一、概述

蒸汽作為一種熱能載體，廣泛應(yīng)用于發(fā)電供熱、石油化工、鋼鐵冶金、輕紡印染、造紙、釀造和橡膠等工業(yè)領(lǐng)域中。蒸汽在各種用汽設(shè)備中放出汽化潛熱后，變?yōu)榻跬瑴赝瑝合碌娘柡湍Y(jié)水，凝結(jié)水具有的熱量可達蒸汽全熱量的20-30%，而且壓力越高凝結(jié)水所具有的熱量越多，凝結(jié)水的回收利用對蒸汽系統(tǒng)高效而合理的利用有實際意義，100%回收利用凝結(jié)水熱量和工質(zhì)，具有很大的節(jié)能潛力。

二、凝結(jié)水回收利用的必要性

理論上凝結(jié)水沒有雜質(zhì)可作為鍋爐補水，鍋爐補水每提高7℃，可節(jié)約燃料1%。回收利用凝結(jié)水有以下幾方面的作用：

1．減少軟化（除鹽）水的制備；

2.進入除氧器作為鍋爐/蒸汽發(fā)生器補水，可減少燃料；

3.改善鍋爐/蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì)，能減少排污量，達到節(jié)能節(jié)水效果；

4.回收利用后，可減少污水排量，降低水處理費用。

三、凝結(jié)水回收方式

凝結(jié)水回收方式按照是否與大氣相通可分為兩種：開式回收和閉式回收。

開式凝結(jié)水回收系統(tǒng)是指凝結(jié)水回收水箱敞開于大氣，凝結(jié)水及其攜帶的蒸汽和因壓降后閃蒸的二次蒸汽排空；為防止輸送水泵汽蝕常采用自然或添加冷卻水的方法降溫到80℃以下（見圖1）。

圖1

閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)是指從疏水器出來凝結(jié)水到回收裝置再到回用系統(tǒng)整個流程完全封閉，沒有任何汽水外排現(xiàn)象。（見圖2）

圖2

回收 方式	優(yōu)    點	缺    點
開 式 回 收	1.回收系統(tǒng)設(shè)計簡單，不影響工藝設(shè)備的加熱 2.投資少	1.閃蒸汽排放造成大量熱能損失 2.凝結(jié)水被二次污染。空氣中的O2引起設(shè)備氧腐蝕導(dǎo)致凝結(jié)水鐵離子超標，CO2、SO2的溶入使水易呈酸性； 3.疏水器泄漏新蒸汽排放，不能回收利用。國標規(guī)定疏水器允許蒸汽泄漏量≤3%，實際使用中要大于3% 4.水箱體積大，回收溫度低 5.環(huán)境熱污染嚴重
閉 式 回 收	1.閃蒸汽排放造成大量熱能損失 2.凝結(jié)水水質(zhì)不發(fā)生變化 3.疏水器泄漏新蒸汽可以回收利用 4.回收凝結(jié)水溫度高 5.環(huán)境整潔無汽水外排現(xiàn)象	1.回收系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，不合理的回收系統(tǒng)會影響部分工藝設(shè)備的加熱 2.投資大

四、實現(xiàn)凝結(jié)水閉式回收必須面臨和解決的問題

凝結(jié)水系統(tǒng)的閉式回收不是簡單的將凝結(jié)水回收裝置罐體封閉，不合理的設(shè)計會使壓力較低的凝結(jié)水不能及時從工藝加熱裝置中排出從而影響加熱工藝，成功的閉式回收系統(tǒng)包括兩部分：一是能適應(yīng)閉式回收系統(tǒng)的回收裝置；二是合理的凝水回水系統(tǒng)設(shè)計。

◆回收裝置需解決問題。閉式凝結(jié)水回收裝置用的是高溫凝水電機泵作為輸送設(shè)備，封閉狀態(tài)下，回收裝置往往帶壓運行，所以凝結(jié)水的溫度往往超過100℃，所以回收裝置必須解決水泵汽蝕問題。

◆回水系統(tǒng)設(shè)計需解決問題。

不同壓力凝水閉式共網(wǎng)問題。回收裝置封閉必然引起背壓升高，一個生產(chǎn)單元或車間往往存在不同壓力和溫度的多路凝結(jié)水，要使不同工況的凝結(jié)水進入同一密閉凝結(jié)水回收裝置，必須解決低壓用汽設(shè)備正常疏水問題。

閉式系統(tǒng)的汽阻、水擊問題。閉式系統(tǒng)凝結(jié)水回水管內(nèi)往往處于汽水共存狀態(tài)，管道系統(tǒng)設(shè)計不良往往形成汽阻，系統(tǒng)存在用汽壓力高、泄漏量大的用汽設(shè)備往往會在回水管道中產(chǎn)生水擊。

五、閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)要求與設(shè)計思路簡介

◆閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計前需要了解的參數(shù)

各用汽設(shè)備實際用汽壓力及用汽量，用汽設(shè)備凝結(jié)水出水點位置，用汽設(shè)備加熱類型，被加熱物料介質(zhì)溫度，加熱設(shè)備蒸汽供給方式，疏水器種類，回收裝置安裝位置，凝水送達點水平距離、爬升高度及末端壓力，送水管管徑等。

◆簡單工況的設(shè)計思路

簡單工況指回收系統(tǒng)中多臺用汽設(shè)備工況相近。在簡單工況下可直接與閉式凝結(jié)水回收裝置進水口相連達到閉式回用目的（見圖一）。

 

◆復(fù)雜工況的設(shè)計思路

復(fù)雜工況指回收系統(tǒng)中存在多臺不同工況的用汽設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)中存在高中低壓各種工況的用汽設(shè)備，并且低壓存在不同工況，不同位置的各類設(shè)備，圖二是常用的一種系統(tǒng)設(shè)計方法（見圖二）。這種設(shè)計思路需對現(xiàn)場進行詳細的考察才能進行合理的系統(tǒng)設(shè)計。

 

當(dāng)然，并不是每一個復(fù)雜系統(tǒng)都按上圖方式來實施，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，采用不同的組合方式，在優(yōu)化投資的基礎(chǔ)上達到系統(tǒng)密閉的目的。

六、蒸汽用熱系統(tǒng)能耗損失分析

整個蒸汽熱力系統(tǒng)的熱量損失見圖一所示

㈠鍋爐房內(nèi)損失

1．鍋爐排煙損失。排煙損失是鍋爐總熱量損失中最重要的一項，通過省煤氣和空氣預(yù)熱器可以回收部分煙氣熱量。

2．鍋爐排污損失。該損失既損失熱量也損失脫鹽水，排污不當(dāng)造成的損失不易發(fā)現(xiàn)，它們隱含在鍋爐房運行費用、水和水處理費用及燃料費中。

3．鍋爐本體和鍋爐房內(nèi)管道及附屬設(shè)備散熱損失。

4．除氧器除氧排汽損失。

㈡管網(wǎng)中供汽管道損失

1． 阻力損失。

2． 蒸汽損失。也就是俗話所說的“跑、冒、滴、漏”，如對此不予以重視，造成的損失也是驚人的。

3． 管道散熱損失。選用適當(dāng)?shù)谋夭牧稀⒈亟Y(jié)構(gòu)和保溫厚度，同時要特別注意閥門和法蘭的局部保溫，因為細節(jié)往往被忽略。

㈢蒸汽用戶的熱損失

用汽設(shè)備因工藝不同而多種多樣，熱損失特點也不相同。最主要的損失在于疏水器的選型不當(dāng)打旁通，疏水器損壞或泄漏嚴重得不到及時維護，造成大量新蒸汽的損失。

㈣凝結(jié)水回收管網(wǎng)的熱損失

1． 蒸汽排空損失。由于采用開式回收，造成蒸汽和閃蒸汽直接排放。

2． 凝結(jié)水損失。將凝結(jié)水直接排放不回收。

3． 凝結(jié)水被污染損失。由于加熱設(shè)備泄漏造成凝結(jié)水不能被利用而排放。

使用德奧公司系列產(chǎn)品，能使系統(tǒng)運行達到如圖二所示的運行狀態(tài)