浅谈蒸汽冷凝水回收与利用

摘要：节能减排、建设节约环保型社会是我国明确提出的一项重要决策，同时节能也被認为是解决当前能源危机问题的重要方法，甚至被称为第五大能源。我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业生产过程中，占到燃料消耗总量的43%，其中可回收率约60%，节能潜力巨大。蒸汽作为一种清洁、安全的动力能源，其全热能量由潜热和显热两部分组成。蒸汽通过做功释放潜热后，还原成高温冷凝水（是饱和的高温软化水），往往被直接排掉，造成能源的浪费和对生态环境的热污染。因此就需要加强回收与利用的科学性以及合理性。

关键词：蒸汽；冷凝水；回收；利用

1背压回收系统

1.1回收蒸汽凝水开式回收系统

系统包括蒸馏塔、带背压疏水阀、凝水收集罐、水泵，用户有暖气系统、热水系统、蒸馏塔预热换热器。冬季由于蒸汽用量较大，凝水储罐背压较高，将暖器系统、预热换热器的回水又回到储罐，可以降低蒸汽凝水储罐背压。热水系统、空调加热系统将凝水余热利用后，凝水温度由90%左右降为50℃左右，直接补人循环水系统。回收蒸汽凝水再利用之后既节约蒸汽用量又降低一次水用量。蒸汽凝水综合利用后每年节约蒸汽约1200吨，每年节约一次水约72000吨，年产生经济效益100万元左右。为保证凝水水质正常，定期对蒸馏塔单塔凝水及储罐凝水进行检测，通过检测凝水COD、浊度等指标，出现异常及时将异常蒸馏塔凝水引出，对异常设备进行检修，防止将凝水回收系统污染。开式回收系统适用于多台蒸馏塔蒸汽凝水回收。

1.2回收蒸汽凝水闭式回收系统

1）冷凝水回收机组。冷凝水回收机组是闭式冷凝水回收系统的核心。冷凝水回收机组主要由自动调压装置、除污装置、气蚀消除装置、专用回水泵和自动控制系统构成。自动调压装置安装在集水箱内，其功能是将设备安全和工艺安全分开，用安全阀保证设备结构安全，用调压装置确保生产工艺的系统安全。自动调压装置利用多级水封和“u”型管原理，使二次汽在容器内二次凝结。通过压力调节可以保证水泵防气蚀必须的正压水头，形成闭式系统，保证设备及管道内无氧，不生锈；集水箱内的除污装置可将油污和杂质过滤，提高水质纯净度；气蚀消除装置可实现在水位下降时，上部倒流机构自动闭锁，确保低水位时仍无汽蚀现象发生；回水泵具有自动加压的功能，可将冷凝水输送至锅炉给水槽。回水泵有电动型，空气加压型和蒸汽加压型等多种形式，可依据现场条件选择适宜的回水泵。自动控制系统，可实现双泵交替自动运行，高低液位监测，温度、压力在线监测，故障声光报警等功能，并可纳入DCS或BA系统，确保设备安全可靠运行。

2）疏水阀。疏水阀的功能是分离蒸汽中的冷凝水，并将冷凝水输送至冷凝水集水箱。合理选择疏水阀是确保闭式冷凝水回收系统正常运行的关键环节。疏水阀选型时要考虑设备耗汽量和疏水阀前后的压差，如根据开式回收方法进行选型，将导致闭式回收系统的管网压差减小，疏水排量下降，系统不能正常疏水；仅依据用汽设备疏水管径进行选型，不考虑压差和排量，也会造成选取的疏水阀排量过大或过小，导致系统不能正常工作。只有选择排量合适的疏水阀，才能保证用汽设备的冷凝水顺畅排出。另外，由于疏水阀的冷凝水排出孔径较小，为保证管道内的杂质不堵塞疏水阀，在疏水阀上游应安装过滤器。

3）冷凝水共网器。冷凝水共网器的功能是平衡各支路冷凝水的压力，确保各种压力的冷凝水均能回到闭式冷凝水回收机组。在蒸汽供热系统中，如果各支路用热设备不同，且冷凝水回水压力差别较大，此时将各支路冷凝水流入同一闭式冷凝水回收机组时会造成压力不稳，甚至无法回收低压冷凝水。此种情况下，若根据压力不同设置多台回收机组，将造成投资和运行费用的提高，选用冷凝水共网器可将不同压力的冷凝水引入集水箱。冷凝水共网器利用流体力学射流理论，利用高压冷凝水或回收器循环泵的压头来引射中压、低压凝结水，平衡各支路冷凝水的压力，使各种压力的冷凝水均能回到闭式冷凝水回收机组。

4）闪蒸罐。闪蒸罐的功能是从冷凝水中回收闪蒸蒸汽。过热冷凝水或锅炉排污水沿闪蒸罐切线进入罐内，根据流体两相流和涡流分离理论，在罐内扩容后，压力降低，会在罐内产生闪蒸汽，可以引入低压蒸汽管道或通过喷射器加压后将蒸汽重新引入管道并输送到用热设备，使原来低品质的热能重新得到利用。聚集在下部的饱和凝结水经疏水阀后流到冷凝水回收装置。

5）冷凝水低压输送器。冷凝水低压输送器的功能是将压力很低的冷凝水输送到集水箱。当多路共网时一路压力远远低于其他路压力，而该路凝结水量又较小时，另加一台回收器会造成初投资和运行费用的浪费。冷凝水低压输送器可利用冷凝水回收机组水泵出口高压水引射低压凝结水来进行工作。

6）冷凝水精处理装置。高温凝结水回收后，由于往往含有金属氧化物、胶硅和悬浮杂质、过量的油类等有机污染物、各种Na+、Ca2+、Mg2+等离子超标和蒸汽凝结水呈酸性等问题，不能达到工业锅炉的水质标准。凝结水精处理装置可以根据要求，进行过滤、除油、除铁、除盐等，使水质达到达到工业锅炉的水质标准。

2重力回收系统

根据蒸汽加热设备性质，空调加热、除湿产生的蒸汽凝水，蒸馏水机制备纯蒸汽、注射用水过程产生的蒸汽凝水等，为不产生污染的洁净蒸汽凝水，利用重力回收原理，统一收集，直接用于员工洗澡，节约蒸汽和一次水。使用重力回收系统的空调、蒸馏水机等加热热备使用普通的热动力型疏水阀即可。凝水收集罐与疏水阀要求有一定的位差。如果加热设备地面安装，对应的凝水收集罐一般采用地下挖坑安装。

结语

总之，随着节能工作的开展，高效率地回收锅炉冷凝水及其热量，确实是蒸汽锅炉节能的重要途径。

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