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唐山冷凝水回收系列

发布时间:2019-11-22
唐山冷凝水回收系列

  1、冷凝水的定义。

  冷凝水又称凝结水,是蒸汽在用热设备中传输完热量后从气态转变成的液态介质。饱和蒸汽因具备温度好调节、加热均匀、传热系数高、安全清洁低成本等特点,在工业企业中被广为应用。蒸汽的相变(气态变液态)放出潜热的过程,是最主要的传热过程。因此,工业工程中用了多少蒸汽,就有等量的冷凝水产生。

  2、冷凝水回收。

  一般情况下,冷凝水的温度均高于100摄氏度,其中含有的显热相当于蒸汽总热量的10%到30%,同时,冷凝水也是很好的软水。通过合适的方法将冷凝水回收到相应的设备中去,既可节约能耗也可降低水处理和补水所需的费用,并可减少直接排放造成的热污染。

  3、冷凝水回收利用的方式

  按冷凝水回收用途来分:

  如果用汽设备所用蒸汽是本企业的锅炉自主生成,将冷凝水直接打回锅炉或锅炉除氧器前的蓄水箱是较常见的冷凝水回收方式。

  如果用汽设备所用蒸汽来自较远距离的电厂,则大多数情况下,冷凝水不能被电厂回收,只能从其他途径进行回收和利用。如作为某些加热工艺系统的预热源、为清洗设备或其他清洗工艺提供热水源等。

  按冷凝水回收的集水方式来分:

  开放式冷凝水回收系统,会使用疏水阀将冷凝水回收到一个开放到大气的收集罐内,再用于锅炉补水,预热或其他热水工艺。由于将冷凝水直接排放到大气常压下,会有较多的闪蒸汽直接排放到大气中,闪蒸后的冷凝水温度不会高于100°C。


  封闭式冷凝水回收系统,将冷凝水回收到一个相对封闭的收集罐内,能够保持回收的冷凝水高于常压的一种回收方式。带压的冷凝水大多都是直接作为锅炉的补水。冷凝水回到集水罐中也会由于压力变化产生一定压力的闪蒸汽,可以回用于用热系统。在封闭式冷凝水回收系统中,集水罐内的冷凝水温度可以远高于100°C。


  上述两种冷凝水方式的的比较:

  开放式冷凝水回收系统,优点是疏水阀后背压较小,疏水阀入口到出口的压差较为理想,利于用热设备的持续排水;投资较少,较易实现;最后的冷凝水温度低于100°C,用离心泵向下一级用水设备(如锅炉)输送时能够较为容易地克服汽蚀等问题。缺点是集水罐直通大气,会造成较多的闪蒸汽白白浪费掉,也会对环境造成热污染。尤其是当用热设备内的蒸汽压力、冷凝水温度都较高时,经过疏水阀后,瞬间的大幅降压,产生的闪蒸汽数量更大,造成的损失更为突出。

  封闭式冷凝水回收系统,优点是能够避免闪蒸汽的浪费;高于100°C的冷凝水被直接打回锅炉,节约更多的用煤成本,长远来看综合经济性较好。缺点是:疏水阀后的背压较高,疏水阀入口到出口的排水压差缩小有可能影响到用热设备的排水效率,若处理不当,可能造成用热设备的积水;闪蒸汽的利用通道要畅通,不能有阻塞,如出现阻塞可能造成"蒸汽绑"(类似于汽堵)的现象发生,严重影响用热设备的排水;远高于100°C的冷凝水的泵浦输送时的汽蚀问题需具备更高的技术要求,需要增加专用设备;总体投资较大。

  唐山联鼎蒸汽节能技术开发有限公司(以下简称:联鼎节能)针对上述两种冷凝水回收方式,充分结合二者的优缺点,提出另一个解决方案,其基本思路是:

  1、提高蒸汽在用汽设备上的利用效率。用汽设备中排出的冷凝水先集中到闪蒸罐中,产生的闪蒸汽被蒸汽热泵(蒸汽喷射压缩器蒸汽喷射引射器)抽吸并与工作蒸汽进行混合,形成满足设备压力要求的混合蒸汽。由于一部分闪蒸汽又被循环利用重新回到了用热设备,减少了新鲜蒸汽的用量,实现了本阶段节能的目的。

  2、由于蒸汽热泵的喷射引射作用,闪蒸罐内压力可以远小于用汽设备中的蒸汽压力,具有良好的排水压差,保证用热设备的顺畅排水,避免积水现象的发生。

  3、因为冷凝水在闪蒸罐内实现了大幅降压,除了产生更多的闪蒸汽之外,闪蒸罐内的冷凝水的温度也能大幅下降直至达到100°C左右,用离心泵输送到下一级用水设备时的汽蚀问题也较容易解决。

  一言以蔽之,本技术的核心是,应用蒸汽喷射技术先将高温冷凝水降压降温,闪蒸汽回收循环利用,冷凝水温度也达到了较容易输送的温度。我们把这种冷凝水回收方式定义为"蒸汽喷射冷凝水回收系统"。通过在造纸、化工等领域的应用效果来看,节能效果显著,运行稳定可靠,技术成熟可行。


  蒸汽喷射冷凝水回收系统应用的条件:

  1、用汽设备中所用蒸汽压力,应小于从锅炉或电厂传送过来的主汽压力。如:用汽设备所用蒸汽压力不超过0.5MPa,而主蒸汽压力为1.0MPa。实际上,用热设备所用蒸汽压力小于锅炉或电厂来的主汽压力在实际应用中是一种常态,传统的做法往往是采用减压阀截流减压的方法将主蒸汽压力降低到用热设备的所用压力。

  蒸汽喷射冷凝水回收系统的优势:

  1、节约工作蒸汽用量。

  2、具备良好、稳定的用热设备排水性能,避免积水、水锤现象的发生。

  3、冷凝水易于用普通离心泵方式传输,工艺简单,回收成本低。

  4、蒸汽热泵没有机械部件,性能稳定,使用周期长,维护成本低。

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