工业蒸汽冷凝水的回收与利用

一线技术
工业蒸汽冷凝水的回收与利用
文⊙ 杨昱（哈尔滨顶益食品有限公司）
摘要： 工业蒸汽节能主要从四个方面 着手，即制备，输送，使用，回收利用。本 文针对目前部分工业企业蒸汽使用状况及 存 在 的 问 题 ，对 凝 结 水 回 收 系 统 从 流 程 与 组 成 等 方 面 进 行 介 绍；说 明 做 好 此 项 工 作 的经济效益和环保效益。 关 键 词： 凝 结 水；节能；环保 一、引言 “十一五” （２００６ — ２０１０ 年）规划提出， 到 ２ ０ １ ０ 年中国单位 Ｇ Ｄ Ｐ 能耗比 ２ ０ ０ ５ 年下 降 ２ ０ ％ ，主要污染物排放减少 １ ０ ％ 。去年 中国单位 Ｇ Ｄ Ｐ 能耗下降 １ ． ２ ％ ，没有完成 ４ ％ 的目标。今年是完成“十一五”规划的 关 键 年 ，节 能 减 排 的 形 势 仍 相 当 严 峻 。目 前工业蒸汽仍然是工业能源的主要载体之 一，提高工业蒸汽系统的效率，对完成“十 一 五 ”规 划 提 出 的 目 标 影 响 巨 大 。冷 凝 水 回 收 对 蒸 汽 系 统 而 言 ，简 单 易 行 ，效 果 显 著，近 几 年 在 一 些 发 达 国 家 得 到 了 广 泛 的 应 用 ，并 取 得 了 可 观 的 经 济 效 益 和 良 好 的 环保效益。 二、目前的现状及存在的问题 目前国内拥有工业锅炉约 １ ０ ０ 万台， 其 中 蒸 汽 锅 炉 占 有 相 当 大 的 比 例 ，工 业 蒸 汽 锅 炉 是 我 国 耗 能 耗 水 的 大 户 。但 是 蒸 汽 热 力 系 统 的 能 源 利 用 效 率 还 很 低 ，仅 为 国 际 先 进 水 平 的 一 半 左 右 ，由 此 浪 费 掉 的 燃 料资源相当于全年蒸汽供热系统总能耗的 四分之一。 在蒸汽使用设备中，蒸汽放出汽化潜 热 供 制 程 利 用 ，自 身 冷 凝 成 水 。在 大 部 分 的工业应用中，冷凝水被直接排向地沟， 只有少数企业能够做到冷凝水的回收及有 效 利 用 。蒸 汽 的 热 能 由 显 热 和 潜 热 两 部 分 组成，通 常 用 汽 设 备 只 利 用 蒸 汽 的 潜 热 ， 释放潜热后的蒸汽还原成同温度的饱和 水，即 拥 有 显 热 的 凝 结 水 。用 汽 设 备 使 用 的 蒸 汽 压 力 越 高 ，排 放 的 凝 结 水 热 能 价 值 也 就 越 大 ，据 统 计 高 温 的 冷 凝 水 中 含 有 的 热量约占蒸汽全热量的 ２ ０ ％ ，如果能够进 行 有 效 的 回 收 利 用 ，仅 燃 料 节 约 一 项 就 可 使整个蒸汽系统效率提高 １ ５ ％ 左右；冷凝 水 是 一 种 数 量 可 观 、品 质 优 良 的 理 想 余 热 资 源 。目 前 我 国 很 多 企 业 凝 结 水 回 收 率 很 低的原因主要有以下几个方面： （ １ ） 存在大量关于蒸汽疏水阀选型、安 装等方面的认知问题及疏水阀本身质量等 问题，致 使 间 接 用 汽 设 备 无 法 正 常 疏 水 ， 或影响加热，或漏汽严重； （ ２ ） 未能彻底解决凝结水对水泵的汽 蚀、水 击 、气 塞 等 问 题 ，或 通 过 开 放 式 方 法回收，闪蒸降温的损耗十分普遍； （ ３ ） 不同用汽设备产生的凝结水压力不 同而出现的高低压共网问题未能得到根本 解 决 ，使 得 各 蒸 汽 用 户 不 得 不 选 择 单 独 排 放，从 而 造 成 了 凝 结 水 资 源 不 能 进 行 有 效 综合利用。 三、基本原理及系统流程 （一）闭式凝结水回收系统的特性 凝结水闭式回收技术与传统开式系统 的区别主要是凝结水回收的过程始终在闭 式 系 统 中 进 行 ，与 外 部 空 气 隔 绝；故 需 进 行 回 收 系 统 的 合 理 设 计 。作 为 整 个 蒸 汽 使 用 系 统 的 重 要 分 部 ，闭 式 凝 结 水 回 收 系 统 需要避免水击、汽蚀、保持水质理化指标 正常等问题；需设置专有凝水回收设备， 还需要锅炉、热设备、疏水装置、收集装 置、管网、水处理装置、控制系统等各部 分的合理配置，以使系统的效率和优势最 大化。 （二）闭式凝结水回收系统的组成 与流程 闭式凝结水回收系统主要由回收管网 和回收泵站两部分组成。管网部分主要包 括蒸汽疏水阀和回收管道；泵站部分的主 要设备是凝结水回收装置，该装置可采用 高度集成化设备，将容纳凝结水的集水 器，输送凝结水的汽动泵或电动泵以及相 关的控制阀门和仪表集成为一体，安装简 单，便于运行管理。 现以某工厂锅炉房为例介绍闭式凝结 水回收系统的流程。该锅炉房为厂区内行 政楼、倒班楼、仓库等处的采暖和卫生热 水系统，以及生产车间等设施提供热源。 锅炉房内分别设置 ３ 台 １ ０ 吨蒸汽锅炉，满 足冬夏季不同的负荷需要，对生产、采暖 和卫生热水用汽水换热器产生的凝结水进 行回收。由于采暖和卫生热水换热器所需 的蒸汽压力不同，在对凝结水进行回收时 将不可避免地产生高低压共网问题，可采 用分别接入集水器的方式加以解决。此 外，由于采用汽动泵作为动力输送，有效 解决了高温凝结水的泵送汽蚀问题。 闭式凝结水回收系统的流程如图一所 示，锅炉产生的蒸汽经过不同压力的用汽 设备后由疏水阀疏水，并利用其背压将凝 结水输送回锅炉房，进入凝结水回收装 置。该装置中集水器的压力由压力调节阀 控制，超压的少量闪蒸汽引入换热站内热 水箱，由消声加热器将水加热后供倒班楼 人员淋浴使用。进入集水器中的高温凝结 水由汽动泵直接送入：①容纳锅炉给水的 软化除氧水箱，替代部分软化水，减小软 化除氧设备的运行负荷，提高锅炉给水温 度。②采暖换热机组携带的软水箱，充当 全部采暖系统补水，从而节省补水所需软 化水设备的投资。 是因为： （一）冷凝水中含有大量的热能。当蒸 汽被冷凝，能量传递至被加热的低温物 体，这 一 部 分 能 量 占 蒸 汽 总 量 的 ７ ５ ％ 左 右，另外有约 ２ ５ ％ 的能量则留存在冷凝水 中。回 收 冷 凝 水 可 以 利 用 其 中 的 这 部 分 热 量。通 过 计 算 得 知 ，锅 炉 给 水 温 度 每 上 升 ６ ℃，锅炉燃料可节约 １ ％ 。 （二）节省水费。如不回收冷凝水，就 需要补充水，补充水量与蒸汽的耗量相 当，这 不 仅 增 加 了 水 的 费 用 ，而 且 也 是 对 水资源的极大浪费。 （三）节省水处理费用。冷凝水是理想 的 锅 炉 给 水 ，几 乎 不 需 要 进 行 水 处 理 就 可 以 直 接 用 于 锅 炉 给 水 。如 回 收 冷 凝 水 ，可 以节省这部分的水处理费用。 （四）节约排水费用。 （五）节约冷却水的费用。 我们可以用一个简单的例子来说明冷 凝 水 回 收 所 带 来 的 巨 大 效 益 。假 如 条 件 如 下： 锅炉蒸发量：１ ０ ０ ０ ０ ｋ ｇ ／ ｈ ； 冷凝水回 收温度：９ ０ ℃ 补充水温度：１ ０ ℃ ；冷凝水回收率： ８０％ 锅炉效率：８ ０ ％ ；燃煤热值：２ ０ ． ９ Ｍ Ｊ ／ Ｋ Ｇ 燃料节约： 加热 １ ｋ ｇ 冷水使之到达 ９ ０ ℃所需的能 量： １ ｋ ｇ × ８ ０ ℃× ４ ． ８ １ ６ ｋ Ｊ ／ ｋ ｇ Ｋ ＝ ３ ３ ５ Ｋ Ｊ 锅炉回收水量为 １００００ × ８０％＝８０００ｋｇ／ ｈ ，将其加热到 ９ ０ ℃所需热量为 ３３５ｋＪ／ｋｇ × ８０００ｋｇ／ｈ＝２６８０ＭＪ／ｈ 如果工厂工作 ２４ｈ／ 天，３００ 天 ／ 年，则 总工作小时为 ７ ２ ０ ０ ｈ ／ 年，则加热水所需的 热量为： ２６８０ＭＪ／ｈ＊７２００ｈ＝１９２９６ＧＪ／ 年 燃油热值 ２ ０ ． ９ Ｍ Ｊ ／ 升，锅炉效率 ８ ０ ％ ， 则消耗的总燃料为 １９２９６＊１０９／（０．８ × ２０． ９ ＊ １ ０ ６ ）＝ １ １ ５ ４ 吨 ／ 年 如果燃料煤成本为 ４ ０ ０ 元 ／ 吨，则回 收 ８ ０ ％ 冷凝水节省的金额为： １１５４ × ４００＝４６１６００ 元 ／ 年 水费： 回收的冷凝水量为： ８０００ｋｇ／ｈ × ７２００ｈ／ 年 ＝５７６００ 吨 ／ 年 假设水的成本为 ３ ． ５ 元 ／ 吨，则一年 节省的水费为： ５７６００ × ３．５＝２０１６００ 元 ／ 年 水处理费用： 如不回收冷凝水，须对补充水进行处 理，假设水处理的费用为 ０ ． ５ 元 ／ 吨，这 部分费用为： ５７６００ × ０．５＝２８８００ 元 ／ 年 不考虑其它费用，仅这三项部分费用 的节省为： ４６１６００＋２０１６００＋２８８００＝６９２０００ 元 ／ 年 即使采用进口成套冷凝水回收单泵组 合进行以上冷凝回收， 投 资 回 收 期 在 ６ 个 月以内。 实践证明，采用闭式凝结水回收技术 能 够 产 生 显 著 的 经 济 效 益 和 环 保 效 益 。具 体表现在： 下转 １ １ ７ 页） （
图一凝结水闭式回收系统流程示意图 四、经济效益和环保效益 近些年来，煤、石油、天然气等能源 价格在不断上涨，在它们的带动下，蒸汽 的成本也在不断的上升。大家都在试图找 寻节约能源的方法，虽然我们无法影响能 源的价格，但我们却可以采取一些措施降 低蒸汽的成本。冷凝水回收就是一个切实 有效降低蒸汽系统运行成本的好方法。宅施工中质量问题的处理
文⊙ 刘超 刘伟（宿迁市华夏建设＜集团＞工程有限公司 江苏宿迁）
摘要： 随 着 建 筑 业 的 发 展 ，住宅施工 质 量 也 日 益 被 人 们 所 重 视 ，尢 其 是 高 层 住 宅 的 施 工 质 量 问 题 ，文 中 对 出 现 的 问 题 以 及所采取的解决措施做了简单介绍。 关 键 词： 高层住宅；施工质量；处理 在高层住宅的施工中，对出现的质量 问 题 ，及 时 采 取 措 施 进 行 处 理 ，从 而 使 工 程 质 量 不 断 提 高 。现 就 施 工 中 出 现 的 质 量 问题、所采取的措施及处理结果介绍如 下： 一、钢筋工程 （一）钢筋位移 钢筋位移一般都是在浇灌砼以后发 现，这 是 因 为 在 提 落 安 装 大 模 板 和 浇 捣 砼 时，使 用 料 斗 下 料 撞 击 钢 筋 致 使 钢 筋 的 扎 扣 滑 动 所 引 起 的 。解 决 这 一 问 题 的 关 键 是 在 砼 浇 捣 时 增 加 护 筋 人 员 ，随 时 随 地 将 位 移 的 钢 筋 扶 正 、补 强 扎 丝 、固 定 到 原 来 位 置。当 料 斗 接 近 钢 筋 时 ，减 慢 速 度 从 而 避 免碰撞钢筋。 （二）钢筋保护层 钢筋保护层达不到规范要求，这在高 层 施 工 中 是 一 大 通 病 ，特 别 是 剪 力 墙 墙 板 钢 筋 的 保 护 层 ，在 钢 筋 上 绑 扎 预 制 的 高 标 号 砂 浆 块 ，形 成 钢 筋 保 护 层 ，在 提 落 模 板 时，有 些 垫 块 被 碰 坏 掉 落 ，而 合 模 后 无 法 再 补 挂 垫 块 。要 解 决 好 这 一 问 题 ，一 是 增 加垫块数量，将垫块间距控制在 １ ． ２ ￣ １ ． ５ ｍ ，并成梅花形布置；二是采用Ф １ ０ 或Ф １ ２ 的钢筋，在靠模板的一侧插入，然后边 振 捣 砼 边 抽 出 插 筋；三 是 采 用 短 钢 筋 代 替 垫块。 （三）钢筋成品的保护 钢筋绑扎后应妥善保护成品，施工中 钢筋若被碰撞踩踏使之变形，应立即调 直，在 浇 捣 楼 板 时 ，采 用 搭 设 小 马 凳 铺 跳 板 的 办 法 ，避 免 直 接 在 绑 扎 好 的 钢 筋 上 走 动。使钢筋工程质量达到要求。 二、模板工程 高层建筑施工中，剪力墙外模采用了 大 模 板 ，通 过 施 工 实 践 ，总 结 出 在 模 板 工 程中易发生的问题及处理方法如下： （一）由于制作和运输使模板的平整 度、翘曲值超规范，给安装模板带来困难， 特别是在工程型号变化后改制的大模板就 更 容 易 出 现 ，致 使 打 出 的 砼 剪 力 墙 垂 直 度 和 平 整 度 超 过 规 范 。所 以 要 求 制 作 或 改 制 模 板 时 ，必 须 增 强 模 板 刚 度 、平 整 度 ，确 保成型后的砼质量。 （ 二 ）楼 梯 口 部 位 的 剪 力 墙 容 易 跑 模 ， 第一，减少了凝结水的闪蒸损 （上接 １１６ 页） 失，从而使其本身的热量得到充分的利 用。据 统 计 ，将 凝 结 水 和 闪 蒸 汽 所 含 的 热 量 完 全 回 收 ，与 将 其 完 全 排 弃 相 比 可 节 约 锅炉燃料 １ ２ － ２ ８ ％；与降温回收相比可节 约锅炉燃料 ６ ％ － ２ ２ ％ ； 第二，水的循环利用率高达 ９ ０ ％ 以上， 有 效 地 节 约 了 水 资 源 ，同 时 凝 结 水 与 空 气 的隔离状态使得这部分锅炉给水保持优良 的 品 质 ，相 应 地 降 低 了 对 锅 炉 给 水 处 理 费 用。 这是因为楼梯间剪力墙的施工缝多，给安 装模板带来很大困难。通过改进支工模方 法和精心施工，保证支模质量。 （三）剪力墙阴角处易产生偏差，其原 因是阴角模板与相邻模板的缝较小，立模 校正困难。加强了阴角模板的刚度，可使 偏差减少。 （四）外墙模板拼缝处易跑模漏浆。可 在模板拼接处采取加固措施，并在设计模 板时，拼缝处尽量避开在位于内墙的轴中 线上。 （五）门窗框侧模控制不好，造成部分 距模严重。可通过解决扣门窗框模与大模 板的固定，形成整体刚度。 三、砼 工程 （ 一 ）砼 浇 完 拆 模 后 有 局 部 蜂 窝 麻 面 ， 尤其在施工缝处更容易出现，其主要原因 是不按要求处理施工缝，不认真接浆。通 过清理，浇砼之前在施工缝处先浇一层 ５ ￣ １ ０ ｃ ｍ 厚与厚与砼砂浆成分相同的砂浆， 做好接浆，便可杜绝烂根现象。 （二）砼掉棱缺角砼成型后由于提落 模板碰撞墙面，或者由于提模过早砼终凝 期未到，致使一些墙面掉棱缺角；还有在 提模后，由于操作人员上下攀扶钢筋，使 一些剪力墙上口砼开裂或剥落，露出钢 筋。解决这一问题的方法是控制拆模时 间，必须在砼终凝以后方可拆模；提落模 板时不能撞击墙体和钢筋；拆模后操作人 员上下时严禁攀抹钢筋。 四、抹灰工程 高层住宅施工中，目前抹灰仍是一项 劳动强度大的湿作业，主体结构一剪力墙 和楼板均为现浇钢筋砼，内隔墙多数是轻 质材料砌筑而成（一般采用加气砼砌块） 。 给抹灰带来程度不同的困难。 （一）由于剪力墙的楼板砼都采用钢 模成型，砼表面光滑，容易使抹灰层开裂、 脱落。通过实路，我们摸萦出经验，在拆 模后采用 １ ： １ 水泥砂浆掺 １ ０ ７ 胶水及时甩 浆，和现浇砼一同养护，强度高，使抹灰 层与墙面、在棚有很好的粘结力。 （二）加气块内隔墙的抹灰，由于墙体 材料吸水快，加之砌块干燥风干较快，尤 其是夏天，使抹来面产生一些不规则的裂 缝。我们解决的办法是： （１ ）抹赤前提前 浇水湿润； ）在砌块面层刷一遍 １ ０ ７ 胶 （２ 水封闭其表面的毛细孔； （３ ）抹灰时待底 子灰有一定强度后再进行罩面，从而解决 了抹灰面裂缝问题。 第三，从根本上避免了腐蚀性气体重 新溶入锅炉给水，极大地缓解了对换热设 备及管网的腐蚀，延长了设备和管网的使 用寿命。 第四，减少了锅炉的排污率 ２ ％ 左右。 第五，烟尘飞灰、Ｓ Ｏ ２ 、Ｃ Ｏ ２ 、Ｎ Ｏ ２ 等 有害气体排放总量以及炉渣排放量可减少 １ ５ － ３ ０ ％ ，可有效减少周边环境污染。 五、结论 在蒸汽系统中，冷凝水所具有的巨大 潜能是显而易见的，以上的例子充分的说 五、外复合墙砌筑 高层住宅外复合墙一般使用粘土空心 砖，或 者 是 浮 石 砼 砌 块 砌 成 ，在 施 工 中 易 出现：１ 、砌体砂浆饱满度难以保证，由于 空 心 砖 形 状 特 民 ，在 砌 筑 时 铺 灰 不 象 戏 砖 砌 墙 那 样 方 便 ，砂 浆 容 易 脱 落 ，特 别 是 剪 力 墙 与 复 合 墙 之 间 ，砌 体 与 聚 苯 板 之 间 砂 浆不易粘牢。２ 、剪力墙的拉结筋与复合墙 拉结不牢固；３ 、剪力墙的拉结筋和聚苯板 拉 结 不 牢 固 ，在 剪 力 墙 和 外 复 合 墙 之 间 所 填 聚 苯 板 不 满 铺 。通 过 认 真 技 术 交 底 、现 场 指 导 、实 施 检 查 督 促 ，可 使 上 述 现 象 大 大减少，满足质量要求。 六、外墙贴赛克 高层住宅外墙装饰采用玻璃马赛克贴 面，通过实践我们认为：１ 、贴面的平整度 难以控制，施工时一般采用软贴法施工， 即 随 抹 底 灰 ，随 贴 马 赛 克 ，由 于 复 合 墙 的 垂 直 度 、平 整 度 等 方 面 的 差 异 ，造 成 底 子 灰 厚 薄 不 一 ，对 贴 马 赛 克 的 平 整 度 带 来 影 响；２ 、由于底子灰厚薄不一，收缩不一致， 使底子灰局部墙面平整度达不到要求；３ 、 分 格 之 间 的 平 整 度 差 ，其 原 因 往 往 是 分 格 之间的灰不是一次抹成或由于处于脚手交 接处；４ 、缝路拼接不齐、不直。首先要解 决 确 保 底 灰 要 平 整 ，在 镶 贴 前 根 据 马 赛 克 的规格模数，弹好纵横两个方向的控制 线，然 后 根 据 控 制 线 进 行 镶 贴 ，贴 好 后 进 行 自 查 ，发 现 有 缝 路 不 齐 不 直 的 可 用 开 刀 的方法适当调整，使其符合要求。 七、楼地面工程 楼地面水泥砂浆抹灰易产生的问题： １ 、地面起砂；２ 、地面裂纹空鼓；３ 、楼梯 踏步缺棱掉角；４ 、抹子印。其原因主要是 使 用 水 泥 品 种 、砂 浆 的 水 灰 比 、压 光 时 间 及 其 地 面 的 清 理 和 成 品 的 保 护 。这 就 要 求 在 施 工 中 首 先 要 保 证 原 材 料 质 量 ，水 泥 的 安 定 性 及 有 效 期 ，砂 子 的 含 泥 量 不 应 超 过 ３ ％ ；楼面基层的清理，搅拌砂浆时要严格 控 制 水 灰 比；使 用 时 间 要 控 制 ，夏 天 温 度 超过 ３ ０ ℃时，水泥砂浆一般在拌各后 ３ ｈ 内 使用完毕；掌 握 好 压 光 时 间 和 压 光 方 向 ， 抹面层时，适当洒些干水泥，经压光荣 后 可 以 提 高 地 面 光 洁 度 和 强 度 ，干 洒 水 泥 关 键 在 于 要 匀 ，吸 水 要 足 ，在 吸 足 水 后 ，用 木 蟹 打 浆 ，使 表 面 水 泥 浆 和 水 泥 砂 浆 溶 在 一 起 ，然 后 用 铁 板 括 平；最 后 掌 握 好 适 时 养护，防止过早上人，做好产品的保护，这 样做后就可以确保楼地面质量，强度高， 不空鼓，不起砂。 明 了 这 一 点 。通 过 改 造 实 现 冷 凝 水 的 有 效 回 收 利 用 ，不 仅 是 对 国 家 能 源 政 策 的 一 种 支 持 ，更 重 要 的 是 对 于 企 业 本 身 ，也 是 降 低单位能耗，增加产品竞争力的有效手 段。在 市 场 经 济 的 体 制 下 ，成 本 是 影 响 企 业 生 存 和 发 展 的 重 要 因 素 之 一 ，降 低 企 业 成本，从冷凝水回收开始。