口增壓的方法,它以泵出口的高壓水作為工作流體,通過和相對低壓的高溫?zé)崴趪娚淦鲀?nèi)進(jìn)行混合,形成一種壓力適中的混合流體,使飽和狀態(tài)的高溫?zé)崴兂蛇^冷狀態(tài)。這樣就巧妙地解決了泵的汽蝕問題,在實(shí)際應(yīng)用中可以做到正常泵送溫度高達(dá)150～180℃的高溫水。

412 噴射熱泵的應(yīng)用
所謂噴射熱泵是用正常蒸汽(壓力較高)作為工作流體,回收凝結(jié)水的乏汽(壓力較低)作為引射流體,在噴射器內(nèi)形成壓力適中的低壓蒸汽,這部分混合汽可以重新用作生產(chǎn)之用,不僅充分利用了這部分余熱,而且有效降低回收系統(tǒng)的背壓,更有利于凝結(jié)水回收。

413 噴淋和吸附技術(shù)的應(yīng)用對使用低壓蒸汽的生產(chǎn)設(shè)備,可以使回收系統(tǒng)形成負(fù)壓,造成一個好于開放式回收的回收環(huán)境;對于較高壓力的生產(chǎn)設(shè)備,可以起到蓄熱器的作用,滿足供汽不足時穩(wěn)定低壓蒸汽的生產(chǎn)需要。

414 蒸汽的梯級利用高一級壓力的蒸汽經(jīng)用汽設(shè)備使用以后的水汽混合物,進(jìn)入閃增穩(wěn)壓罐,進(jìn)行水汽分離,凝結(jié)水可由疏水器回收,低一點(diǎn)壓力的蒸汽經(jīng)過調(diào)壓系統(tǒng)后可以繼續(xù)使用,這樣形成一個兩級或多級的梯級利用系統(tǒng),使蒸汽熱能得到充分利用。該技術(shù)在濕法纖維板生產(chǎn)中得到成功應(yīng)用。
凝結(jié)水回收技術(shù)是一項(xiàng)十分成熟的熱能利用技術(shù),凡是大量采用蒸汽間接加熱設(shè)備的企業(yè),都應(yīng)該對冷凝水加以回收利用,但在實(shí)際應(yīng)用中,依然存在不少缺憾,特別是疏水器的質(zhì)量問題和安裝問題以及管理上的缺位,相當(dāng)多企業(yè)的回收裝置“趴窩”,極大影響了回收效果和積極性。如還想了解更多節(jié)能問題請點(diǎn)擊減壓閥查看。
參考文獻(xiàn):GB/T12712—91蒸汽供熱系統(tǒng)凝結(jié)水回收及蒸汽疏水閥技術(shù)管理要求