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。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,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)的正常進行。因為如果要提高余熱回收的品位,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,在制訂凝結(jié)水回收方案時,這點應(yīng)特別注意。
科技的進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,主要是熱能浪費大,余熱回收率低?？梢赃@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?？偟膩碇v,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,實現(xiàn)較高的余熱回收率和理想的節(jié)能經(jīng)濟效益。
相對于開放式回收,密閉式回收的優(yōu)點是非常突出的,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行。經(jīng)過多年的研究和實踐,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,在實際應(yīng)用中可以做到正常泵送溫度高達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,進入閃增穩(wěn)壓罐,進行水汽分離,凝結(jié)水可由疏水器回收,低一點壓力的蒸汽經(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)能問題請點擊減壓閥查看。
參考文獻: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
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