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蒸汽凝结水闭式回收技术的应用

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蒸汽凝结水闭式回收技术的应用

发布日期:2015-09-10 00:00 来源:http://www.kslike.com 点击:

  蒸汽凝结水闭式回收技术的应用

  1.引言

  随着人类社会的进步和经济的飞速发展,世界范围内的能源短缺现象日益突出,节能环保逐渐成为社会经济生活中必须优先考虑的前提条件。如何合理高效地利用能源,保护自然环境,成为世界各国共同面对和关注的重要课题。蒸汽凝结水回收作为一项可以大大提高能源利用率,有效节约水资源的新兴技术,近几年在一些发达国家得到了广泛的应用,并取得了可观的经济效益和良好的环保效益。因此,加快此项技术在我国的推广和应用,对于中国这样资源短缺的发展中国家更加具有重大的现实意义和深远的战略意义。

  2.目前的现状及存在的问题

  众所周知,蒸汽锅炉是我国耗能耗水的大户。目前国内拥有工业锅炉约100万台,其中蒸汽锅炉占有相当大的比例,但是蒸汽热力系统的能源利用效率还很低,仅为国际先进水平的一半左右,由此浪费掉的燃料资源相当于全年蒸汽供热系统总能耗的四分之一。此外,在蒸汽供热系统中有半数以上的凝结水没有经过完全回收和充分利用,每年浪费数以亿吨的水资源。

  蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成,通常用汽设备只利用蒸汽的潜热,释放潜热后的蒸汽还原成同温度的饱和水,即拥有显热的凝结水。用汽设备使用的蒸汽压力越高,排放的凝结水热能价值也就越大,据统计,不同压力下蒸汽产生的凝结水所含有的余热可占到蒸汽总热量的15%~30%,是一种数量可观、品质优良的理想余热资源。目前我国很多企业凝结水回收率很低的原因主要有以下几个方面:

  (1)由于蒸汽疏水阀选型、安装有误以及疏水阀本身质量等问题,致使间接用汽设备无法正常疏水,或影响加热,或漏汽严重;

  (2)没有很好地解决高温凝结水的泵送汽蚀、水击、气堵等问题,即使勉强用开放式方法回收,闪蒸降温的损失也十分严重;

  (3)不同用汽设备产生的凝结水压力不同而出现的高低压共网问题得不到妥善 解决,使得各蒸汽用户不得不选择单独排放,从而造成了凝结水资源不能进行大规模综合利用的局面。

  为了解决上述问题,近年来凝结水的闭式回收技术得到了越来越多的重视,相关的产品和设备不断涌现,但从整体来看,这项技术仍处于初级的分散发展的阶段,尚未得到全面的系统性应用

  3.基本原理及系统流程

  3.1凝结水闭式回收系统的特性

  凝结水闭式回收技术的关键在于凝结水回收的过程始终在闭式系统中进行,不与空气接触,因而要依据科学的理论进行回收系统的合理设计。同时,作为一项完整的系统工程,凝结水闭式回收系统不仅需要有能力解决水击、泵汽蚀、高低压共网、水质保证等问题的专有回收设备,还需要锅炉、热设备、疏水装置、收集装置、管网、水处理装置、控制系统等各环节的有效匹配,才能最大限度地发挥系统的效率和优势。

  3.2 凝结水闭式回收系统的组成与流程

  密闭式凝结水回收系统主要由回收管网和回收泵站两部分组成。管网部分主要包括蒸汽疏水阀和回收管道;泵站部分的主要设备是凝结水回收装置,该装置采用高度集成化设备,将容纳凝结水的集水器,输送凝结水的汽动泵以及相关的控制阀门和仪表集于一体,大大节约了占地面积,并且安装简单,便于运行管理。

  笔者以某学院集中锅炉房设计为例详细介绍凝结水闭式回收系统的流程。该锅炉房为院区内办公教学楼、报告厅、综合楼、学生宿舍等处的采暖和卫生热水系统,以及游泳池、洗衣房等设施提供热源。锅炉房内分别设置2吨和4吨的蒸汽锅炉各一台,满足冬夏季不同的负荷需要,同时,对采暖和卫生热水用汽水换热器产生的凝结水进行回收。由于采暖和卫生热水换热器所需的蒸汽压力不同,在对凝结水进行回收时将不可避免地产生高低压共网问题,可采用分别接入集水器的方式加以解决。此外,由于采用汽动泵作为动力输送,有效解决了高温凝结水的泵送汽蚀问题。

  凝结水闭式回收系统的流程如图一所示,锅炉产生的蒸汽经过不同压力的用汽设备后由疏水阀疏水,并利用其背压将凝结水输送回锅炉房,进入凝结水回收装置。该装置中集水器的压力由压力调节阀控制,超压的少量闪蒸汽引入锅炉房内热水箱,由消声加热器将水加热后供值班人员淋浴使用。进入集水器中的高温凝结水由汽动泵直接送入:

  ①容纳锅炉给水的软化除氧水箱,替代部分软化水,减小软化除氧设备的运行负荷,提高锅炉给水温度。

  ②采暖换热机组携带的软水箱,充当全部采暖系统补水,从而节省补水所需软化水设备的投资。

  3.3 疏水阀的合理选择

  密闭式凝结水回收系统中的管网部分是高温凝结水进入集水器的必经之路,因此,合理选择疏水阀是确保密闭式凝结水回收系统正常运行的关键环节。然而,相对于锅炉等大型设备来说,疏水阀在许多人眼中是不起眼的小设备,造成疏水阀的选型简单粗糙,出现了许多偏差。例如有的设计人员根据开式回收方法进行选型设计,导致采用密闭式回收技术时,管网压差减小,疏水排量下降,系统不能正常疏水;有的企业根据用汽设备疏水管径自己配置,没有按照压差和排量选取疏水阀排水孔直径,造成疏水阀排量过大或过小,出现漏汽或开旁通管的浪费现象。


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