淺析生物廠房蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)

摘 要：蒸汽冷凝水的回收是既節(jié)能又環(huán)保的措施，本文針對目前蒸汽冷凝水的回收型式及回收時注意事項進行了分析。

關(guān)鍵詞：冷凝水 二次閃蒸汽 疏水閥

中圖分類號：TU831.3+7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0082-02

蒸汽在用汽設(shè)備中冷凝放出汽化潛熱后變成的冷凝水是飽和高溫軟化水，其回水溫度一般有70℃～90℃，含有熱量可達蒸汽總熱量20%～30%左右，若直接排放而不做回收利用，無論在水資源還是在熱能資源上都是極大浪費。冷凝水回收系統(tǒng)回收高溫冷凝水，可最大限度地利用冷凝水的熱量，節(jié)約用水，節(jié)約燃料。對工廠的節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益有顯著的作用。

目前冷凝水回收系統(tǒng)大致可分為開式回收系統(tǒng)和閉式回收系統(tǒng)兩種。開式凝結(jié)水回收系統(tǒng)的集水箱敞開于大氣，會造成漏汽和閃蒸損失大、回收蒸汽凝結(jié)水溫偏低、回收的凝結(jié)水會再次溶入空氣中的氧氣，二氧化碳雜質(zhì)等弊病，造成大量能源和水資源浪費，水箱和凝結(jié)水管路的腐蝕。針對傳統(tǒng)開放式回收系統(tǒng)存在的弊端，閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)中蒸汽凝結(jié)水經(jīng)疏水閥疏放，利用疏水閥余壓（背壓）將凝結(jié)水輸送、匯集至集水罐，集水罐的壓力由壓力調(diào)節(jié)閥控制，罐中的凝結(jié)水由高溫凝結(jié)水回收裝置直接輸送至鍋爐或除氧器。目前運用較多。

在不同的生物廠房中，需要蒸汽的系統(tǒng)主要包括空調(diào)的加熱加濕、蒸餾水系統(tǒng)、純蒸汽系統(tǒng)、活毒廢水處理系統(tǒng)、生產(chǎn)車間設(shè)備用于加熱、消毒等。目前生物廠房中根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，我們主要采用了二次閃蒸汽回收利用與不回收兩種蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)。

1 二次閃蒸汽不回收閉式冷凝水回收系統(tǒng)

生物廠房中由于生產(chǎn)車間管網(wǎng)中的蒸汽管道凝結(jié)水排放點比較分散且凝結(jié)水量較少，一般都不進行回收，而是直接通過高溫排水管排至降溫地。凝結(jié)水的回收主要集中在用蒸汽量比較集中的純水注射用水站、純蒸汽站、換熱站等，在條件允許的情況下，我們一般都會將這幾個站布置在同一個站房內(nèi)，便于蒸汽的分配使用及凝結(jié)水的回收。生產(chǎn)中由于設(shè)備用蒸氣用量的不恒定，產(chǎn)生的凝結(jié)水量也不恒定，而廠房生產(chǎn)時段空調(diào)的加熱加濕系統(tǒng)、蒸餾水系統(tǒng)、純蒸汽系統(tǒng)的蒸汽用量都必須保質(zhì)保量的供應(yīng)，其中活毒廢水處理系統(tǒng)一般只有在活疫苗、滅活疫苗車間才有，在沒有活毒廢水處理系統(tǒng)或總蒸汽冷凝水較少時我們一般對冷凝水回收系統(tǒng)的二次閃蒸汽不進行回收利用。生物廠房二次閃蒸汽不回收閉式冷凝水回收系統(tǒng)的流程示意圖如圖1。

2 帶二次閃蒸汽回收冷凝水回收系統(tǒng)

二次閃蒸汽的使用必須滿足：持續(xù)的冷凝水的供應(yīng)，且冷凝水壓力較高，以保證有足夠的閃蒸汽；疏水閥和設(shè)備必須能夠滿足適應(yīng)閃蒸蒸汽的背壓。生物廠房中的活毒廢水處理可以是上班時段進行也可以在下班時段進行，且其可以通過消毒時間長短來適當調(diào)整所用蒸汽的量，因此對蒸汽的品質(zhì)要求沒那么高，這時我們可以將蒸汽凝結(jié)水回收系統(tǒng)中二次閃蒸汽用于此，在二次閃蒸汽量不夠的情況下，可以通過另一路直接蒸汽至活毒廢水處理系統(tǒng)以補足蒸汽量。

圖2為產(chǎn)生二次蒸汽曲線圖，通過疏水閥前蒸汽壓力和所需閃蒸汽壓力得到可產(chǎn)生的二次閃蒸汽的量，在蒸汽壓力為6 bar時，其回收壓力為2 bar的二次閃蒸汽量為0.06 kg二次蒸汽/kg冷凝水。

3 凝結(jié)水回收系統(tǒng)的注意事項

蒸汽凝結(jié)水能否較好回收利用與疏水閥的選擇、凝結(jié)水回收管道的布置、凝結(jié)水回收管徑息息相關(guān)，不合理的選擇布置將會使得設(shè)備性能的降低、水擊、管道腐蝕等。

從設(shè)備到疏水閥的冷凝水排水管道中，冷凝水和不凝結(jié)性氣體從用汽設(shè)備的出口排向疏水閥。如果排水管徑正確，設(shè)備的壓力和疏水閥內(nèi)的壓力相同，冷凝水就不會閃蒸成蒸汽，且排水管不應(yīng)長于2m，如果排水管道較長，將會充滿蒸汽阻止冷凝水到達疏水閥，形成汽鎖。設(shè)備的出口至疏水閥的垂直管道長度一般為管道直徑10倍，以避免設(shè)備底部積水引起的腐蝕和水擊現(xiàn)象。冷凝水在重力及余壓作用下沿管道流動，所以疏水閥應(yīng)安裝在設(shè)備出口的下端，疏水閥的排放管應(yīng)在疏水閥的下端，冷凝水排放管應(yīng)略向下傾斜。

疏水閥的形式（熱動力、熱靜力和機械式）可能會影響管道的布置，其選型很重要，只要選型合適，就可以保證通過疏水器將設(shè)備產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水完全及時順暢排出，不會對設(shè)備造成損壞、對生產(chǎn)造成影響。熱靜力式疏水閥排放的冷凝水溫度低于飽和溫度，這會使疏水閥前冷凝水管積水，甚至經(jīng)常會使前端設(shè)備積水。其在有些應(yīng)用中低于飽和溫度排水有很大的優(yōu)勢，這樣疏水閥后的排放管中就會產(chǎn)生更少的閃蒸蒸汽，冷凝水回收主管水流也比較平和。但是熱靜力疏水閥在蒸汽主管疏水或換熱器疏水必須要有很長或足夠大的冷卻段。熱動力式疏水閥是間歇性排放，關(guān)閉時積聚凝結(jié)水。這種疏水閥結(jié)構(gòu)非常堅固結(jié)實，抗冰凍，熱損失小，其不適合排放冷凝水至滿溢管內(nèi)。機械式疏水閥可連續(xù)排水，如浮球式疏水閥，而且還可以排除空氣

4 結(jié)語

冷凝水是蒸餾水，幾乎不包含任何溶解性物質(zhì)（TDS），鍋爐需要排污以減少TDS，回收較多的冷凝水意味著排污量的減少，同時蒸汽冷凝水的二次閃蒸汽的熱量可以占整個冷凝水所含熱量的一半，因此冷凝水及二次閃蒸汽熱量的回收利用，意味著能量損失的減少，運行費用的節(jié)省。在凝結(jié)水回收型式及細節(jié)上我們也須謹慎，在不同的情況下綜合考慮，選擇最佳方案。

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