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凝结水回收方式的选择_王汝武


换热器
物料
疏水阀
凝结水
图1 针对凝结水的特点,国内外现有两种凝结水的输送 方式:一种是气输送泵(英国的spirax sarco,美国的 Armstrong Co.Ltd)用高压气体(蒸或压缩空气),将凝 结水压出;另一种是在离心泵前加装水-水喷射泵,提
高离心泵的入口压力,防止水泵汽蚀,还有一种用活塞 泵回收凝结水。 在这两种输送方式的基础上,国内结合凝结水集输 及闪蒸汽处理方式的不同,生产各种凝结水回收装置。 下面对市场上常见的几种凝结水回装置的运行情况及其 特点加以说明。
1 凝结水的特点及回收难度 蒸汽经换热器放热后凝结成水,通过疏水阀排出 (见图1)。一般为了排水通畅,疏水阀背压选得较低,也 就是说疏水阀前后的压差Δp较大,疏水阀前的凝结水 是对应 p1 的饱和水,疏水阀后的压力 p2 = p1- Δp,由 于 p2小于 p1,p2对应的饱和温度 t2比和 tl低,所以疏水 阀后必有部分凝结水汽化,因此疏水阀后的管道中是汽 水混合物。汽水混合物很难用一般泵输送,特别是在疏 水阀质量不佳,漏汽量增加时,汽水混合物中蒸汽占的 比重更大。汽水混合物在集水罐中进行汽水分离,分离 出的水是饱和水,饱和水也难于用一般的离心泵输送, 因为离心泵的入口需产生压降,饱和水部分汽化,离心 泵发生汽蚀。
换热器 凝结水
热泵 新蒸汽
集 水 罐
新蒸汽 电控箱
防汽蚀泵
图5
从换热器排出的凝结水,通过孔板式疏水阀进入集 水罐,进行汽水分离,闪蒸。二次蒸汽进入喷射式热泵, 升压,再进入换热器放热。凝结水由防汽蚀泵打出。 用孔板式疏水阀代替其他型式的疏水阀,减少了疏 水阀的维修工作量和更换周期,比用上两种疏水阀节约大 量资金。该回收装置在实际运行中取得明显的节能效益。 还有其他型式的回收装置,例如活塞压缩式的、汽 压和离心泵相互结合的等,这些装置在一定的条件下可 以稳定地工作。但在疏水阀漏汽过多时,都存在工作不 稳定以及向空排汽过多的情况。 因此选择何种凝结水回收装置,一定要从换热器 用汽压力高低、疏水阀的型式、凝结水回收装置的安装 地点、离锅炉房的远近和闪蒸汽的回收方式等情况来考 虑,决定采用哪种回收装置。■
JIE NENG YU HUAN BAO 52 2005.No.1·月 刊
企业平台
物料 换热器 蒸汽
疏水阀
集 水

乏汽 高压汽
气压泵
图3
从换热器排出的凝结水经过疏水阀排入集水罐,在 集水罐中汽水分离,降压闪蒸,蒸汽从罐上的排汽管排 入大气。因为罐和大气相通,所以罐内压力为常压或稍 大于常压,罐内水的温度稍高于100℃。水从集水罐靠位 差排入气压泵,气压泵内有浮球阀,在水满时打开高压 蒸汽阀,关闭进水阀,高压汽压入气压泵罐内,将凝结 水压出;到低水位时,高压蒸汽阀关闭,放汽阀打开,进 水打开,凝结水将乏汽挤出。水满以后再重复上述动作。 该装置适用于低温凝结水、小流量、低扬程的情况。 对于高温凝结水则热损失大,对于需要将凝结水直接打 入汽包的情况,汽压泵则无能为力,因为没有适用的高 压蒸汽。 2.2 密闭式高温凝结水回收装置 该装置的工作系统图如图4。
物料 换热器
蒸汽
疏水阀

自动水位计


仪表箱
防汽蚀泵
图4
凝结水通过疏水阀进入集水罐,汽水分离后蒸汽由 排汽管排出,凝结水由防汽蚀泵打出,防汽蚀泵是通过 将泵入口水加压,防止汽蚀的。集水罐上装有自动水位 计,控制水泵启停。由于集水罐和大气相通,所以罐内 水温度也不能太高。密闭式凝结水回收装置实际上不能 够实现密闭运行。 由于该装置用电泵输送,允许凝结水的流量和扬程 都可以很大,凝结水的输送地点不受限制。 以上两种方式都不能实现凝结水回收的密闭运行, 总有一部分闪蒸汽排到大气,增加了热能损失和热污染。 新研制的热泵式凝结水回收装置是解决闪蒸汽排空 的较好方案,这套系统有一专门设计的蒸汽喷射式热 泵,可以将闪蒸汽抽出,升压再利用。
该装置有如下优点: (1)将闪蒸汽抽出,可使集水罐中的压力降低,凝结 水温下降。集水罐中压力下降,可使凝结水回收畅通, 有利于换热器的工作。闪蒸汽加压就地利用,比液化回 锅炉减少了输送所消耗的能量,减少了锅炉的散热及排 烟损失。 (2)将闪蒸汽抽出再利用,可降低对疏水阀的要求, 或者取消疏水阀。因从换热器漏出的闪蒸汽,经加压以 后再利用,没有造成浪费。实现了封闭循环。 问题是现场不一定有足够高压力的蒸汽可用来引射 闪蒸汽。从潜在能力上看大部分用汽企业具有这种能 力,因为目前企业的工业锅炉都降压运行,实际设计压 力都高于用汽压力。其实锅炉降压运行是费能的,因为 降压运行,偏离锅炉的设计参数,使各部分受热面不匹 配。如果锅炉在设计压力下运行,利用锅炉新汽和设备 用汽之间的压差,来提高闪蒸汽的压力,达到设备用汽 压力的要求。如果生产使用热水,还可以用喷射式加热 器,将闪蒸汽抽出加热水,使集水罐中压力下降。 热泵式凝结水回收系统的工作系统图如图5。
2 几种常用凝结水回收装置运行情况及特点 凝结水回收实际上是一个系统,它包括换热器、疏 水阀、疏水管路、集水罐(包括控制装置)、输送泵、受 水器、闪Байду номын сангаас汽回收装置。
物料
换热器 蒸汽
疏水阀



电控箱 受水器
图2 凝结水回收系统图
只有系统中的每一个元件都匹配时,整个系统才能 正常运行。在生产实践中由于元件不匹配,造成系统运 转失败的例子屡见不鲜。例如疏水阀排量选择过小,不 能满足排水的要求,为了满足生产的需要,操作者就打 开旁通,因此疏水阀后有大量蒸汽排放。蒸汽排入集水 罐,造成罐内尽力增高,回水不畅,系统这转困难。 因此在不同的生产工艺条件下,应选择不同的元 件。 下面对几种常见的回水装置的应用特点进行分析。 2.1 汽压罐式回收装量 在国内市场土出现的汽压罐凝结水回收装置主要是 进口产品,有英国的斯派沙克(spirax sarco)、美国的 阿姆斯壮(Armstrong co)及莱格斯壮(Legstrong co)等公 司的产品,其原理和结构是相同的,安装系统图如图3。
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凝结水回收方式的选择
王汝武
(沈阳飞鸿达节能技术开发中心,辽宁 沈阳 100015)
在工业生产中广泛应用蒸汽加热,蒸汽间接加热凝 结 成 饱 和 水 ,经 疏水阀排出。20 世纪 80年代以前 大 多 数厂家的凝结水都排入地沟,既浪费了水资源;浪费了 能源,又污染了环境。80年代世界性的能源危机以后, 凝结水的回收才引起人们的重视。国内外出现了多种不 同型式的凝结水回收装置,这些装置各有特点,适用于 不同的场合,怎样正确选择凝结水回收装置。作者根据 搞节能工作多年的经验,提出一点粗浅的见解。
2005.No.1·月 刊 53 JIE NENG YU HUAN BAO
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