雙冷凝水回收技術(shù)在立井水暖的應(yīng)用

徐德軍

摘 要：在采礦工程開(kāi)始之前，采礦人員需要先將立井修建好，以便于通過(guò)豎井來(lái)完成礦物運(yùn)輸、傳送采礦人員等工作。另外現(xiàn)代立井還能幫助采礦工作人員完成排水以及通風(fēng)等工作。為了確保立井水暖系統(tǒng)能夠在采礦工作人員有需要的時(shí)候充分發(fā)揮出作用，很多建設(shè)者都會(huì)在立井的水暖體系之中對(duì)冷凝水進(jìn)行應(yīng)用，新型的回收處理冷凝水技術(shù)可以在水暖豎井之中發(fā)揮良好的作用，本文對(duì)這種立井水暖體系之中的回收冷凝水的可靠技術(shù)進(jìn)行解析。

關(guān)鍵詞：冷凝水；回收技術(shù)；立井水暖；應(yīng)用

立井的水暖系統(tǒng)對(duì)于通風(fēng)以及排水的要求比較高，如果出現(xiàn)排水與通風(fēng)不暢的情況，地下的采礦工人就會(huì)出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，因此在正式的開(kāi)采工作開(kāi)展之前，工作人員會(huì)對(duì)立井進(jìn)行檢查，確保其水暖體系能夠保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在對(duì)冷凝水進(jìn)行處理時(shí)，需要充分將立井水暖體系的作用發(fā)揮出來(lái)。傳統(tǒng)的回收技術(shù)很難對(duì)系統(tǒng)之中的冷凝水進(jìn)行有效處理，因此本文以全新且有效的回收冷凝水的技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合真實(shí)立井工程對(duì)該技術(shù)進(jìn)行多角度解析。

1 冷凝水概述

冷凝水從理論上來(lái)說(shuō)是一種很好的蒸餾水，是鍋爐重新給水最適合使用的。但是由于眾多的影響因素，造成設(shè)備出現(xiàn)泄漏的問(wèn)題。例如在換氣設(shè)備頻繁的蒸汽供停過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生是熱應(yīng)力，而在熱應(yīng)力拉伸的過(guò)程中就會(huì)造成設(shè)備發(fā)生泄露問(wèn)題，因此造成不純物質(zhì)或不凝氣混入其中，造成冷凝水的二次污染。要根據(jù)污染狀態(tài)決定采用哪種冷凝水回收處理辦法，是否完善的除氧工藝、鍋爐給水的軟化和回收管網(wǎng)的嚴(yán)密程度等是衡量冷凝水污染程度高低的主要原因。

顯熱和潛熱是蒸汽熱能的兩個(gè)主要部分，一般情況下，蒸汽的潛能是用汽設(shè)備主要利用的，蒸汽的潛熱在釋放之后還會(huì)還原成溫度相同的飽和水。同時(shí)使用越高的蒸汽壓力，價(jià)值越大的冷凝水熱能就會(huì)隨之排放出來(lái)，閃蒸問(wèn)題避免不了會(huì)在飽和冷凝水的輸送過(guò)程中發(fā)生，并不是在壓降至大氣壓時(shí)才會(huì)發(fā)生冷凝水的閃蒸汽，而閃蒸量最大是降至大氣壓時(shí)發(fā)生的。在閃蒸過(guò)程中，水汽是呈現(xiàn)相融合的狀態(tài)，在壓力和溫度的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此冷凝水回收利用具有復(fù)雜性的特點(diǎn)。

2 回收處理冷凝水的工藝分析

將蒸汽凝結(jié)水收集后冷卻到常溫作為原水，經(jīng)過(guò)單獨(dú)的除油設(shè)備除油后進(jìn)入原化學(xué)水處理系統(tǒng)處理。此種方法從工藝上最簡(jiǎn)單可靠，但是它失去了凝結(jié)水回用的意義，將大量的低溫?zé)岷湍Y(jié)水的高品質(zhì)全部浪費(fèi)，使企業(yè)損失大量的經(jīng)濟(jì)效益。

采用常規(guī)的離子交換技術(shù)，使用陽(yáng)床脫除有害離子，使蒸汽凝結(jié)水達(dá)到鍋爐的用水要求。此種工藝主要適用于凝汽式熱電廠封閉的“鍋爐―汽輪機(jī)―凝結(jié)水―除氧器”的封閉循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)煉廠凝結(jié)水中的烴類(lèi)有機(jī)分子不能去除，而且烴類(lèi)還會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂失效。

用樹(shù)脂或微粒均勻鋪在濾層表面，截留需去除雜質(zhì)，飽和或接近飽和時(shí)，將膜爆去，重新鋪膜。這種方法存在一些弊端，主要是：使用后的樹(shù)脂或微粒必須棄去，不能再生和重復(fù)利用，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高；不能保證鋪膜絕對(duì)均勻，效果不穩(wěn)定；步驟多、隱患多，一旦泄漏，油就會(huì)污染濾元，使處理后的凝結(jié)水被二次污染；靠物理方法截除凝結(jié)水中直徑為幾十納米的分散態(tài)油效果很差，達(dá)不到中壓鍋爐進(jìn)水要求。

在蒸汽凝結(jié)水不降至常溫的條件下，運(yùn)用活性分子膜的超微過(guò)濾組合帶大量官能團(tuán)的復(fù)合碳纖維吸附方法，能夠有效去除凝結(jié)水中游離態(tài)、機(jī)械分散態(tài)、乳化態(tài)、溶解態(tài)的各種烴類(lèi)及其衍生物。

3 實(shí)際應(yīng)用

3.1 實(shí)例分析

新建煤礦立井，現(xiàn)有SHL10-13鍋爐兩臺(tái)，負(fù)責(zé)每分鐘加熱1.2萬(wàn)m3新鮮空氣入井和工業(yè)廠房取暖。年耗煤量在8千噸以上，供汽壓在0.5 MPa左右，用氣設(shè)備的高溫冷凝水經(jīng)回水管路直接流到開(kāi)式貯水池，和冷水混合降溫后再通過(guò)普通上水泵給鍋爐加水，該系統(tǒng)浪費(fèi)嚴(yán)重。

3.2 使用混合式降溫技術(shù)給鍋爐加水時(shí)遇到的問(wèn)題

在該水暖系統(tǒng)之中，工作人員在鍋爐有加水需求時(shí)，一般會(huì)應(yīng)用混合式降溫方法來(lái)解決鍋爐加水需求，但是應(yīng)用之后會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：首先在加水期間會(huì)將100℃的蒸汽以及水凝汽直接排放出來(lái)，25%的蒸汽量也會(huì)被排放出來(lái)，導(dǎo)致熱能浪費(fèi)情況極為嚴(yán)重。排放需要進(jìn)一步冷卻并回收的可用冷凝水會(huì)給廠房帶去極大的損害，同時(shí)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，直接排放高溫飽和的冷凝水也會(huì)造成同樣的問(wèn)題。

再對(duì)冷凝水進(jìn)行再應(yīng)用時(shí)，如果將其溫度降到常規(guī)的水泵的非汽蝕溫度以下，能源有效應(yīng)用效率也會(huì)被降低。如果鍋爐的實(shí)際給水溫度相對(duì)比較低，鍋爐的正常啟動(dòng)速度也會(huì)降低，其耐負(fù)荷波動(dòng)的能力也會(huì)受到影響，供汽質(zhì)量同樣會(huì)受到影響，相關(guān)的用氣設(shè)備也不能安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 回收冷凝水工藝的應(yīng)用效果

基于以上問(wèn)題，技術(shù)人員對(duì)立井水暖系統(tǒng)中的鍋爐應(yīng)用了回收冷凝水的工藝，充分解決冷凝水收集困難的不良情況，這種方法可以充分節(jié)省回收成本，同時(shí)也不會(huì)給水暖系統(tǒng)帶去能量消耗較高的環(huán)保問(wèn)題，同時(shí)也能消除原有技術(shù)帶去的破壞性影響。

技術(shù)人員可以以水暖豎井的實(shí)際情況，來(lái)構(gòu)建回收高溫冷凝水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要有30組換熱用氣設(shè)備以及兩臺(tái)大型鍋爐構(gòu)成，系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)含兩套回收冷凝水的可用裝置，能夠確?；厥账俣?，另外系統(tǒng)之中的降壓設(shè)備以及自動(dòng)電氣設(shè)備均能在水暖系統(tǒng)被應(yīng)用期間發(fā)揮作用。已經(jīng)處于包合狀態(tài)的水蒸氣可以被從鍋爐的位置直接傳到到用氣設(shè)備之中，在熱交換活動(dòng)結(jié)束之后，將汽化潛熱完全放出后，會(huì)生成溫度極高的凝結(jié)水，在途徑疏水裝置時(shí)，受到壓力差的影響，會(huì)在集水罐之中匯集。

根據(jù)回水壓力和冷凝水排量，回水阻力，用壓力控制閥來(lái)標(biāo)定集水罐壓力，使回水管內(nèi)的壓力保持穩(wěn)定，以保證疏水器壓差和回水管路暢通，集水罐水位用接點(diǎn)壓力繼電器控制，當(dāng)回收的飽和冷凝水在集水罐內(nèi)充到標(biāo)定高水位時(shí)，高冷凝水回收裝置就自動(dòng)啟動(dòng)水泵，將水泵入除氧氣器，然后由熱水泵泵入鍋爐；當(dāng)集水罐內(nèi)的水位降到低水位時(shí)，回收裝置自動(dòng)停止運(yùn)行。冷凝水回收系統(tǒng)工作是連續(xù)的，密閉的，而高溫冷凝水回收裝置的運(yùn)行是間歇的，全自動(dòng)的。

通過(guò)冷凝水回收系統(tǒng)的使用，直接進(jìn)入鍋爐的沸水實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)輸，鍋爐的給水溫度能夠具有較大的提高。據(jù)相關(guān)材料顯示，如果凝結(jié)水的溫度達(dá)到100℃的話，就會(huì)達(dá)到50%的回收率，那么就可以節(jié)省7%的燃料，這么一來(lái)，立井水暖冷凝水回收系統(tǒng)每年可節(jié)省是5.6萬(wàn)元的燃料。事實(shí)上，蒸餾水就是回收的冷凝水，鍋爐的結(jié)垢能夠減輕，因水垢堵塞而發(fā)生爆管事故大大的消除；還有就是因鍋爐水質(zhì)不好而引起的鍋爐大量排污可逐漸的減少，同時(shí)排污過(guò)程中浪費(fèi)的熱能也能夠極大的減少。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文引進(jìn)了實(shí)際的立井水暖體系構(gòu)建工作，先對(duì)需要充分回收的冷凝水的情況進(jìn)行了展示，又解析了該項(xiàng)回收處理工藝，最后將工藝應(yīng)用到實(shí)際的豎井水暖建設(shè)工程案例之中。通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用效果可以發(fā)現(xiàn)，該種回收冷凝水的工藝可以使供汽壓力保持穩(wěn)定，是水暖鍋爐能夠長(zhǎng)時(shí)間維持正常的工作狀態(tài)，在原有的系統(tǒng)之中，一旦出現(xiàn)季節(jié)性變化之后，鍋爐設(shè)備以及其他的水暖設(shè)備會(huì)出現(xiàn)極度嚴(yán)重的老化情況，而在通過(guò)應(yīng)用這種工藝來(lái)收集冷凝水之后，鍋爐管理者的工作負(fù)擔(dān)也被減輕，鍋爐生產(chǎn)效率的提升也是極為明顯的。

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