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冷凝水收回技術

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冷凝水收回技術
發布時間:2019-02-20

冷凝水收回技術
蒸汽在用汽設備中放出汽化潛熱后,變成冷凝水,經疏水器排出。不同用汽設備排放的冷凝水經過收回管網匯集到集水罐中,由冷凝水收回設備送到鍋爐或其它用熱處,如除氧器等,這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 在于收回運用冷凝水的熱量 分    類 開式體系和閉式體系之分
目錄
1 技能分類
? 開式體系
? 閉式體系
2 挑選辦法
3 技能改造影響
4 節能作用
5 技能經濟效益
6 環境效益
7 社會效益
技能分類
冷凝水收回技能的作用在于收回運用冷凝水的熱量(包括閃蒸汽熱量)和軟化水,依據不同狀況可選用不同工藝辦法。一般習氣上有開式體系和閉式體系之分。 [1] 
開式體系
該體系冷凝水搜集箱是開口式,與大氣相通,因為冷凝水進入搜集箱時壓力俄然下降,水溫高于該壓力對應的沸點,發生很多二次閃蒸汽,剩下冷凝水溫度大約是100℃。實踐上,因為閃蒸散熱或有時為了防止運送水泵汽蝕而兌入冷水,收回水溫僅在70℃左右。加之開式收回辦法會有空氣進入冷凝水收回管道,容易引起管道腐蝕。但開式體系設備簡單,出資較少。與冷凝水直接排放比較,仍有必定的節能作用。
閉式體系
該體系中冷凝水搜集箱是封閉式,體系內冷凝水壓力始終堅持高于大氣壓力,使冷凝水水溫低于該壓力下的沸點,冷凝水的熱能得到充分運用。并且閉式體系的冷凝水堅持蒸汽原有品質,用于鍋爐給水時,不會添加溶解氧量,也削減了鍋爐補水量,削減了水處理的費用。
冷凝水是否歸于閉式收回,要看體系壓力和大氣壓力之間的聯系。若用汽設備運用蒸汽壓力為P1,冷凝水收回集水罐的標定壓力為P2,大氣壓力為P0。當P2越接近于P1時,收回體系閉式程度越高,節能率越高;反之,P2越接近于P0時,收回體系的密閉程度越差,節能率越小。明顯,密閉體系評判標準是P0、P1、P2三者的大小聯系。當P2=P0時,就不能稱為密閉式收回體系,就變成了開式收回體系。其節能率和開式體系也就是一樣的。 [2] 
挑選辦法修改
按用汽設備運用蒸汽的壓力和溫度挑選收回辦法
1)用汽設備疏水壓力小于0.15MPa時,冷凝水能夠運用重力自流收回。盡量用集水罐與水泵吸入口的液位差供應防汽蝕壓頭,假如工藝安置不能確保必要的防汽蝕壓頭,要采納專門的防汽蝕設備。
2)用汽設備疏水壓力在0.15-0.6MPa之間,大都選用增壓收回辦法收回冷凝水。要仔細核算阻力丟失,規劃集水罐超壓排氣設備,考慮直接噴淋吸收和增壓收回兩種辦法運用超壓排氣。需求選用泵葉輪耐溫150℃的水泵,裝備專門的防汽蝕設備。
3)用汽設備冷凝水壓力大于0.6MPa,選用高壓、中壓收回體系閃蒸汽,閃蒸汽供中壓或低壓用汽設備。閃蒸量小于或等于中低壓熱用戶蒸汽運用量,具有相同運用周期時,可直接運用。無中、低壓熱用戶時,設中壓或低壓熱交換設備,加熱其它工藝介質, 以到達相同的熱能運用作用。選用噴射熱泵辦法,增壓增量運用。
按用汽設備供熱辦法挑選負荷安穩,耗汽量大的用戶
1)條件
企業出產工藝要求該類換熱設備開機后即處于一種耗汽量和蒸汽運用壓力均安穩的負荷。
2)管網挑選
按余壓回水辦法的限制流速和比摩阻準則規劃管徑,可不專門設集水罐。收回管網直接接收回設備。
3)收回設備挑選
按收回冷凝水流量和冷凝水熱用戶阻力斷定冷凝水泵防汽蝕設備流量和揚程,在設備吸入管考慮裝設故障時的主動排水功能。
特別工藝用戶
1)造紙職業
造紙職業有多缸紙機和漿機,每個缸有不同的烘干溫度和濕度要求,一臺紙機或漿機可自成一個獨立的熱能梯級運用體系。
規劃時要考慮上述要素,將噴射熱泵技能,自控技能和冷凝水收回技能結合起來,以規劃最理想的熱能運用體系。
2)卷煙職業
卷煙職業蒸汽運用參數改動比較大,蒸汽運用有直接加熱和直接加熱兩種辦法??煽紤]用高壓用汽設備的二次閃蒸汽用于直接加濕或空調采暖等辦法,二次閃蒸汽汽量和壓力缺乏時可用噴射泵引射和增壓。
3)橡膠職業
用汽設備多,單臺耗汽量小,同期運用系數大,冷凝水收回需求合理的壓力匹配,才干確保硫化溫度。冷凝水既可做鍋爐供水,又可做硫化機內胎用水。
總歸,特別工藝要有特別的處理辦法,在收回體系上和收回設備的選配上力求到達最佳的作用。 [3] 
冷凝水用處挑選冷凝水作鍋爐補水
1)冷凝水作鍋爐汽包補水
直接上鍋爐是指將收回設備出口管接至原鍋爐上水管在省煤器前端的某處(一般應在原上水泵止回閥后端)。因為上水溫度進步,應留意省煤器安全問題,可經過有關核算,斷定省煤器出口的溫度,關于非歡騰式省煤器,此溫度應至少低于飽滿溫度30℃,關于歡騰式省煤器,省煤器出口溫度應確保汽水混合物的干度≤20%。在鍋爐原給水操控要求不高或無熱力除氧時挑選該計劃。
2)冷凝水直接進熱力除氧器
大型鍋爐對上水接連性和平穩性要求很高,這時冷凝水不再直接輸入鍋爐而是進入熱力除氧器,然后由原鍋爐上水體系完結輸入鍋爐的任務。不管是直接上鍋爐仍是直接上鍋爐,從安全的視點考慮,還應設置一根當鍋爐或除氧器滿水時供冷凝水排放的管道,此管一般接到軟化水箱中,具有溢流管的性質。冷凝水的這種去向挑選是主動的,一般經過電磁閥,雙回路調節器等操控閥門來完結。冷凝水作低溫熱源當企業運用熱電廠供汽,因為收回管網太長等原因無法直接收回到鍋爐房時,或當冷凝水集水罐水質遭到二次污染,不能做鍋爐補水時,可作為低溫加熱熱源運用。
1)企業用于取暖熱源
運用冷凝水的余熱,依據供熱負荷斷定是否需求補充部分軟水(或生水)作采暖循環用水,依據余熱量斷定供暖面積,可節省集中供熱費用。
2)用于直接熱水用戶
關于印染、紡織、橡膠、輪胎等企業,需求很多自用高溫軟化熱水,可運用冷凝水作為高溫熱水用。
3)直接換熱熱源
冷凝水遭到污染無法直接運用時,可考慮直接換熱辦法。如加熱工藝用水,采暖循環水等非飲用水場合。
總歸,冷凝水收回的準則是:經過冷凝水收回體系中能量的綜合運用,到達最經濟的能量收回運用,堅持整個蒸汽熱力體系運用率最高,經濟性最好。冷凝水收回中的能量收回實踐上有交錯在一起的三種辦法:冷凝水所含熱能的收回,閃蒸汽的有效運用,軟化水的收回。
關于高、中壓收回體系,在體系中設專門的閃蒸設備,閃蒸汽供低壓用汽設備運用。一起也削減了其他冷凝水的收回難度。假如沒有下一級低壓蒸汽用戶,能夠設置熱交換器,加熱其它用處的工藝介質,做到能量的有效運用。在冷凝水收回管網中能夠設多級閃蒸設備,使蒸汽按梯級辦法運用。
冷凝水收回設備中終究的冷凝水一般送回鍋爐重新運用,這樣不只節省了熱能,也節省了軟化水,從而也節省了水處理的費用。
有時,冷凝水被污染,不能作為軟化水,可是其中的熱能仍是應該盡量收回,能夠作為低溫加熱熱源運用,如用于取暖,直接加熱熱水或其它工質。
當企業選用熱電廠供汽時,把冷凝水收回到鍋爐管網太長,或許需求收回的冷凝水數量太少,不值得設收回管網,也應該把用汽點的冷凝水搜集起來,就地運用。
技能改造影響修改
大多換熱設備是運用蒸汽的潛熱完成熱能轉化的,這也是冷凝水收回的一般領域。收回技能的運用,添加用汽設備背壓,削減疏水閥工作壓差,若不做相應調整,可能會影響出產,
詳細處理辦法如下:
1)對高、中壓用汽設備,經過改動疏水閥的排放口和管網管徑及連接辦法,調節壓差和流量聯系直接處理。
2)對低壓用汽設備,經過選用無壓式疏水閥或噴射增壓疏水的收回辦法處理。
總歸,對用汽設備,收回技能的運用必須改動原有的裝備,確保對用汽設備加熱工藝無任何晦氣影響。
對收回管網的影響
1)對高、低壓冷凝水合流管網,由水力核算斷定壓力匹配狀況。壓力工況不能確保低壓設備正?;厮畷r,高、低壓管路要分設,選用不同收回設備,以到達最好的節能作用。
2)對壓力相差不大的管網,由水力核算斷定選取管徑,防止不合理的管徑規劃帶來的水擊、汽塞等不良影響。
對有害氣體排放的影響
1)在相同熱負荷條件下,經過冷凝水收回,會下降鍋爐煙塵的排放,利于環保。
2)冷凝水收回削減因跑、冒、滴、漏對環境發生的熱污染。
對高溫冷凝水的二次閃蒸汽排放的影響
1)密閉式冷凝水收回體系對二次閃蒸汽要有適合的規劃計劃,按壓力、流量和品質挑選用處。
2)二次閃蒸汽優先挑選工藝簡單且能完全運用的用戶。
3)二次閃蒸汽需排放時,要選用消音、減壓等措施。
對鍋爐熱力除氧的影響
1)冷凝水收回熱量小于鍋爐熱力除氧平衡狀態熱量時,冷凝水可直接回除氧器。
2)冷凝水進除氧器時一般不與鍋爐供水管同程,而在除氧器殼體上方開口,選用冷凝水均勻進入辦法安置,且要規劃冷凝水收回體系真空倒灌的預防措施。
3)本著冷凝水優先運用準則,原除氧器上水水量應依據冷凝水回水量下調。
4)對手動操控除氧溫度的除氧器,蒸汽進汽量依據冷凝水收回量作相應削減、甚至封閉。
對鍋爐水處理設備的影響
1)冷凝水為純凈的軟化水,冷凝水收回量的添加,鍋爐軟化水供應量相應削減。
2)鍋爐軟化水處理設備并非隨收回量的添加而削減,必須堅持無冷凝水時的備用狀態。
3)冷凝水水質要接連監測,一旦水質因為其它要素不符合鍋爐要求,軟化水應立即供應。
4)冷凝水遭到常規污染時,要添加相應的冷凝水處理設備。
對鍋爐運轉的影響
1)冷凝水直接進鍋爐汽包時應在省煤器前進入,冷凝水進水溫度和鍋爐汽包內水蒸汽溫度要有40℃以上的溫差。
2)應盡量確保冷凝水先進入鍋爐,一起關于鍋爐輔機體系盡量選用變頻調速操控辦法。
3)原鍋爐供水量需依據冷凝水收回量做相應調整。 [4] 
節能作用
冷凝水收回是蒸汽熱力體系循環中的一個重要環節,從體系節能的觀點出發,冷凝水收回運用的好壞直接影響蒸汽熱力體系總的動力運用效率。這主要體現在以下幾方面:
1)熱能價值:冷凝水具有蒸汽熱能(焓值)的20%左右,相關于一個不收回冷凝水的體系來講,冷凝水收回改造的節能潛力大于熱力體系中的其它環節。
2)工藝平衡:冷凝水收回體系的完善規劃能夠補償疏水閥選型不妥而造成的用汽設備蒸汽泄漏3%左右,削減高溫飽滿水的閃蒸丟失5—10%。
3)熱平衡:收回冷凝水余熱用于熱力除氧,削減熱力除氧器的新蒸汽運用量,削減了高品位蒸汽的消耗量;收回冷凝水到鍋爐汽包能夠節省鍋爐燃料,一般來說,給水溫度每上升6℃,就能夠節省燃料1%。冷凝水收回有利于鍋爐排污量削減,下降排污熱丟失,進步鍋爐熱效率。
4)水平衡:冷凝水做鍋爐給水可削減軟化水處理量,節省軟化水處理費用。
技能經濟效益修改
項目出資
冷凝水收回新建項目出資由收回管網、收回泵站、主動操控、土建安裝費用等幾部分組成。
冷凝水收回改造項目出資由用汽設備疏水閥選型、收回管網改造、收回泵站改造、自控體系和部分土建改造等費用組成。企業廠區半徑,用汽設備數量,收回管網管徑及數量,冷凝水壓力等級及流量,冷凝水運用辦法及操控辦法等決定了項目出資總額。
出資收回期
冷凝水的價值直接體現為熱能價值、冷凝水純凈品質價值和削減排污價值三部分。項目出資雖然因是新建項目和改造項目有所不同,可是冷凝水價值也因為選用動力設備的不同,蒸汽本錢也不一樣,以致冷凝水價值也不一樣。以動力設備為燃煤鍋爐為例(燃油和天然氣蒸汽本錢更高),蒸汽本錢一般為60—90元/噸不等,每噸冷凝水年價值:當設備接連運轉時,每年節省冷凝水價值10萬元左右;當設備連續運轉時,每年節省冷凝水價值5萬元左右。運轉費用因為冷凝水收回計劃因詳細狀況差別很大,可是冷凝水收回所需的動力消耗與其收回的熱能和軟化水的價值比較要小得多。對冷凝水直接作鍋爐汽包給水的收回體系,收回設備運轉電費可部分抵消鍋爐原給水泵運轉電費。對冷凝水作除氧器給水的收回體系,運轉費用為收回設備的冷凝水泵電費。對冷凝水作采暖或其它運用辦法時,依據詳細使用作詳細熱能剖析。
環境效益
經過冷凝水節能技能改造,不只能帶來杰出的節能作用和客觀的經濟效益,也能夠發生杰出的環境效益和社會效益。
(1)削減環境熱污染
冷凝水從用汽設備排入大氣的一會兒,因為壓力俄然下降,發生很多二次閃蒸汽,噴出的高溫冷凝水夾帶閃蒸汽極易燙壞現場操作工。在北方的冬天,因為環境溫度較低,易形成霧幕,影響行人視線。在夏季,是導致環境高溫的爪牙。
(2)削減煙塵及有害氣體排放量
余熱的收回伴隨供熱量的削減,對燃煤鍋爐而言,意味著燃煤量削減,煙塵排放削減,其中的有害氣體CO2、SO2相應削減。
社會效益
(3)進步我國動力運用整體水平
因為蒸汽熱力體系的使用十分遍及,幾乎各種職業都很多運用。一起冷凝水收回遭到詳細出產條件和收回技能條件的限制,遍及收回率偏低。因此經過實施冷凝水收回節能改造能夠大幅度進步動力效率,對減輕我國動力需求壓力和環境壓力都十分重要。 


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