浅谈蒸汽冷凝水的回收与利用

浅谈蒸汽冷凝水的回收与利用

摘要：蒸汽冷凝水的回收可以提高能源利用效率，达到节能减排的目的。本文

论述了蒸汽冷凝水的回收效益及三种回收方式，并简要讲述了蒸汽冷凝水回收的

用途。

关键词：蒸汽；冷凝水；回收；利用

引言

随着人们节能环保意识的提高，人们对冷凝水的看法也在发生转变。蒸汽冷

凝水的回收利用，就是通过回收由用热设备的疏水阀排放出来的高温冷凝水，这

部分水的品质达到或接近纯水，可直接作为蒸汽锅炉的补水，也可用于采暖，或

其它形式的热交换，冷凝水的再次利用，不仅降低能耗，也可节约锅炉给水或工

业用水，节省水处理费用和自来水费。

一、蒸汽冷凝水回收的意义

蒸汽冷凝后，会产生质量相当的相同压力的冷凝水。蒸汽的热量由潜热和显

热两部分组成。加热设备通常使用饱和蒸汽，饱和蒸汽用于加热后，释放出潜热，这是蒸汽中蕴含的绝大部分能量，而剩余在冷凝水中的热量就是显热。

冷凝水自压力较高的换热设备排除后，由于疏水阀后的压力较低，一部分冷

凝水会闪蒸成二次蒸汽。闪蒸气的比例由冷凝水的温度、压力决定，一般闪蒸蒸

汽占到高压冷凝水的10%-15%。我们分析一下冷凝水排放的热量转换，以常用的

表压0.6MPa蒸汽为例，饱和汽比焓为2768kj/kg，高温冷凝水的比焓为721kj/kg，自疏水器排放到大气环境中，压力为常压，每千克水中只有419kj的热量，那么

多余的热量：721-419=302kj，这部分就是二次闪蒸成蒸汽的热量。已知常压下的

蒸发焓为2258kj/kg，那么：

二次闪蒸蒸汽的百分比 =×100% = 13.4%

冷凝水占蒸汽热量的百分比=×100% = 26%

由上述计算中可以看到冷凝水及冷凝水二次闪蒸汽的热量比例，使用蒸汽压

力越高，排放的冷凝水热能价值越大。另外，锅炉补水采用的软化水或去离子水，原水要经过树脂离子交换或膜过滤等工艺处理才能达标，锅炉运行中要保障锅水

的品质，还要有定期排污、连续排污的损耗，就回收水而言，依然有很大的价值。

冷凝水系统中蒸汽回收利用装置投运后，实现了蒸汽热量的回收利用，为企

业带来良好的经济效益和社会效益。目前，冷凝水系统闪蒸汽回收利用至除氧设备、燃气锅炉，提升了锅炉给水温度，降低了锅炉设备天然气的消耗量，提高热

力系统的热能利用率和余热回收利用率。每月节约蒸汽量约50吨，年经济效益

约为18万元。该蒸汽冷凝水回收利用方法同时具备以下特点：

（1）提高能源利用率，节能降耗；蒸汽冷凝水在系统中得以回收，闪蒸汽无

外逸，可减少lO～15%冷凝水损失，减少30～50%冷凝水热量损失，同时保证冷

凝水的水质不受污染。另外，回收装置投入运行后没有影响生产工艺换热，可提

高供热设备热利用率。

（2）减少环境热污染；在北方的冬季，由于环境温度较低，易形成白雾。蒸

汽热量回收的同时解决了闪蒸汽的排放和厂区白色污染，实现清洁生产、大气环

境保护。

（3）回收方法实用、可靠；系统运行时能达到自动启闭、自动报警、自动调

压及蒸汽回收自动程序控制。

二、蒸汽冷凝水回收方式

目前冷凝水回收方式可分为大气开放式，密闭式，循环喷射泵式三种。

2.1大气开放式冷凝水回收系统

开放式冷凝水回收系统是把冷凝水回收到锅炉的给水罐中，在冷凝水的回收

和利用过程中，回收管路的一端敞开向大气，即冷凝水的集水箱敞开于大气。当

冷凝水的压力较低，靠自压不能达到再利用场所时，利用高温水泵对冷凝水进行

压送。这种系统的优点是设备简单，操作方便，初始投资小；但是系统占地面积大，所得的经济效益差，对环境污染较大，且由于冷凝水直接与大气接触，冷凝

水中的溶氧浓度提高，易产生设备腐蚀。这种系统适用于冷凝水量较小，二次蒸

汽量较少的系统。使用该系统时，应尽量减少二次蒸汽的排放量。

2.2密闭式冷凝水回收系统

在密闭式冷凝水回收系统中，疏水阀将蒸汽运行过程中产生的冷凝水与蒸汽

分离，并将分离出的冷凝水输送到集水箱；冷凝水输送泵将集水箱中收集的冷凝

水输送到锅炉给水槽，给水槽中的冷凝水经过处理后再由给水泵输送到锅炉。给

水槽承担着为锅炉补水的功能，锅炉运行过程中消耗的水通过给水槽补充。未安

装冷凝水回收装置的蒸汽系统，锅炉运行过程中消耗的水需要全部由新水补充。

如果采用闭式冷凝水回收系统，则新水的补充将大大减少。由于回收的冷凝水温

度较高，采用冷凝水为锅炉补水还可以减少水的再加热过程中（将常温水加热到

冷凝水温度）能源的消耗。

与开式冷凝水回收系统相比，密闭式冷凝水回收系统较为复杂，但热源回收

效果远大于开式冷凝水回收系统。为了确保系统的稳定运行和节能效果，在确定

回收方案时应将疏水设备，回收设备和蒸汽用户结合在一起综合考虑，以寻求最

佳的回收方案。随着技术的不断发展，人们还将流体力学、单相流和两相流原理，集中疏水引射技术、高低压管路共网技术和蒸汽动能自动加压技术等运用到闭式

冷凝水回收系统中，这些新技术的运用可将高温冷凝水在低背压或无背压状况下

畅通地引回到回收机组；除污器、汽水分离、快排凝结水装置、增压汽蚀消除器、液位自调装置和乏汽抽吸装置等的应用，可有效地将高温冷凝水稳定地输送回锅

炉给水槽，保证回收系统的稳定运行。

2.3循环喷射泵式冷凝水回收系统

循环喷射式冷凝水回收系统的工作原理：当循环泵和喷射泵工作时，在喷射

泵中产生比冷凝水压力低得多的负压，而将冷凝水吸入泵中，随循环软水喷出，

与锅炉给水泵一起，提供锅炉给水。这种系统的特点是没有回收二次闪蒸蒸汽的

麻烦，但由于采用了循环泵，增加了电能消耗量。因此，目前采用这种冷凝水回

收系统的企业并不多。也由于它的电耗过高，所以并没有得到广泛的推广使用。

三、冷凝水回收的用途

（1）企业用于取暖热源

利用冷凝水的余热，根据供热负荷确定是否需要补充部分软水（或生水）作

采暖循环用水，根据余热量确定供暖面积，可节省集中供热费用。

（2）用于直接热水用户

对于印染、纺织、橡胶、轮胎等企业，需要大量自用高温软化热水，可利用

冷凝水作为高温热水用。

（3）间接换热热源

当冷凝水受到污染无法直接利用时，可考虑间接换热方式。如加热工艺用水，采暖循环水等非饮用水场合。

总之，冷凝水回收的原则是：通过冷凝水回收系统中能量的综合利用，达到