1、建筑蒸汽凝結水回收應用方向的探討摘要:隨著社會的發展與進步,我們越來越重視建筑蒸汽凝結水回收應用,蒸汽凝結水回收應用對于現實生活中具有重要的意義。本文主要介紹建筑蒸汽凝結水回收應用方向的探討的有關內容。 關鍵詞建筑;蒸汽;回收;應用;工藝;裝置Abstract: along with the development of social development and progress, we pay more and more attention to building steam condensation water recycling application, steam condensa
2、tion water recycling application for real life has the vital significance. This paper mainly introduces the building steam condensingwater recovery application direction discusses related content.Keywords: architecture; Steam; Recycle; Application; Technology; device中圖分類號: TU995.2 文獻標識碼:A 文章編號:引言蒸汽作
3、為一種熱源載體, 通過直接或間接的對物料或其它介質的加熱, 溫度降低, 部分轉化為凝結水。這部分凝結水所含的熱量占蒸汽總熱量的20 % 50 %,就凝結水本身而言,它又具有溫度高、水質好、不需軟化處理的優點, 將其直接送回鍋爐或通過與補給水換熱后進入水處理裝置, 這樣不僅節約了燃料和水處理的費用而且降低了補給水的用量。凝結水的回收作為供熱系統的最后的環節, 要想達到如期的節能效果就應從兩個方面著手:(1) 選擇泄漏率低、使用壽命長的疏水器及凝結水回收裝置。例如阿姆斯壯公司生產的疏水器(泄漏率僅為3 ) 及凝結水自動回收裝置。(2) 根據系統的工藝方案以及設備的技術要求來選擇凝結水回收方案。1、
4、工程概況本項目是一個超大的城市綜合體,蒸汽采用市政蒸汽,初步估算的蒸汽用量為70m3/h,主要用于酒店洗衣房(純度可以直接使用),建筑群空調供暖,溴化鋰吸收式冷凍機組,空調加濕及生活熱水系統等,蒸汽凝結水的量非常大,所以回收利用價值非常可觀。如下表所示為南北區負荷表:2、凝結水回收系統2. 1 凝結水的輸送為了保證凝結水高效地低損耗地輸送, 凝結水輸送系統一般由兩部分構成,一部分為疏水系統,另一部分為凝結水回收裝置(兩部分不一定同時存在,要根據系統的實際情況而定) 。2. 1. 1 疏水系統疏水系統的重要設備即疏水器在節能和凝結水回收系統內起到了極為重要的作用。性能良好的疏水器不但能及時的完成
5、阻汽排水和排不凝性氣體任務, 而且也是整個凝結水回收和利用系統的重要門戶。一旦使用質量差的疏水設備,不但損失了大量的新鮮蒸汽污染了環境, 而且回水管線內產生氣阻導致凝結水回收系統不能正常工作(嚴重時造成凝結水回收系統癱瘓) 。2. 1. 2 凝結水回收裝置凝結水回收裝置一般包括集水罐和凝結水回收泵兩部分。凝結水通過疏水器和回水管線進入集水罐, 經過緩沖后由凝結水泵輸送至換熱設備或除氧器等下級設備。2. 2 凝結水回收系統的兩個基本設計2. 2. 1 開式回收開式回收在大多數場合進行了應用, 根據在實際工作觀察時發現,該方式對每臺用汽設備的疏水器的工作性能有極高的要求。如果在疏水器失效或疏水器的
6、泄露率高的情況下都會造成有大量的新鮮蒸汽從集水罐的排氣口噴出, 造成環境的污染和能源的浪費。同時由于開式系統在回水缸處與大氣相通,這樣就不可避免地造成大量的閃蒸汽的溢出, 實際的凝結水溫度僅在75 左右;又由于空氣直接進入系統, 會造成嚴重的管網腐蝕,所以開式系統的弊端較多。見圖1。2. 2. 2 閉式回收隨著高溫凝結水回收裝置的研發以及國外進口設備的引入(例如:美國阿姆斯壯公司的凝結水自動回水泵和國內加裝噴射增壓回路的離心泵) , 閉式回收系統得以在一定的范圍內使用。閉式回收設計可以直接輸送高溫的凝結水, 因而回收系統得以在較高的溫度和壓力下運行,這就使空氣不直接進入系統,系統內的閃蒸量也會
7、明顯的減少,熱量也會得到充分的利用。在這里要說明的是:在這種情況下不需要安裝蒸汽疏水閥。如果蒸汽供汽壓力高于回水管線的壓力, 在疏水泵的出口需要安裝蒸汽疏水閥,且該閉式回收一般用于壓力低于回水管線壓力的工況。見圖2。值得注意的是,在閉式循環中,如汽輪發電裝置中凝結水都是可以利用的;但開式循環中凝結水是否回收視污染的程度而定。3 、凝結水的回收途徑一般來說凝結水的回收主要通過兩種途徑:一種是利用凝結水自身的壓力通過疏水器將凝結水輸送至除氧器或其它的下一級設備,這種回收方式對疏水器質量以及閥后背壓的確定都有較高的要求。由于凝結水流動過程中壓力的降低產生一定量的閃蒸汽,使管內流動狀態十分復雜。一般工
8、程上,對于壓力相差較小的回水系統可加裝集水罐來控制壓力。另一種回收途徑是通過凝結水回收裝置來進行加壓回水。4、凝結水的利用作為一種優質的軟化水和含高熱量的熱水, 凝結水具有極高的經濟價值和廣泛的應用價值, 加之高壓凝結水壓降后產生的二次蒸汽使其被利用的潛能更大。目前凝結水的利用方式主要有以下幾種:(1) 鍋爐補水理論上講蒸汽凝結下來的凝結水是含高熱的純凈軟化水,如將純凈凝結水直接輸送到鍋爐,不僅節約了補給水量和水處理的費用, 而且減少了加熱補給水所需的燃料費用。這種方式利用凝結水是最有效的途徑之一。但實際工作中很難保證凝結水的品質,由于蒸汽運用場合及工藝的不同,凝結水中往往會含有部分有機物,例
9、如:油等化學物質和一部分固體污物。所以在保證有效的利用凝結水的前提下,考慮到運行成本的同時,在把凝結水輸送回鍋爐之前可以進行必要的水處理,除去凝結水中的固體污物以及超標的元素含量, 以提高凝結水的品質。特別值得注意的是如果凝結水回到有汽輪機存在的設備時,必須控制凝結水中硅的含量, 一旦硅的含量超標將嚴重影響汽輪機葉片的工作性能。所以說如果要將凝結水送回鍋爐就一定要監控凝結水的水質情況。(2) 換熱的利用換熱利用主要適用于:1凝結水的集中處距離鍋爐較遠時;2用汽單位沒有鍋爐;3凝結水混入具有腐蝕性的污染物質;4凝結水的水處理費用較高時(遠大于凝結水的自身價值) , 以上的情況就不適合鍋爐補水的利
10、用方式, 通常是利用換熱器給鍋爐補給水進行加熱或者本著就近利用的原則利用到生產工藝中。(3) 閃蒸汽的利用處于飽和狀態下的凝結水一旦排至低壓區時,部分凝結水就會產生二次蒸汽,這種現象即為凝結水的閃蒸。由于閃蒸汽從凝結水中帶走大量的熱量,所以閃蒸汽具有很高的利用價值。充分的利用閃蒸汽是凝結水利用的重要組成部分。閃蒸汽的產生量主要與凝結水前后的壓力差和流量有關。具體參數如圖3。在一般的情況下,如果閃蒸汽的量較小,就可以直接將閃蒸汽引進軟化水箱內,如果閃蒸量較大可采用以下兩種方法。第一種方法是將凝結水引入閃蒸罐, 通過閃蒸罐的閃蒸汽進入低壓管網或低壓用汽設備。這里應當注意的是,如果低壓用汽設備只靠閃
11、蒸汽進行加熱時, 為保證低壓用汽設備的蒸汽供給量,應加裝新鮮蒸汽補給系統。其主要的功能是通過減壓閥來實現的,當凝結水量減少時閃蒸汽量也減少并造成閃蒸汽壓力降低,此時設置在低壓用汽設備前的蒸汽壓力傳感器將信號傳給新鮮蒸汽供給管線上的減壓閥, 這時減壓閥開啟向低壓用汽設備補充新鮮蒸汽, 直到壓力傳感器顯示達到要求的蒸汽壓力為止關閉減壓閥。通過以上的補給裝置保證了低壓用汽設備的正常供氣量。第二種方法是通過加熱鍋爐補給水或加熱其它工藝介質。其整個過程的實現是通過熱交換器來實現的, 該過程同樣要依據就近的原則,以達到最少熱損失的目的。在某些情況下可以在集水缸上設置填料冷卻器,利用軟化水噴淋閃蒸汽。結束語凝結水回收對蒸汽系統高效合理的利用具有重要的意義,同時凝結水閉式系統的回收效果更好,但需要系統整體的平衡,有待于進一步的完善。同時要根據凝結水回收的具體情況,應用適當的方法充分合理的利用凝結水及閃蒸汽, 在保證設備正常運行的前提下將能耗降低。參考文獻1潘立國. 淺談蒸汽凝結水的回收及利用J. 山東紡織科技,1998 ,(5) .2胡連營,張軍,樂輝. 凝結水的回水利用方式J . 能源研究與利用,1998 , (5) .3孫建中. 蒸汽凝結水的回收和利用J. 鄭州工業大學學報,1998 ,9 (19) :168 - 170.注:文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。