一般的講,冷凝水回收系統回收蒸汽系統排出的高溫冷凝水,可最大限度地利用冷凝水的熱量,節約用水,節約燃料。
冷凝水回收系統大致可分為開式回收系統和閉式回收系統兩種。
1 開式回收系統是把冷凝水回收到鍋爐的給水罐中,在冷凝水的回收和利用過程中,回收管路的一端敞開向大氣,即冷凝水的集水箱敞開於大氣。當冷凝水的壓力較低,靠自壓不能達到再利用場所時,利用高溫水泵對冷凝水進行壓送。這種系統的優點是裝置簡單,操作方便,初始投資小;但是系統佔地面積大,所得的經濟效益差、對環境汙染較大,且由於冷凝水直接與大氣接觸,冷凝水中的溶氧濃度提高,易產生裝置腐蝕。這種系統適用於小型蒸汽供應系統,冷凝水量較小,二次蒸汽量較少的系統。使用該系統時,應儘量減少二次蒸汽的排放量。
2 閉式回收系統是冷凝水集水箱以及所有管路都處於恆定的正壓下,系統是封閉的。系統中冷凝水所具有的能量大部分透過一定的回收裝置直接回收到鍋爐裡,冷凝水的回收溫度僅喪失在管網降溫部分,由於封閉,水質有保證,減少了回收進鍋爐的水處理費用。其優點是冷凝水回收的經濟效益好,裝置的工作壽命長,但是系統的初始投資相對大,操作不方便。
在開式和閉式回收系統中,人們越來越認為閉式回收系統是一種較為理想的回收方式,其投資在日後使用中能得到有效回收,所以,被廣大廠家和研究單位採用和研究。
以下是幾種常用的閉式冷凝水回收模式:
1)在原有開式回收系統上的技改
以擴容換熱回收法和密閉水箱回收法為典型
擴容換熱回收法的技術特點是儘可能利用冷凝水的排放熱量,一方面透過擴容閃蒸,產生低壓蒸汽送給低壓蒸汽使用者(不足是需要用新鮮蒸汽補充)。另一方面透過熱交換器換熱,利用高溫冷凝水的溫度加熱鍋爐上水,高溫冷凝水也可作為鍋爐補充水。缺點是裝置佈置複雜,閃蒸依然存在,熱能利用率低。
密閉水箱回收法其特點是:①用汽裝置不安裝疏水器,冷凝水連水帶汽進入密閉水箱而形成帶壓的汽水兩相飽和狀態。②鍋爐上水泵和水箱均設在地下,且水箱高出泵4~5m左右,利用閃蒸汽壓和水箱與泵的位差將冷凝水泵人鍋爐。
缺點主要有:
①用汽裝置不安裝疏水器,漏汽損失較大。
②當冷凝水溫度較高時,為防止泵汽蝕還要加入一定的新鮮蒸汽給水箱加壓,且泵抽完水後水箱中的殘餘蒸汽要排放,熱能利用率相應降低。
2)利用現有裝置的技改
將活塞式空氣壓縮機進行技術改造,用於回收連水帶汽的冷凝水。特點是用汽裝置不安裝疏水器,活塞式壓縮機將連水帶汽的冷凝水全部輸入鍋爐。但裝置熱能利用率低,且受壓縮機容量限制,僅適合小流量、用汽裝置壓力比較均等的冷凝水回收。
3)引進先進節能裝置
以高溫冷凝水回收裝置為主體的密閉式冷凝水回收技術是在引進同類裝置基礎上消化吸收而研製開發的。高溫冷凝水經回收裝置直接泵入鍋爐。特點是利用噴射泵增壓原理來防止離心泵在泵送高溫飽和水時的汽蝕問題。它是靠噴射器的增壓對泵的進口強制加壓,流人的冷凝水,一部分從泵噴出,送到噴射器進行經常性的迴圈,保證泵的人口壓力;另一部分經壓力調整閥後被泵連續壓送。使用這種泵的回收系統,冷凝水回收管直接接在回收系統中,不需要冷凝水箱。可以連續回收冷凝水,不同壓力的冷凝水可以用不同管道來回收。冷凝水在飽和壓力下泵人鍋爐,熱能利用率較高。存在的問題是:①當用汽裝置用汽壓力高時,集水罐排汽損失較大;②噴射泵和離心泵結合,僅考慮了離心泵的防汽蝕問題,而噴射泵本身的汽蝕並沒有解決。因此,裝置設計效率和輸送冷凝水的溫度相對較低,耗電量較大。
4)杭州西湖閥門廠冷凝水回收系統
用汽裝置熱交換後出來的汽水兩相混合體,透過高效能的“李氏”牌疏水閥單元,無泵背壓自動回收至熱水罐;軟水罐裡的水泵入熱水罐上方的閃蒸消除裝置消除高溫冷凝水中的二次蒸汽,同時降低冷凝水的溫度,透過自動監控裝置降溫後的水首選直接泵入鍋爐,監控結果為鍋爐不需要水時,降溫後的冷凝水回到軟水罐,使閃蒸消除裝置壓力保持平衡。透過熱交換消除了二次蒸汽,同時使熱量也達到了最大使用率。
自動控制裝置
由於不同回收使用者的冷凝水品位和流量變化較大, 很難用手工方式進行調節控制, 因此, 實行自控是必要的。密閉式回收系統設計了個自控迴路:一個是根據集水罐液位的高低對回收泵的開停和加減量實行自動控制; 另一個是根據鍋爐汽包液位的高低, 透過液位報警器和電磁閥開啟將回收的高溫水送到某臺鍋爐或除氧器。
一般的講,冷凝水回收系統回收蒸汽系統排出的高溫冷凝水,可最大限度地利用冷凝水的熱量,節約用水,節約燃料。
冷凝水回收系統大致可分為開式回收系統和閉式回收系統兩種。
1 開式回收系統是把冷凝水回收到鍋爐的給水罐中,在冷凝水的回收和利用過程中,回收管路的一端敞開向大氣,即冷凝水的集水箱敞開於大氣。當冷凝水的壓力較低,靠自壓不能達到再利用場所時,利用高溫水泵對冷凝水進行壓送。這種系統的優點是裝置簡單,操作方便,初始投資小;但是系統佔地面積大,所得的經濟效益差、對環境汙染較大,且由於冷凝水直接與大氣接觸,冷凝水中的溶氧濃度提高,易產生裝置腐蝕。這種系統適用於小型蒸汽供應系統,冷凝水量較小,二次蒸汽量較少的系統。使用該系統時,應儘量減少二次蒸汽的排放量。
2 閉式回收系統是冷凝水集水箱以及所有管路都處於恆定的正壓下,系統是封閉的。系統中冷凝水所具有的能量大部分透過一定的回收裝置直接回收到鍋爐裡,冷凝水的回收溫度僅喪失在管網降溫部分,由於封閉,水質有保證,減少了回收進鍋爐的水處理費用。其優點是冷凝水回收的經濟效益好,裝置的工作壽命長,但是系統的初始投資相對大,操作不方便。
在開式和閉式回收系統中,人們越來越認為閉式回收系統是一種較為理想的回收方式,其投資在日後使用中能得到有效回收,所以,被廣大廠家和研究單位採用和研究。
以下是幾種常用的閉式冷凝水回收模式:
1)在原有開式回收系統上的技改
以擴容換熱回收法和密閉水箱回收法為典型
擴容換熱回收法的技術特點是儘可能利用冷凝水的排放熱量,一方面透過擴容閃蒸,產生低壓蒸汽送給低壓蒸汽使用者(不足是需要用新鮮蒸汽補充)。另一方面透過熱交換器換熱,利用高溫冷凝水的溫度加熱鍋爐上水,高溫冷凝水也可作為鍋爐補充水。缺點是裝置佈置複雜,閃蒸依然存在,熱能利用率低。
密閉水箱回收法其特點是:①用汽裝置不安裝疏水器,冷凝水連水帶汽進入密閉水箱而形成帶壓的汽水兩相飽和狀態。②鍋爐上水泵和水箱均設在地下,且水箱高出泵4~5m左右,利用閃蒸汽壓和水箱與泵的位差將冷凝水泵人鍋爐。
缺點主要有:
①用汽裝置不安裝疏水器,漏汽損失較大。
②當冷凝水溫度較高時,為防止泵汽蝕還要加入一定的新鮮蒸汽給水箱加壓,且泵抽完水後水箱中的殘餘蒸汽要排放,熱能利用率相應降低。
2)利用現有裝置的技改
將活塞式空氣壓縮機進行技術改造,用於回收連水帶汽的冷凝水。特點是用汽裝置不安裝疏水器,活塞式壓縮機將連水帶汽的冷凝水全部輸入鍋爐。但裝置熱能利用率低,且受壓縮機容量限制,僅適合小流量、用汽裝置壓力比較均等的冷凝水回收。
3)引進先進節能裝置
以高溫冷凝水回收裝置為主體的密閉式冷凝水回收技術是在引進同類裝置基礎上消化吸收而研製開發的。高溫冷凝水經回收裝置直接泵入鍋爐。特點是利用噴射泵增壓原理來防止離心泵在泵送高溫飽和水時的汽蝕問題。它是靠噴射器的增壓對泵的進口強制加壓,流人的冷凝水,一部分從泵噴出,送到噴射器進行經常性的迴圈,保證泵的人口壓力;另一部分經壓力調整閥後被泵連續壓送。使用這種泵的回收系統,冷凝水回收管直接接在回收系統中,不需要冷凝水箱。可以連續回收冷凝水,不同壓力的冷凝水可以用不同管道來回收。冷凝水在飽和壓力下泵人鍋爐,熱能利用率較高。存在的問題是:①當用汽裝置用汽壓力高時,集水罐排汽損失較大;②噴射泵和離心泵結合,僅考慮了離心泵的防汽蝕問題,而噴射泵本身的汽蝕並沒有解決。因此,裝置設計效率和輸送冷凝水的溫度相對較低,耗電量較大。
4)杭州西湖閥門廠冷凝水回收系統
用汽裝置熱交換後出來的汽水兩相混合體,透過高效能的“李氏”牌疏水閥單元,無泵背壓自動回收至熱水罐;軟水罐裡的水泵入熱水罐上方的閃蒸消除裝置消除高溫冷凝水中的二次蒸汽,同時降低冷凝水的溫度,透過自動監控裝置降溫後的水首選直接泵入鍋爐,監控結果為鍋爐不需要水時,降溫後的冷凝水回到軟水罐,使閃蒸消除裝置壓力保持平衡。透過熱交換消除了二次蒸汽,同時使熱量也達到了最大使用率。
自動控制裝置
由於不同回收使用者的冷凝水品位和流量變化較大, 很難用手工方式進行調節控制, 因此, 實行自控是必要的。密閉式回收系統設計了個自控迴路:一個是根據集水罐液位的高低對回收泵的開停和加減量實行自動控制; 另一個是根據鍋爐汽包液位的高低, 透過液位報警器和電磁閥開啟將回收的高溫水送到某臺鍋爐或除氧器。