全自動蒸汽疏水回水機及其應(yīng)用

鄭 愷，馮 喆

（ 1.哈爾濱理工大學(xué)哈爾濱 150086;2.山東省濟寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院山東濟寧）

0 引言

目前，采暖換熱站的蒸汽凝結(jié)水因各種原因大部分都沒有很好地回收利用，少量回收到補水箱(池)大量直接排放現(xiàn)象極為普遍。因此，采暖換熱站蒸汽凝結(jié)水高效回收利用具有重要的節(jié)能節(jié)水意義。

文中介紹的全自動蒸汽疏水回水機是專門為換熱站設(shè)計的蒸汽凝結(jié)水節(jié)能設(shè)備，它用于換熱站蒸汽凝結(jié)水回收和余熱利用具有獨到之處并取得了良好的效果。下面就機組的技術(shù)性能及使用效果介紹給讀者，以取得更大范圍的積極響應(yīng)，推動此項節(jié)能技術(shù)進步。

1 全自動蒸汽疏水回水機

1.1 設(shè)計原則

蒸汽凝結(jié)水熱量就地使用，充分利用蒸汽凝結(jié)水余壓勢能自力回水輔助以動力回水。

1.2 設(shè)備構(gòu)成

由汽水分離集水換熱器，二次汽水分離器，液位發(fā)訊器、液位自控電控器、自力式回水器、疏水泵和回流增壓器防汽蝕裝置組成。設(shè)備見圖1，現(xiàn)場安裝調(diào)試見圖2。

1.3 設(shè)備自控

機械自控:采用自力式浮球滑閥等靜壓疏水回水器〔1〕技術(shù)(ZL200620080958.7)，利用浮球滑閥自控裝置實現(xiàn)自力回水和液位自控。

電器自控:采用磁翻板控制型液位計與自控電路控制疏水泵啟停，實現(xiàn)設(shè)備啟動疏水回水。電器控制原理見下圖。

1.4 技術(shù)特點

采用了絲網(wǎng)除沫器和多孔管腔汽水分離技術(shù)，自力式浮球滑閥疏水回水技術(shù)、液位自控技術(shù)和回流增壓器防汽蝕輸送技術(shù)。蒸汽凝水熱量就地使用，依靠蒸汽自身壓力自力疏水回水，除蒸汽系統(tǒng)短暫啟動過程使用動力回水，正常運行不使用動力。設(shè)備自動控制，運行可靠，勿需專人操作值守。

1.5 設(shè)備功能

接受換熱器蒸汽凝水并進行汽水分離，蒸汽凝水潛熱顯熱定向流動就地使用，低溫凝水自動輸送至鍋爐房熱力除氧器或閉式凝結(jié)水箱。

1.6 適用范圍

適合具有高低壓用汽設(shè)備的蒸汽供熱系統(tǒng)，用作蒸汽凝水回收和熱量回收再利用裝置。尤其適用于采暖浴水汽水熱交換系統(tǒng)，用作蒸汽凝水回收余熱利用專用設(shè)備。

1.7 使用效果

蒸汽凝水潛熱顯熱就地使用，全封閉自力疏水回水，蒸汽凝水熱量損失＜5%，汽水損失＜1%，蒸汽凝水回收率＞95%，節(jié)能率＞25%。

2 全自動蒸汽疏水回水機工程應(yīng)用及效果

2.1 項目企業(yè)供熱狀況

項目企業(yè)為某礦業(yè)集團鐵路運輸處，企業(yè)自備鍋爐房，設(shè)置二臺10 t/h和一臺6 t/h工業(yè)蒸汽鍋爐，采暖供熱采用汽水熱交換系統(tǒng)，設(shè)有辦公區(qū)居住區(qū)換熱站和工業(yè)區(qū)換熱站，擔(dān)負(fù)自身企業(yè)和小規(guī)模區(qū)域供熱任務(wù)。辦公區(qū)居住區(qū)換熱站供熱面積12萬m2，工業(yè)區(qū)換熱站供熱面積為6萬m2(其中一部分為工業(yè)建筑)。采暖熱指標(biāo)為220 kj/m2.h，一次熱源采用 0.6 MPa 飽和蒸汽，供熱熱媒采用95/70℃熱水。辦公區(qū)居住區(qū)換熱站設(shè)置四臺2.8 MW浮動盤管采暖換熱器，工業(yè)區(qū)換熱站設(shè)置二臺2.8 MW浮動盤管采暖換熱器。換熱站設(shè)有回水池，換熱站蒸汽凝水接至回水池，因回水系統(tǒng)為開式系統(tǒng)汽水熱污染和水質(zhì)二次污染嚴(yán)重，換熱站蒸汽凝水基本上直接排放，造成嚴(yán)重的能源浪費水資源損失及熱污染現(xiàn)象。

經(jīng)化驗分析，換熱站蒸汽凝水水質(zhì)較好，溫度較高，具備采用閉式回水輸送至鍋爐房再利用的條件。另外，每個換熱站附近都設(shè)有生活浴室和澡堂，加熱熱媒采用0.3 MPa飽和蒸汽，具備換熱站蒸汽凝水二次蒸汽就地使用的條件。再者，工業(yè)區(qū)換熱站到鍋爐房的距離約200 m，辦公區(qū)換熱站到鍋爐房的距離約1000 m，具備依靠蒸汽自身壓力自力回水的條件。

2.2 技術(shù)改造方案

(1)技術(shù)方案

技術(shù)措施

辦公區(qū)換熱站和工業(yè)區(qū)換熱站均設(shè)置全自動蒸汽疏水回水機，接受采暖換熱器蒸汽凝水并進行汽水分離，二次蒸汽用于浴水加熱與低壓蒸汽實現(xiàn)汽平衡，蒸汽凝水顯熱用于采暖回水旁路加熱，低溫凝水由自力式回水器通過PPR或PPS耐熱型工程塑料管自動輸送至鍋爐房熱力除氧器，蒸汽系統(tǒng)啟動疏水由電控自控裝置控制疏水泵動力回水。

技術(shù)目的

高效回收采暖換熱站蒸汽凝水水資源和余熱資源，達到節(jié)能節(jié)水的目的，提高系統(tǒng)熱效率，消除熱污染。

(2)投資分析

全自動蒸汽疏水回水機 二臺 8.0萬元/臺16.0 萬元

設(shè)備安裝(含電器)二臺 1.0萬元/臺 2.0萬元

管道工程 1200 m 300元/m 36.0萬元

(3)效益分析

蒸汽凝結(jié)水回收及余熱利用可見經(jīng)濟效益為回收利用熱量和軟化水，具體效益為節(jié)約燃料、節(jié)水和節(jié)約水處理費用。換熱站蒸汽凝水經(jīng)全不銹鋼設(shè)備回收，通過耐熱工程塑料管輸送，二次污染小，水質(zhì)較好，正常工況可直接輸入熱力除氧器進入鍋爐給水系統(tǒng)使用?；厥找粐嵳羝疅醿r水價總經(jīng)濟價值大于15元。

辦公區(qū)和工業(yè)區(qū)兩處換熱站計算用汽量:

考慮到蒸汽系統(tǒng)汽水損失，可回收蒸汽凝水量 Dn=19.85x0.95=18.86t/h

換熱站蒸汽凝水回收及余熱利用節(jié)資:

換熱站蒸汽凝水回收及余熱利用項目投資回收期:

3 結(jié)束語

全自動蒸汽疏水回水機為全自動機電一體化設(shè)備，設(shè)置有機械式自動控制和電氣自動控制，自動化程度較高，勿需專人操作值守;設(shè)備采取“流動”的回收方式，蒸汽凝水潛熱顯熱定向流動分級回收利用，系統(tǒng)穩(wěn)定壓力恒定，無超壓和水擊現(xiàn)象，運行可靠性好;設(shè)備依靠蒸氣自身壓力自力回水，基本上不用電力，運行經(jīng)濟性好。該設(shè)備用于換熱站實現(xiàn)蒸汽凝水回收和余熱利用技術(shù)可行經(jīng)濟可行取得了成功的案例，屬于“投資小，見效快，一次投資常年受益”的好項目。此項技術(shù)案例具有蒸汽熱能梯級利用的技術(shù)特征，對于新建采暖空調(diào)換熱站的設(shè)計和原有換熱站蒸汽系統(tǒng)的改造都有借鑒作用，也適合工業(yè)蒸汽系統(tǒng)用作蒸汽凝水系統(tǒng)前置裝置或蒸汽熱能梯級利用裝置，值得進一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域并推廣使用。

［1］鄭剛，馮秀琪，鄭愷.自力式浮球滑閥等靜壓疏水回水器.中國專利.ZL200620080958.7.2007年2月21日.