《蒸汽凝结水的回收与利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蒸汽凝结水的回收与利用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、蒸汽凝结水的回收与利用动力车间摘要:本文通过概述疏水阀在蒸汽凝结水回收与利用系统中起到的节能作用， 介绍疏水阀的三种类型及分析其特点，并概况出选用疏水阀的注意要点。列 出凝结水回收与利用系统的两种形式开式和闭式及其特点，对本厂凝结水系 统的进行分析，提出在凝结水管网上增设凝结水箱、加强对凝结水的水质监 控。最后对本厂凝结水回收系统进行经济性分析，突出回收凝结水带来持续 节能效益。关键词 蒸汽，凝结水，疏水阀，节能一、引言蒸汽在用汽设备中放出汽化潜热后，变为几乎同温同压下的饱和凝结水，凝结水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%30%,压力和温度越高，凝结水 具有的热量就越多，占蒸汽的总热量的比例也
2、就越大。在系统管网没有泄漏 的情况下，凝结水的水质可达到锅炉给水标准，可作为锅炉给水。根据相关 资料报导，现在中国还有很多工厂和单位的间接蒸汽加热设备就不安装疏水 阀，有的即使安装了，因选型不当、维修不及时和制造质量等原因，凝结水 中的蒸汽含量仍达5%30%，热损失十分严重。由此可见，我们应重视回收凝 结水的经济效益、社会效益以及能源紧缺带来的问题，以期通过有效地利用 余热，保护环境，降低生产成本，合理利用水资源，这是节约能源的一项重 要举措。二、疏水阀的选用疏水阀是凝结水回收系统中的一个关键设备，是一种能自动从蒸汽管道 和蒸汽使用设备中排除凝结水、空气和其他不可凝气体，并能减少蒸汽泄露 的阀
3、门；在工厂供热等蒸汽管网中，是应用最广泛的一种节能产品。在蒸汽 输送管，汽水分离器以及利用蒸汽来加热，保温，半热，换热等工艺过程中 所产生的凝结水，都可以使用疏水阀来排除并加回收利用。据有关资料显示，我国蒸汽消耗量大约以每年递增10%的速度发展，而能 源生产基本保持在九亿吨左右，所以要求工厂供热中的各种工业锅炉能耗也 要维持在三亿多吨左右，新增10%的耗汽量，即所需的2000 万吨标准煤，就 必须从蒸汽管网中解决，提高蒸汽使用效率。正确选择和使用疏水阀是一个 提高使蒸汽热效率的关键设备，可以增加凝结水回收量。疏水阀要能识别蒸汽和凝结水，才能起到阻汽排水作用。识别蒸汽和凝 结水基于三个原理：密度
4、差、温度差和相变，根据这三个原理，可以将疏水 阀分为机械型、热静力型、热动力型3 个类型，下面简要介绍和分析 3 种类 型疏水阀的特点。机械型疏水阀具有以下特点:外形尺寸大；排出的凝结水是接近蒸汽压力 的饱和水，帮有利于提高工艺设备热效率和二次蒸汽利用率；随凝结水液面 升降的浮子应稳定地限制在一定的范围内，否则无法启闭，不能排出凝结水 用于过热蒸汽会使疏水阀内凝结水蒸发，液位降低，浮子下降，产生蒸汽泄 漏；若凝结水冻结，浮子将无法运动；适用于较大背压且不会泄漏蒸汽，但 凝结水的排量减少。热静力型疏水阀利用蒸汽和凝结水的不同温度引起温度敏感元件动作， 从而控制启闭件的动作。当凝结水温度为饱和温度
5、时，疏水阀不会开启，故 不会泄漏蒸汽。可凝结水温度低于饱和温度一定数值时，阀门开启，低于饱 和温度一定温差的凝结水需采用防冻措施。疏水阀的噪声小，但动作不够灵 敏，其温度敏感元件受温度变化影响在开关启闭件时有滞后现象，在疏水阀 前的管网上应设置放热冷管。热动力型疏水阀是利用蒸汽、凝结水通过启闭件时的不同流速引起被其 启闭件隔开的压力室和进口处的压差来启闭疏水阀的。热动力型疏水阀结构 紧凑、体积小、重量轻，使用的压力范围较大，抗水击能力强，启闭迅速， 不易冻结，维修方便，但是有蒸汽泄漏。本厂的凝结水回收系统管网，主要有连续重整、催化车间、加氢车间、 硫磺车间、苯抽提这5个车间回收凝结水，每小时回
6、收5560吨，送至动力 车间的除氧器。回收系统中，设的疏水阀有热静力型的双金属片式、机械型 杠杆浮球式、机械型的倒吊桶式。杠杆浮球式疏水阀灵敏度较低，易产生蒸 汽泄漏，不耐水击落，没有自动排除空气的能力，而倒吊桶式疏水阀不易泄 漏产生蒸汽泄漏，又可以排除少量的冷热空气，用倒吊桶式疏水阀代替杠杆 浮球式的疏水阀，效果会更好！实际选用蒸汽疏水阀，要考虑发下几点：工 作压力、最高工作背压、疏水阀的工作压差、蒸汽的工况、对水击的适应能 力、排空气能力、蒸汽损失情况、凝结水的排量。疏水阀的科学选用，不仅 对能提高凝结水的回收量，提高蒸汽的热效率，而且可以从以下两个方面提 高生产效率。第一，迅速排出蒸汽使
7、用设备内产生的凝结水，使蒸汽使用设备的加热 效率保持在最佳状态，使设备内的凝结水不形成滞留，最大限度地确保设备 内的蒸汽空间，这样可经常保持最高的加热效率。一旦蒸汽疏水阀不能充分 的发挥作用，由于凝结水的滞留，不仅蒸汽使用设备的性能受到很大的影响 有时甚至使生产设备完全陷于瘫痪。第二，迅速排出开始启动时设备内的空气和低温凝结水，从而缩短预热 运转时间。此外，在蒸汽输送管路和蒸汽使用设备升温达到蒸汽温度的过程 中，所产生的初期低温凝结水也要迅速排出，使设备在短时间内实现正常运 转，这是提高生产效率的重要条件，特别是间歇生产的场合，由于缩短了预 热运转时间，也就缩短了每次的作业时间，由于增加了处理
8、次数，最终可增 加处理量。通过先开启旁通阀或放空来排放初期空气和低温凝结水的设备， 如果选用适当的蒸汽疏水阀，自动排出初期空气和回收凝结水，节省人力， 减少热汽的排放，避免对环境造成不良影响，减少预热时排放蒸汽产生的噪 音，给员工一个和谐的工作环境。三、凝结水回收与利用系统根据凝结水是否与大气相通可以将这些系统分为开式和闭式凝结水回收 与利用系统。开式凝结水回收与利用系统是把凝结水回收到锅炉的给水罐中，在凝结 水的回收和利用过程中，回管路的一端是向大气敞开的，通常是凝结水的集 水箱敞开于大气。凝结水携带的蒸汽和冷凝水的压力较低，靠自压不能到达 再利用场所时，可利用水泵对凝结结水进行压送。为防止
9、压送时泵发生汽蚀 可将近100C凝结水自然或加冷凝水降温到70C以下，这种系统的优点是设 备简单，操作方便，初始投资小，但是经济效益差，且由于凝结水直接与大 气接触，凝结水中的溶氧浓度提高，易产生设备腐蚀。闭式凝结水回收与利用系统的凝结水集水箱以及所有管路都处于恒定的 正压下，系统是封闭的。系统中凝结水所具有的能量大部分通过一定的回收 设备直接回收到锅炉里，凝结水的温度仅丧失在管网的降温部分，由于封闭 水质有保证，减少了回收进锅炉的水处理费。闭式凝结水回收系统注重蒸汽 输送系统、用汽设备和疏水阀的选型；凝结水汇集及输送的科学设计、优化 选型以及梯级匹配，使用能系统、余热回收更加科学合理，达到最
10、佳的用能 效率。该系统是目前凝结水回收的较好方式，其优点是凝结水回收的经济效 益好，设备的工作寿命长，但是系统的初始投资大。本厂应用的是凝结水回收与利用系统，靠背压输送至锅炉除氧器，回收 凝结水的水温高，一般都有110120C，背压有0.20.3MPa,回收的余热 大。本厂的凝结水回收与利用系统，存有不稳定的因素，苯抽提装置出来的 凝结水直接并入到了凝结水系统管网，凝结水的水温一出现波动，就会造成 动力站的除氧器内压高、水封动作、除氧水超温，影响除氧器的安全运行。 水温高,给水泵也容易发生汽蚀。这时为了保证除氧器不超压、除氧水不超温， 就要打开系统来的凝结水管放空阀，把一部分凝结水排掉，降低回
11、收量，因 此要浪费一部分高温凝结水。如果系统凝结水管在进入除氧器前，设置一个 凝结水箱，不但可以对系统凝结水的波动造成除氧器的影响起到一个缓冲的 作用,还可以提高系统凝结水的回收温度，利用凝结水箱生产二次蒸汽，凝结 水箱的出水温度也会有所下降，这样不但可以充分利用热能，最大限度地回 收凝结水，也可以避免生产装置的波动对除氧器产生恶性影响.系统来凝结水的水样分析，一周才分析一次，周期长，并且本厂的凝结 水回收系统，没设置凝结水净化装置，对凝结水中的含油和含铁无法去除， 这些含油、含铁进入用汽设备的话，影响用汽设备的长周期安全运行。随着 凝结水回收技术的不断发展，对凝结水进行除油净化的工艺简单，需
12、要的投 资也不大。如果在凝结水系统设置除油器，这样不仅可以避免水质不合格外 排凝结水，增加了回收量，还可以提高锅炉的给水水质。在凝结水管上安装 在线监测仪表，主要有电导率仪、二氧化硅仪，对凝结水的水质进行不间断 地监测，保证回收水的质量。四、凝结水回收与利用节约的费用1. 燃料费用凝结水回收温度为110C至重整换热后除盐水的温度80C温度差30C升高It水至110C需能量为：(1 X 30 X 4.1868 X1000)KJ =125604 KJ本厂凝结水的回收量为57t/h(1.25604 X 105X 57)KJ/h =7.159428 X 106 KJ/h装置一年运行8400 个小时，则
13、加热除盐水所需量为：(7.159428 X 106 X 8400)KJ =6.01391952 X 1010 KJ1Kg燃料油的热量为4.18X 104 KJ,锅炉的效率为90%,则需要燃料油：6.01391952 X 1010 /(4.18X 104 X0.9)Kg=1.5986 X 103t燃料油按每吨 2500 元计算,则总的燃料油费用为：(2500 X 1.5986 X 103)元=3.9965 X 106元2. 除盐水的费用每吨除盐水的成本为4.3 元则水的费用为(57 X 8400 X 4.3)t=478800 元3. 总节约费用：燃料油+水=3.9965 X 106+478800
14、 元=4.4753 X 106元将回收凝结水的温度提高1C, 一年可以节约的费用为：4.4753 X 106 /30=149177 元每小时多回收It凝结水，一年可以节约的费用为：4.4753 X 106 /57=78514 元五、结语从上面的数据明显看出，节约的费用是一个巨大的数字，可见凝结水回 收的节能效益显得很突出。合理地设置蒸汽疏水阀，并对每个疏水阀采取统 计管理的方法，跟踪每个疏水阀的使用状态，利用先进的检测仪器，不定期 对在用疏水阀进行漏汽检测；不断改进凝结水回收与利用系统，这是一项持 续有效的节能措施。参考文献：1 程代金，刘银河 蒸汽凝结水的回收与利用 北京：化学工业出版社，20062 吴高峰 蒸汽节能应用技术及实施方案 北京：化学工业出版社，20083 我国疏水阀使用现状分析 中国机械网
