冷凝水余热回用

㈠ 凝结水的回收方式有哪些

冷凝水回收的主要障碍是水泵输送高温凝结水时的气蚀现象。由于水泵叶轮的抽吸作用，在水泵入口处形成较低的压力，当进口的凝结水的温度高于该处水压所对应的饱和温度时，凝结水汽化，形成许多小汽泡，这些小汽泡在叶轮处由于流体被压缩压力升高，又凝结，形成一个局部空腔，周围液体以很高的速度冲过来，高速液滴冲击在叶轮上，液滴的动量很大，长期下去叶轮表面产生许多小坑，使叶轮的使用寿命大大减小。要防止汽蚀发生，必须采取各种防汽蚀措施，提高水泵入口处的压力，使凝结水温度低于该处压力对应的饱和温度。最简单的措施就是提高水泵入口前凝结水的重力压头，把凝结水储罐布置在较高的位置，把凝结水泵布置在较低的位置。如果工艺条件不允许或者仅仅靠重力压达不到要求，就需要使用专门的凝结水回收装置。

按蒸汽的压力温度回收凝结水

(1)用汽设备疏水压力小于0.15兆帕时，凝结水可以利用重力自流回收。尽量用集水罐水泵吸入口的液位差提供防汽蚀压头，如果工艺布置不能保证必要的防汽蚀压头，要采取专门的防汽蚀装置。

(2)用汽设备疏水压力在0.15～0.6兆帕之间，多数采用增压回收方式回收凝结水，要仔细核算阻力损失，设计集水罐超压排汽装置，考虑直接喷淋吸收和增压回收两种方式利用超压排汽。需要选用泵叶轮耐温150℃的水泵，配置专门的防汽蚀装置。

(3)用汽设备凝结水压力大于0.6兆帕时，采用高压、中压回水系统闪蒸装置，闪蒸汽供中压或低压用汽设备。闪蒸量小于或等于低压热用户蒸汽使用量，具有周期使用系数时，直接利用。无中低压热用户时，设中压或低压热交换装置，加热其他工艺介质，以达到相同的热能利用效果。采用喷射热泵方式，增压增量利用。

按用汽设备供热方式回收凝结水

负荷稳定，耗汽量大的用户

条件：企业生产工艺要求该类换热设备开机后即处于一种耗汽量和蒸汽使用压力下的稳定负荷。

管网选择：按余压回水方式的限定流速和比摩阻原则设计管径，可不专门设集水罐。回收管网直接回收装置。

回收装置选择：按回收的冷凝水流量和冷凝水热用户阻力确定给水泵防汽蚀装置流量和扬程，在装置吸入管考虑装置故障时的自动排水功能。

特殊工艺用户

造纸行业：造纸行业有多缸纸机和浆机，每个缸有不同的烘干温度和湿度要求，一台纸机或浆机可自成一个独立的热能梯级利用系统。设计时要考虑上述因素，将喷射热泵技术、自控技术和冷凝水回收技术结合起来，以设计最理想的热能利用系统。

卷烟行业：卷烟行业蒸汽使用参数变化比较大，蒸汽使用有直接加湿和间接加热两种方式。可考虑用高压用汽设备的二次闪蒸汽用于直接加湿或空调采暖等方式，二次闪蒸汽汽量和压力不足时可用喷射泵引射和增压。

橡胶行业：用汽设备多，单台耗汽量小，同期使用系数大，用户回水需要合理的压力匹配，才能保证硫化温度。冷凝水既可作锅炉供水，又可作硫化机内胎用水。

总之，不同工艺要有不同的处理方法，在回收系统上和回收装置的选配上力求达到最佳的效果。

按用途选择回收冷凝水

冷凝水做锅炉补水

冷凝水做锅炉汽包补水：直接上锅炉是指将回收装置出口管接至原锅炉上水管在省煤器前端的某处(一般应在原上水泵止回阀后端)。由于上水温度提高，应注意省煤器的安全问题，可通过有关计算，确定省煤器出口的温度，对于非沸腾式省煤器，此温度应至少低于饱和温度30℃，对于沸腾式省煤器，省煤器出口温度应保证汽水混合物的干度小于或等于20％。在锅炉原给水控制要求不高或无热力除氧时选择该方案。

冷凝水直接进热力除氧器：大型锅炉对上水连续性和平稳性要求很高，这时凝结水不再直接输入锅炉而是进入热力除氧器，然后由原锅炉上水系统完成输入锅炉的任务。不管是直接上锅炉还是间接上锅炉，从安全的角度考虑，还应设置一根当锅炉或除氧器满水时供凝结水排放的管道，此管一般接到软化水箱中，具有溢流管的性质。

凝结水的这种去向选择是自动的，一般通过电磁阀、双回路调节器等控制阀门来完成。

冷凝水做低温热源

当企业利用热电厂供汽，由于回收管网太长等原因无法直接回收到锅炉房时，或当冷凝水水质受到二次污染，不能作锅炉补水时，可作为低温加热热源使用、其方式如下：

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。

用于直接热水用户：对于印染、纺织、橡胶、轮胎等企业，需要大量自用高温软化热水，利用冷凝水，污染介质并不影响同行业加热的目的。

间接换热热源：当冷凝水受到污染无法直接利用时，可考虑间接换热方式。如加热工艺用水，采暖循环水等非饮用水场合。

总之，凝结式回收的原则是：通过凝结水回收系统中能量的综合利用，达到最经济的能量回收利用，保持整个蒸汽热力系统利用率最高，经济性最好。凝结水回收中的能量回收实际上有交错在一起的三种方式：凝结水所含热能的回收、闪蒸汽的有效利用、软化水的回收。

对于高、中压回收系统，在系统中设专门的闪蒸装置，闪蒸汽供低压用汽设备使用。同时也减少了其余凝结水的回收难度。如果没有下一级低压蒸汽用户，可以设置热交换器，加热其他用途的工艺介质，做到能量的有效利用。在凝结水回收管网中可以设多级闪蒸装置，使蒸汽按梯级方式利用。

凝结水回收装置中最终的凝结水一般送回锅炉重新使用，这样不仅节约了热能，也节约了软化水，从而也节省了水处理的费用。

有时，凝结水被污染，作为软化水回收已经没有意义，但是其中的热能还是应该尽量回收，可以作为低温加热热源使用，如用于取暖，间接加热热水或其他工质。

当企业采用热电厂供汽时，把凝结水回收到锅炉管网太长，或者需要回收的凝结水数量太少，不值得设回收管网，也应该把用汽点的凝结水收集起来，就地利用。

㈡ 冷凝水回收技术的冷凝水回收技术改造的节能效果、成本和效益

冷凝水回收是蒸汽热力系统循环中的一个重要环节，从系统节能的观点出发，冷凝水回收利用的好坏直接影响蒸汽热力系统总的能源利用效率。这主要体现在以下几方面：
1）热能价值：冷凝水具有蒸汽热能（焓值）的20%左右，相对于一个不回收冷凝水的系统来讲，冷凝水回收改造的节能潜力大于热力系统中的其它环节。
2）工艺平衡：冷凝水回收系统的完善设计可以弥补疏水阀选型不当而造成的用汽设备蒸汽泄漏3%左右，减少高温饱和水的闪蒸损失5—10%。
3）热平衡：回收冷凝水余热用于热力除氧，减少热力除氧器的新蒸汽使用量，减少了高品位蒸汽的消耗量；回收冷凝水到锅炉汽包可以节省锅炉燃料，一般来说，给水温度每上升6℃，就可以节省燃料1%。冷凝水回收有利于锅炉排污量减少，降低排污热损失，提高锅炉热效率。
4）水平衡：冷凝水做锅炉给水可减少软化水处理量，节省软化水处理费用。 项目投资
冷凝水回收新建项目投资由回收管网、回收泵站、自动控制、土建安装费用等几部分组成。
冷凝水回收改造项目投资由用汽设备疏水阀选型、回收管网改造、回收泵站改造、自控系统和部分土建改造等费用组成。企业厂区半径，用汽设备数量，回收管网管径及数量，冷凝水压力等级及流量，冷凝水利用方式及控制方式等决定了项目投资总额。
投资回收期
冷凝水的价值直接体现为热能价值、冷凝水纯净品质价值和减少排污价值三部分。项目投资虽然因是新建项目和改造项目有所不同，但是冷凝水价值也由于采用动力设备的不同，蒸汽成本也不一样，以至冷凝水价值也不一样。以动力设备为燃煤锅炉为例（燃油和天然气蒸汽成本更高），蒸汽成本一般为60—90元/吨不等，每吨冷凝水年价值：当设备连续运行时，每年节约冷凝水价值10万元左右；当设备间断运行时，每年节约冷凝水价值5万元左右。运行费用由于冷凝水回收方案因具体情况差别很大，但是冷凝水回收所需的动力消耗与其回收的热能和软化水的价值相比要小得多。对冷凝水直接作锅炉汽包给水的回收系统，回收装置运行电费可部分抵消锅炉原给水泵运行电费。对冷凝水作除氧器给水的回收系统，运行费用为回收装置的冷凝水泵电费。对冷凝水作采暖或其它利用方式时，根据具体应用作具体热能分析。 通过冷凝水节能技术改造，不仅能带来良好的节能效果和客观的经济效益，也可以产生良好的环境效益和社会效益。
（1）减少环境热污染
冷凝水从用汽设备排入大气的一瞬间，由于压力突然降低，产生大量二次闪蒸汽，喷出的高温冷凝水夹带闪蒸汽极易烫伤现场操作工。在北方的冬季，由于环境温度较低，易形成雾幕，影响行人视线。在夏季，是导致环境高温的帮凶。
（2）减少烟尘及有害气体排放量
余热的回收伴随供热量的减少，对燃煤锅炉而言，意味着燃煤量减少，烟尘排放减少，其中的有害气体CO2、SO2相应减少。
（3）提高我国能源利用整体水平
由于蒸汽热力系统的应用非常普遍，几乎各种行业都大量使用。同时冷凝水回收受到具体生产条件和回收技术条件的限制，普遍回收率偏低。因此通过实施冷凝水回收节能改造可以大幅度提高能源效率，对减轻我国能源需求压力和环境压力都非常重要。