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冷凝水收回技术
发布时间:2019-02-20

冷凝水收回技术
蒸汽在用汽设备中放出汽化潜热后,变成冷凝水,经疏水器排出。不同用汽设备排放的冷凝水经过收回管网汇集到集水罐中,由冷凝水收回设备送到锅炉或其它用热处,如除氧器等,这就是冷凝水收回技能。
中文名 冷凝水收回技能 外文名 Condensed water recycling technology 作    用 在于收回运用冷凝水的热量 分    类 开式体系和闭式体系之分
目录
1 技能分类
▪ 开式体系
▪ 闭式体系
2 挑选办法
3 技能改造影响
4 节能作用
5 技能经济效益
6 环境效益
7 社会效益
技能分类
冷凝水收回技能的作用在于收回运用冷凝水的热量(包括闪蒸汽热量)和软化水,依据不同状况可选用不同工艺办法。一般习气上有开式体系和闭式体系之分。 [1] 
开式体系
该体系冷凝水搜集箱是开口式,与大气相通,因为冷凝水进入搜集箱时压力俄然下降,水温高于该压力对应的沸点,发生很多二次闪蒸汽,剩下冷凝水温度大约是100℃。实践上,因为闪蒸散热或有时为了防止运送水泵汽蚀而兑入冷水,收回水温仅在70℃左右。加之开式收回办法会有空气进入冷凝水收回管道,容易引起管道腐蚀。但开式体系设备简单,出资较少。与冷凝水直接排放比较,仍有必定的节能作用。
闭式体系
该体系中冷凝水搜集箱是封闭式,体系内冷凝水压力始终坚持高于大气压力,使冷凝水水温低于该压力下的沸点,冷凝水的热能得到充分运用。并且闭式体系的冷凝水坚持蒸汽原有品质,用于锅炉给水时,不会添加溶解氧量,也削减了锅炉补水量,削减了水处理的费用。
冷凝水是否归于闭式收回,要看体系压力和大气压力之间的联系。若用汽设备运用蒸汽压力为P1,冷凝水收回集水罐的标定压力为P2,大气压力为P0。当P2越接近于P1时,收回体系闭式程度越高,节能率越高;反之,P2越接近于P0时,收回体系的密闭程度越差,节能率越小。明显,密闭体系评判标准是P0、P1、P2三者的大小联系。当P2=P0时,就不能称为密闭式收回体系,就变成了开式收回体系。其节能率和开式体系也就是一样的。 [2] 
挑选办法修改
按用汽设备运用蒸汽的压力和温度挑选收回办法
1)用汽设备疏水压力小于0.15MPa时,冷凝水能够运用重力自流收回。尽量用集水罐与水泵吸入口的液位差供应防汽蚀压头,假如工艺安置不能确保必要的防汽蚀压头,要采纳专门的防汽蚀设备。
2)用汽设备疏水压力在0.15-0.6MPa之间,大都选用增压收回办法收回冷凝水。要仔细核算阻力丢失,规划集水罐超压排气设备,考虑直接喷淋吸收和增压收回两种办法运用超压排气。需求选用泵叶轮耐温150℃的水泵,装备专门的防汽蚀设备。
3)用汽设备冷凝水压力大于0.6MPa,选用高压、中压收回体系闪蒸汽,闪蒸汽供中压或低压用汽设备。闪蒸量小于或等于中低压热用户蒸汽运用量,具有相同运用周期时,可直接运用。无中、低压热用户时,设中压或低压热交换设备,加热其它工艺介质, 以到达相同的热能运用作用。选用喷射热泵办法,增压增量运用。
按用汽设备供热办法挑选负荷安稳,耗汽量大的用户
1)条件
企业出产工艺要求该类换热设备开机后即处于一种耗汽量和蒸汽运用压力均安稳的负荷。
2)管网挑选
按余压回水办法的限制流速和比摩阻准则规划管径,可不专门设集水罐。收回管网直接接收回设备。
3)收回设备挑选
按收回冷凝水流量和冷凝水热用户阻力断定冷凝水泵防汽蚀设备流量和扬程,在设备吸入管考虑装设故障时的主动排水功能。
特别工艺用户
1)造纸职业
造纸职业有多缸纸机和浆机,每个缸有不同的烘干温度和湿度要求,一台纸机或浆机可自成一个独立的热能梯级运用体系。
规划时要考虑上述要素,将喷射热泵技能,自控技能和冷凝水收回技能结合起来,以规划最理想的热能运用体系。
2)卷烟职业
卷烟职业蒸汽运用参数改动比较大,蒸汽运用有直接加热和直接加热两种办法。可考虑用高压用汽设备的二次闪蒸汽用于直接加湿或空调采暖等办法,二次闪蒸汽汽量和压力缺乏时可用喷射泵引射和增压。
3)橡胶职业
用汽设备多,单台耗汽量小,同期运用系数大,冷凝水收回需求合理的压力匹配,才干确保硫化温度。冷凝水既可做锅炉供水,又可做硫化机内胎用水。
总归,特别工艺要有特别的处理办法,在收回体系上和收回设备的选配上力求到达最佳的作用。 [3] 
冷凝水用处挑选冷凝水作锅炉补水
1)冷凝水作锅炉汽包补水
直接上锅炉是指将收回设备出口管接至原锅炉上水管在省煤器前端的某处(一般应在原上水泵止回阀后端)。因为上水温度进步,应留意省煤器安全问题,可经过有关核算,断定省煤器出口的温度,关于非欢腾式省煤器,此温度应至少低于饱满温度30℃,关于欢腾式省煤器,省煤器出口温度应确保汽水混合物的干度≤20%。在锅炉原给水操控要求不高或无热力除氧时挑选该计划。
2)冷凝水直接进热力除氧器
大型锅炉对上水接连性和平稳性要求很高,这时冷凝水不再直接输入锅炉而是进入热力除氧器,然后由原锅炉上水体系完结输入锅炉的任务。不管是直接上锅炉仍是直接上锅炉,从安全的视点考虑,还应设置一根当锅炉或除氧器满水时供冷凝水排放的管道,此管一般接到软化水箱中,具有溢流管的性质。冷凝水的这种去向挑选是主动的,一般经过电磁阀,双回路调节器等操控阀门来完结。冷凝水作低温热源当企业运用热电厂供汽,因为收回管网太长等原因无法直接收回到锅炉房时,或当冷凝水集水罐水质遭到二次污染,不能做锅炉补水时,可作为低温加热热源运用。
1)企业用于取暖热源
运用冷凝水的余热,依据供热负荷断定是否需求补充部分软水(或生水)作采暖循环用水,依据余热量断定供暖面积,可节省集中供热费用。
2)用于直接热水用户
关于印染、纺织、橡胶、轮胎等企业,需求很多自用高温软化热水,可运用冷凝水作为高温热水用。
3)直接换热热源
冷凝水遭到污染无法直接运用时,可考虑直接换热办法。如加热工艺用水,采暖循环水等非饮用水场合。
总归,冷凝水收回的准则是:经过冷凝水收回体系中能量的综合运用,到达最经济的能量收回运用,坚持整个蒸汽热力体系运用率最高,经济性最好。冷凝水收回中的能量收回实践上有交错在一起的三种办法:冷凝水所含热能的收回,闪蒸汽的有效运用,软化水的收回。
关于高、中压收回体系,在体系中设专门的闪蒸设备,闪蒸汽供低压用汽设备运用。一起也削减了其他冷凝水的收回难度。假如没有下一级低压蒸汽用户,能够设置热交换器,加热其它用处的工艺介质,做到能量的有效运用。在冷凝水收回管网中能够设多级闪蒸设备,使蒸汽按梯级办法运用。
冷凝水收回设备中终究的冷凝水一般送回锅炉重新运用,这样不只节省了热能,也节省了软化水,从而也节省了水处理的费用。
有时,冷凝水被污染,不能作为软化水,可是其中的热能仍是应该尽量收回,能够作为低温加热热源运用,如用于取暖,直接加热热水或其它工质。
当企业选用热电厂供汽时,把冷凝水收回到锅炉管网太长,或许需求收回的冷凝水数量太少,不值得设收回管网,也应该把用汽点的冷凝水搜集起来,就地运用。
技能改造影响修改
大多换热设备是运用蒸汽的潜热完成热能转化的,这也是冷凝水收回的一般领域。收回技能的运用,添加用汽设备背压,削减疏水阀工作压差,若不做相应调整,可能会影响出产,
详细处理办法如下:
1)对高、中压用汽设备,经过改动疏水阀的排放口和管网管径及连接办法,调节压差和流量联系直接处理。
2)对低压用汽设备,经过选用无压式疏水阀或喷射增压疏水的收回办法处理。
总归,对用汽设备,收回技能的运用必须改动原有的装备,确保对用汽设备加热工艺无任何晦气影响。
对收回管网的影响
1)对高、低压冷凝水合流管网,由水力核算断定压力匹配状况。压力工况不能确保低压设备正常回水时,高、低压管路要分设,选用不同收回设备,以到达最好的节能作用。
2)对压力相差不大的管网,由水力核算断定选取管径,防止不合理的管径规划带来的水击、汽塞等不良影响。
对有害气体排放的影响
1)在相同热负荷条件下,经过冷凝水收回,会下降锅炉烟尘的排放,利于环保。
2)冷凝水收回削减因跑、冒、滴、漏对环境发生的热污染。
对高温冷凝水的二次闪蒸汽排放的影响
1)密闭式冷凝水收回体系对二次闪蒸汽要有适合的规划计划,按压力、流量和品质挑选用处。
2)二次闪蒸汽优先挑选工艺简单且能完全运用的用户。
3)二次闪蒸汽需排放时,要选用消音、减压等措施。
对锅炉热力除氧的影响
1)冷凝水收回热量小于锅炉热力除氧平衡状态热量时,冷凝水可直接回除氧器。
2)冷凝水进除氧器时一般不与锅炉供水管同程,而在除氧器壳体上方开口,选用冷凝水均匀进入办法安置,且要规划冷凝水收回体系真空倒灌的预防措施。
3)本着冷凝水优先运用准则,原除氧器上水水量应依据冷凝水回水量下调。
4)对手动操控除氧温度的除氧器,蒸汽进汽量依据冷凝水收回量作相应削减、甚至封闭。
对锅炉水处理设备的影响
1)冷凝水为纯净的软化水,冷凝水收回量的添加,锅炉软化水供应量相应削减。
2)锅炉软化水处理设备并非随收回量的添加而削减,必须坚持无冷凝水时的备用状态。
3)冷凝水水质要接连监测,一旦水质因为其它要素不符合锅炉要求,软化水应立即供应。
4)冷凝水遭到常规污染时,要添加相应的冷凝水处理设备。
对锅炉运转的影响
1)冷凝水直接进锅炉汽包时应在省煤器前进入,冷凝水进水温度和锅炉汽包内水蒸汽温度要有40℃以上的温差。
2)应尽量确保冷凝水先进入锅炉,一起关于锅炉辅机体系尽量选用变频调速操控办法。
3)原锅炉供水量需依据冷凝水收回量做相应调整。 [4] 
节能作用
冷凝水收回是蒸汽热力体系循环中的一个重要环节,从体系节能的观点出发,冷凝水收回运用的好坏直接影响蒸汽热力体系总的动力运用效率。这主要体现在以下几方面:
1)热能价值:冷凝水具有蒸汽热能(焓值)的20%左右,相关于一个不收回冷凝水的体系来讲,冷凝水收回改造的节能潜力大于热力体系中的其它环节。
2)工艺平衡:冷凝水收回体系的完善规划能够补偿疏水阀选型不妥而造成的用汽设备蒸汽泄漏3%左右,削减高温饱满水的闪蒸丢失5—10%。
3)热平衡:收回冷凝水余热用于热力除氧,削减热力除氧器的新蒸汽运用量,削减了高品位蒸汽的消耗量;收回冷凝水到锅炉汽包能够节省锅炉燃料,一般来说,给水温度每上升6℃,就能够节省燃料1%。冷凝水收回有利于锅炉排污量削减,下降排污热丢失,进步锅炉热效率。
4)水平衡:冷凝水做锅炉给水可削减软化水处理量,节省软化水处理费用。
技能经济效益修改
项目出资
冷凝水收回新建项目出资由收回管网、收回泵站、主动操控、土建安装费用等几部分组成。
冷凝水收回改造项目出资由用汽设备疏水阀选型、收回管网改造、收回泵站改造、自控体系和部分土建改造等费用组成。企业厂区半径,用汽设备数量,收回管网管径及数量,冷凝水压力等级及流量,冷凝水运用办法及操控办法等决定了项目出资总额。
出资收回期
冷凝水的价值直接体现为热能价值、冷凝水纯净品质价值和削减排污价值三部分。项目出资虽然因是新建项目和改造项目有所不同,可是冷凝水价值也因为选用动力设备的不同,蒸汽本钱也不一样,以致冷凝水价值也不一样。以动力设备为燃煤锅炉为例(燃油和天然气蒸汽本钱更高),蒸汽本钱一般为60—90元/吨不等,每吨冷凝水年价值:当设备接连运转时,每年节省冷凝水价值10万元左右;当设备连续运转时,每年节省冷凝水价值5万元左右。运转费用因为冷凝水收回计划因详细状况差别很大,可是冷凝水收回所需的动力消耗与其收回的热能和软化水的价值比较要小得多。对冷凝水直接作锅炉汽包给水的收回体系,收回设备运转电费可部分抵消锅炉原给水泵运转电费。对冷凝水作除氧器给水的收回体系,运转费用为收回设备的冷凝水泵电费。对冷凝水作采暖或其它运用办法时,依据详细使用作详细热能剖析。
环境效益
经过冷凝水节能技能改造,不只能带来杰出的节能作用和客观的经济效益,也能够发生杰出的环境效益和社会效益。
(1)削减环境热污染
冷凝水从用汽设备排入大气的一会儿,因为压力俄然下降,发生很多二次闪蒸汽,喷出的高温冷凝水夹带闪蒸汽极易烫坏现场操作工。在北方的冬天,因为环境温度较低,易形成雾幕,影响行人视线。在夏季,是导致环境高温的爪牙。
(2)削减烟尘及有害气体排放量
余热的收回伴随供热量的削减,对燃煤锅炉而言,意味着燃煤量削减,烟尘排放削减,其中的有害气体CO2、SO2相应削减。
社会效益
(3)进步我国动力运用整体水平
因为蒸汽热力体系的使用十分遍及,几乎各种职业都很多运用。一起冷凝水收回遭到详细出产条件和收回技能条件的限制,遍及收回率偏低。因此经过实施冷凝水收回节能改造能够大幅度进步动力效率,对减轻我国动力需求压力和环境压力都十分重要。 


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