蒸汽凝结水的回收应用

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摘  要： 蒸汽凝结水是蒸汽在热量交换中，释放汽化潜热，发生相变后，产出的具有对应同等饱和蒸汽温度的饱和水。其负载的显热有较高的利用价值，同时凝结水是去离子水，或稍加除Fe2+、 Fe3+处理，可用作锅炉补水，亦可用于需要无离子水的应用环节。
关键词： 蒸汽凝结水；回收应用；价值
中图分类号：X791  文献标识码：A  文章编号：1671－7597（2011）0820133－01
水是人类和其他生命不可缺少的物质，凝结水是经过去离子精密处理的高温水，回收凝结水的收益包括：
1）回收宝贵的水资源；
2）回收凝结水的高温热量，用于锅炉补给水，可降低蒸汽的燃料消耗，可降低锅炉补水的处理成本，减少企业水资源消耗，保护环境；
3）据化工行业部分企业运行证实，回收凝结水可提高蒸汽系统效率20%；
4）回收凝结水是蒸汽系统优化中最基本的一步，是最容易看到成效的一步，也是比较容易实现的一步。[1]
1 凝结水的回收应用价值
凝结水是蒸汽释放潜热后的产物，蒸汽潜热利用完后，就变成了含有蒸汽显热的高温水，大多数用汽设备是利用蒸汽的潜热，排出的是蒸汽凝结水。因此，蒸汽凝结水的价值体现在水质和热值两个方面。
1）凝结水的水质：凝结水的产生过程实际上就是一个蒸馏的过程，凝结水实际上就是蒸馏水，只是在蒸汽和凝结水输送过程中存在一定的铁污染（管道和设备腐蚀后带入的铁锈），非正常情况下被加热介质（化工企业一般是物料）的泄漏污染。因此，凝结水的洁净程度很高，通过对物料、铁的处理后，其水质完全满足除盐水的水质指标，可以满足绝大多数场合的用水要求。
2）凝结水的热值：凝结水的热值为凝结水在排放温度下的热焓，具有实际意义的热值是凝结水在排放温度下焓与新鲜水的焓的差值。
2 凝结水的回收应用原则
1）认真贯彻国家的能源和环境保护政策。总体规划远近期结合，做到技术先进、设备可靠、经济合理；
2）在满足工艺要求的条件下，蒸汽供热系统的用汽设备，应采用间接加热方式，利于提高凝结水的回用比率；
3）在蒸汽供热系统中，用汽设备产生的凝结水，在技术可行、经济合理的前提下，必须回收，总的凝结水回收率不得小于60%；
4）对于有可能被污染或确认被污染的凝结水，经经技术比较后，确认有回收价值的，应设水值监测及净化装置予以监测回收或净化回收，确实不能回收的应设法利用其热能；
5）二次蒸发或闪蒸的蒸汽和高温凝结水的热能应尽量利用；
6）回收的凝结水作为锅炉补水时，必须符合GB-1576或火力发电厂锅炉给水水值标准的有关规定，达不到上述标准时必须进行凝结水处理，合格后方可供锅炉使用。若处理后仍不合格，可不必处理，另做它用。
3 凝结水回收应用需要注意的问题
凝结水回收是整个蒸汽系统中一个“承上启下”的环节，它将疏水系统疏发的饱和凝结水收集起来，通过重力自流回水、背压回水和加压回水等方式，经由凝结水回收管网将它们输送到设计指定的地点或集水罐，进行取热和精处理， 最终送至用户使用。回收过程需要注意以下问题。
1）选择实际应用工况下的回收方式：凝结水回收方法一般分为重力自流回水、背压回水、加压回水三种方式。
① 疏水点和回水集中点要有一定的高差，适用于较小区域且有高差的凝结水回收系统。采用重力自流回水时，应满足的条件是：凝结水排出点与凝结水箱入口之间的高度差所具有的势能必须能克服管道系统的阻力及凝结水箱的压力；
② 背压回水：背压回水是利用蒸汽加热后所剩余的压力来进行回水；适应于蒸汽压力较高、有一定余压的疏水点的回水。该系统具有投资少、热损失少等优点，缺点是回水管道直径大，适应负荷变化性能差，运行不稳定等，同时对疏水阀的性能要求高，且输送距离受到限制。采用背压回水应满足的条件是：蒸汽疏水阀的实际工作背压应小于蒸汽疏水阀的最高工作背压；
③ 加压回水：加压回水是利用泵对凝结水进行加压，以克服系统阻力；其适应范围很广，尤其适应于蒸汽压力低、余压低的用户；该系统具有运行稳定、适应负荷变化能力强、回水管道直径较小（无水击）等优点；缺点是设备投资大、有一定热损失。
2）水的平衡：凝结水回收使用后，使被代替的某一级其它来源的水的消耗减少，打破了原有的水平衡，进而影响全系统的水消耗量和水处理的运行方案。因此，凝结水使用后，生产系统务必重新制作系统水平衡。
3）热的平衡：随着凝结水的回收应用，其热能带入全厂能量系统循环，该部分的热能如能合理利用，可相应减少全厂的热能消耗，处理不好，该部分热能会带来负效益。特别是凝结水处理系统要求凝结水降温时，围绕凝结水降温的热平衡是凝结水是否能发挥最大效能的关键。
4）压力的平衡：建立全厂凝结水回收系统管网时，不可能每个用汽设备的凝结水单独向会水点输送，往往采用各分散用户的凝结水向同一凝结水母管输送，最终导致全厂凝结水管网非常庞大和复杂。若凝结水回收系统各分支点的压力不相互匹配，凝结水管道的选择不合理，会形成相互顶牛和水击现象，导致部分凝结水不能回收，这是造成凝结水回收率不高的主要原因之一。
5）经济的合理性：国标GB/T12712-91《供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》中规定，凝结水的回收率60%为合格，80%以上为优秀。具资料查询我国多数工厂疏水点和回收点通常比较分散，蒸汽系统的凝结水回收率约为30%；同时存在高质低用现象，凝结水代替了软化水、循环水及新鲜水等，凝结水的效益没有最大化。[2]
4 结束语
在成本经济发展的今天，越来越多的生产企业开始重视蒸汽凝水的利用。凝结水的合理使用，可以起到节约资源，保护环境的作用，促进低碳经济的发展。
参考文献：
[1]贾振航、姚伟、高红，企业节能技术[M].北京：化学工业出版社，2009-7-8.
[2]方利国，节能技术应用与评价[M].北京：化学工业出版社，2008-56-58.
作者简介：
屈亚（1978-），男，安徽省五河县人，助理工程师，中粮生化（安徽）股份有限公司，研究方向：能源管理。