蒸汽冷凝水回收技术
蒸汽冷凝水回收技术
[摘要]在工业生产中,蒸汽作为热量载体被广泛的应用,蒸汽的冷凝水含有巨大的余热资源,回收不当浪费严重。本文重点介绍了几种常见的回收方式在不同场合的应用,并逐一说明。
【关键词】蒸汽冷凝水;闭式回收;节能
蒸汽作为常见的的热量载体,纯净安全,而且热容量高,在工业系统得到广泛应用。蒸汽在用汽设备中释放热量,最终变成冷凝水,通过疏水器排放。这部分冷凝水不仅具有相当可观的余热资源,而且水质优良,没污染的话可以作为蒸馏水用。回收不当,会造成巨大的浪费。所以,针对不同的使用条件和工况,采用恰当的方式的回收冷凝水,是一项非常值得研究的课题。
1、蒸汽冷凝水回收的意义
蒸汽冷凝后,会产生质量相当的相同压力的冷凝水。蒸汽的热量由潜热和显热两部分组成。加热设备通常使用饱和蒸汽,饱和蒸汽用于加热后,释放出潜热,这是蒸汽中蕴含的绝大部分能量,而剩余在冷凝水中的热量就是显热。
冷凝水自压力较高的换热设备排除后,由于疏水阀后的压力较低,一部分冷凝水会闪蒸成二次蒸汽。闪蒸气的比例由冷凝水的温度、压力决定,一般闪蒸蒸汽占到高压冷凝水的10%-15%。我们分析一下冷凝水排放的热量转换,以常用的表压0.6MPa蒸汽为例,饱和汽比焓为2768kj/kg,高温冷凝水的比焓为721kj/kg,自疏水器排放到大气环境中,压力为常压,每千克水中只有419kj的热量,那么多余的热量:721-419=302kj,这部分就是二次闪蒸成蒸汽的热量。已知常压下的蒸发焓为2258kj/kg,那么:
二次闪蒸蒸汽的百分比 =×100% = 13.4%
冷凝水占蒸汽热量的百分比=×100% = 26%
由上述计算中可以看到冷凝水及冷凝水二次闪蒸汽的热量比例,使用蒸汽压力越高,排放的冷凝水热能价值越大。另外,锅炉补水采用的软化水或去离子水,原水要经过树脂离子交换或膜过滤等工艺处理才能达标,锅炉运行中要保障锅水的品质,还要有定期排污、连续排污的损耗,就回收水而言,依然有很大的价值。
2、蒸汽冷凝水回收方式
总体来说,蒸汽冷凝水的回收有开式系统和闭式系统之分。
⑴ 开式系统:
最常见的是开式水箱,冷凝水进入敞口水箱收集。冷凝水进入水箱压力骤降,水温高于常压沸点,产生了大量二次闪蒸汽。这种回收方式简单,但是回收不彻底,闪蒸汽基本全部浪费,能源利用率低。
⑵ 闭式系统:
主要是通过特种设备及管道的布置,闭式回收蒸汽凝结水。回收系统不与大气接触,减少跑、冒、滴、漏的热损失和热污染,冷凝水的回收温度可达100℃以上,节约水处理费用,节能率达高达20%以上。 因此闭式回收方法将成为冷凝水回收工作的主要方法,下面重点介绍闭式回收的几种方式。
3、蒸汽冷凝水闭式回收的实例
(1)用热设备的冷凝水回收
换热器是最典型的用热设备,根据用热负荷的大小和用途来选择换热器的形式和换热面积。设备的冷凝水排放量大,冷凝水排放回收有问题,会直接影响到