閉式凝結水回收技術簡介

一、概述

蒸汽作為一種熱能載體，廣泛應用于發電供熱、石油化工、鋼鐵冶金、輕紡印染、造紙、釀造和橡膠等工業領域中。蒸汽在各種用汽設備中放出汽化潛熱后，變為近乎同溫同壓下的飽和凝結水，凝結水具有的熱量可達蒸汽全熱量的20-30%，而且壓力越高凝結水所具有的熱量越多，凝結水的回收利用對蒸汽系統高效而合理的利用有實際意義，100%回收利用凝結水熱量和工質，具有很大的節能潛力。

二、凝結水回收利用的必要性

理論上凝結水沒有雜質可作為鍋爐補水，鍋爐補水每提高7℃，可節約燃料1%。回收利用凝結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/蒸汽發生器補水，可減少燃料；

3.改善鍋爐/蒸汽發生器給水水質，能減少排污量，達到節能節水效果；

4.回收利用后，可減少污水排量，降低水處理費用。

三、凝結水回收方式

凝結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。

開式凝結水回收系統是指凝結水回收水箱敞開于大氣，凝結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

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

圖2

回收 方式	優    點	缺    點
開 式 回 收	1.回收系統設計簡單，不影響工藝設備的加熱 2.投資少	1.閃蒸汽排放造成大量熱能損失 2.凝結水被二次污染。空氣中的O2引起設備氧腐蝕導致凝結水鐵離子超標，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.凝結水水質不發生變化 3.疏水器泄漏新蒸汽可以回收利用 4.回收凝結水溫度高 5.環境整潔無汽水外排現象	1.回收系統設計復雜，不合理的回收系統會影響部分工藝設備的加熱 2.投資大

四、實現凝結水閉式回收必須面臨和解決的問題

凝結水系統的閉式回收不是簡單的將凝結水回收裝置罐體封閉，不合理的設計會使壓力較低的凝結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包括兩部分：一是能適應閉式回收系統的回收裝置；二是合理的凝水回水系統設計。

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

◆回水系統設計需解決問題。

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

閉式系統的汽阻、水擊問題。閉式系統凝結水回水管內往往處于汽水共存狀態，管道系統設計不良往往形成汽阻，系統存在用汽壓力高、泄漏量大的用汽設備往往會在回水管道中產生水擊。

五、閉式凝結水回收系統要求與設計思路簡介

◆閉式凝結水回收系統設計前需要了解的參數

各用汽設備實際用汽壓力及用汽量，用汽設備凝結水出水點位置，用汽設備加熱類型，被加熱物料介質溫度，加熱設備蒸汽供給方式，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。

◆簡單工況的設計思路

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

 

◆復雜工況的設計思路

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

 

當然，并不是每一個復雜系統都按上圖方式來實施，應根據現場的具體情況，采用不同的組合方式，在優化投資的基礎上達到系統密閉的目的。

六、蒸汽用熱系統能耗損失分析

整個蒸汽熱力系統的熱量損失見圖一所示

㈠鍋爐房內損失

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，排污不當造成的損失不易發現，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管道及附屬設備散熱損失。

4．除氧器除氧排汽損失。

㈡管網中供汽管道損失

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。選用適當的保溫材料、保溫結構和保溫厚度，同時要特別注意閥門和法蘭的局部保溫，因為細節往往被忽略。

㈢蒸汽用戶的熱損失

用汽設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凝結水回收管網的熱損失

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． 凝結水損失。將凝結水直接排放不回收。

3． 凝結水被污染損失。由于加熱設備泄漏造成凝結水不能被利用而排放。

使用德奧公司系列產品，能使系統運行達到如圖二所示的運行狀態