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

发表时间：2019-07-03T09:46:34.483Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：司鹏

[导读] 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。

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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。