一、問題的提出

許多工礦企業(yè)都將蒸汽作為熱源完成各種加熱過程。蒸汽在用汽設備中放出汽化潛熱變成同溫同壓下的飽和冷凝水。怎樣處理和利用這些冷凝水，是他們必須面臨的一項重要課題。

1.回收系統(tǒng)情況

1.1 用汽設備排放的冷凝水，近于蒸汽壓力下的飽和冷凝水（超過100℃以上），用普通水泵輸送，若沒有一定的位差條件，將產(chǎn)生汽蝕而造成水泵無法正常輸水。

1.2 將飽和的高溫冷凝水排放掉或待冷卻后回收,都造成環(huán)境的熱污染和能源的浪費.更有甚者用汽設備不安裝疏水器,或疏水器選型不當,漏汽嚴重,致使部分蒸汽直排.造成的環(huán)境熱污染和能源浪費更加嚴重.

2.回收方法

2.1 開式回收：

水溫降至普通水泵不產(chǎn)生汽蝕的溫度75℃左右，飽和冷凝水在大氣壓下二次閃蒸， 造成大量潛熱損失，能源利用率不足60%。同時由于冷凝水與大氣的接觸，喪失了原先軟化處理后的水質條件。

2.2 閉式回收：

回收系統(tǒng)不與大氣接觸，減少跑、冒、滴、漏的熱損失和熱污染,冷凝水的回收溫度可達100℃以上；

節(jié)水及水處理費用。

節(jié)能率達高達20%以上。

因此閉式回收方法將成為冷凝水回收工作的主要方法。

二、企業(yè)面臨的浪費

1.蒸汽冷凝水跑、冒、滴、漏，冬天熱霧彌漫，夏天熱浪逼人，既造成熱污染，又可能燙傷現(xiàn)場操作工。

2.高峰供汽時明顯感覺鍋爐出力不夠,若使用備用鍋爐，造成投資和運行浪費。

3.有時用汽設備幾乎“直腸”冒汽，蒸汽潛能沒很好利用。

4.開式的冷凝水回收泵常因汽蝕發(fā)生而不能使用,熱損失達20%以上。

5.因冷凝水沒回收作鍋爐補給水，水處理量大.費用高。

6.爐膛結垢嚴重,鍋爐需經(jīng)常排污,浪費了本以不足的熱能。

7.鍋爐冒黑煙，清潔生產(chǎn)不達標。

三、回收技術的解決辦法

1.詳盡的用汽設備熱負荷調(diào)查

用汽設備的熱負荷是企業(yè)經(jīng)常弄不清的數(shù)據(jù)，由此造成供汽管網(wǎng)設計、疏水閥選型、回收管網(wǎng)設計的不準確。致使設備完成同一加熱過程時，蒸汽耗量過大，并產(chǎn)生汽阻、水擊等不良影響。熱力系統(tǒng)專家通過對用汽設備熱負荷的詳盡調(diào)查，完成從鍋爐——蒸汽管網(wǎng)——用汽設備——疏水系統(tǒng)（集水點）——回收管網(wǎng)——回收泵站——鍋爐的熱力循環(huán)系統(tǒng)的周密設計，保證熱力系統(tǒng)接近完善的能源梯級利用程度。

2.熱力系統(tǒng)匹配條件下的疏水閥選型

設備原有的疏水閥選型條件不盡相同，有的由設計院根據(jù)開式回收方法選型設計，導致采用密閉式回收技術時，管網(wǎng)壓差減小,疏水排量下降；有的企業(yè)根據(jù)用汽設備疏水管徑自己配置，沒有按照壓差和排量選取疏水閥排放口直徑，造成疏水閥排量過大或過小，出現(xiàn)漏汽或開旁通管的浪費現(xiàn)象。熱力系統(tǒng)專家根據(jù)閉式熱力循環(huán)條件下的差壓參數(shù)和排量參數(shù)，并考慮換熱器的類型來選擇疏水閥，以達到最合理系統(tǒng)匹配。

3.集水點的選擇及設備應用

集水點的確定應考慮用汽設備的集中性、設備的用汽壓力相對一致性及管理的方便性，用汽設備相對集中、設備的用汽壓力相對一致（壓差0.15MPa以內(nèi)）及管理的方便的可設為同一個回收點?；厥拯c采用高溫凝結水汽壓回收裝置或Armstrong 凝結水回收自動泵或斯汽莎克公司的蒸汽泵進行閉式回收蒸汽冷凝水，并加壓輸送至回收管網(wǎng)。

高溫凝結水汽壓回收裝置最新型凝結水回收輸送裝置，電控系統(tǒng)依靠水位傳感器作傳感元件，由簡單可靠的門電路驅動繼電器控制兩臺交替啟閉的電磁閥組成一個自動工作系統(tǒng)來完成自動回水。

該裝置有可調(diào)恒溫控制閥，它能對用熱設備進行恒溫控制，對可利用的高溫介質進行節(jié)流，防止因疏水閥失控漏汽造成的熱損失，可直接起到減少能源消耗，保持供熱平衡作用。

4.全密閉的回收泵站

回收系統(tǒng)的完善程度和回收溫度的高低，取決于回收泵站的密閉程度。熱力系統(tǒng)專家為保證熱力系統(tǒng)的完善程度，回收泵站的設計基于以下三點考慮：

4.1 閃蒸系統(tǒng)

用汽設備蒸汽使用壓力超過0.8MPa時，其回收管網(wǎng)增設閃蒸系統(tǒng)，一是降低冷凝水飽和溫度，使其低于離心泵最高承受的葉輪溫度（150℃以下）；二是提高閃蒸汽利用品位，使閃蒸壓力排放的二次蒸汽盡量滿足企業(yè)其它設備用汽壓力等級要求。

4.2 增壓系統(tǒng)

泵站集水罐設定壓力小于0.2MPa,回收率小于10%,且低壓用汽設備用汽壓力要求大于集水罐設定壓力，用汽量大于2倍閃蒸量時，采用噴射熱泵增壓系統(tǒng)，以新蒸汽為主汽源的噴射熱泵引射閃蒸汽，使混合汽達到規(guī)定壓力參數(shù)后，供低壓蒸汽用戶使用。該系統(tǒng)由于流量和壓力匹配合理，熱能利用更充分，對疏水更有利。

4.3 鍋爐自動高溫給水泵防汽蝕裝置

對于回收蒸汽冷凝水量小于10m3/h的回收泵站，采用噴射增壓原理，解決離心泵在泵送高溫飽和冷凝水時的汽蝕問題；采用溫差壓降方式，解決噴射增壓過程中噴射泵本身的汽蝕問題。這種雙重設計，徹底解決了高溫飽和水泵送時的汽蝕難題，同時以噴射增壓理論為基礎的防汽蝕理論研究，也是解決泵汽蝕問題的最可靠和完備的方法。

對于回收蒸汽冷凝水量大于10m3/h的回收泵站，采取加壓罐增壓原理，集水罐確保蒸汽冷凝水順利回收，加壓罐解決離心泵在泵送高溫飽和冷凝水時的防汽蝕水頭。兩種原理的應用主要考慮經(jīng)濟和占地問題，同樣是解決密閉式冷凝水回收技術的主要有效措施。

鍋爐自動高溫給水泵防汽蝕裝置保證了所配水泵葉輪、軸承在其耐溫條件下的飽和冷凝水無汽蝕輸送，使普通水泵正常輸送水溫提高50℃以上。

以防汽蝕裝置為主體的回收泵站，根據(jù)現(xiàn)場條件，可立式布置，也可臥式布置；根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟條件可配備進口水泵，也可配備國產(chǎn)水泵；配備回水水位、供水水位、超壓及超水位報警、自動不凝氣排放等全套PLC及變頻控制系統(tǒng)，占地小，全自動運行。

四、冷凝水的性質

1 熱力學特性

1.1 蒸汽的熱能由顯熱和潛熱兩部分組成，通常用汽設備只利用蒸汽的潛熱，釋放潛熱后的蒸汽還原成同溫度的飽和水，即擁有顯熱的冷凝水。

1.2 飽和冷凝水在蒸汽壓力0.1-0.9MPa下占蒸汽熱能的15.6～26.7%，使用蒸汽壓力越高，排放的冷凝水熱能價值越大。

1.3 飽和冷凝水輸送過程中因壓降而存在著不可避免的閃蒸，冷凝水的閃蒸汽并不是壓降至大汽壓時才發(fā)生的，而是降至大汽壓時閃蒸量最大。閃蒸過程是一種汽水共溶狀態(tài)，并隨壓力和溫度改變而相互轉化，這導致冷凝水回收利用的復雜性。

2 品質

2.1 理論上冷凝水是較好的蒸餾水，最適合重新作為鍋爐給水。

2.2 換熱設備頻繁的蒸汽供停，產(chǎn)生熱應力拉伸而導致設備泄漏，造成混入不純物質或不凝氣時，冷凝水將產(chǎn)生二次污染。

2.3 冷凝水回收要針對污染狀態(tài)決定采用何種處理方法。

2.4 鍋爐給水的軟化，除氧工藝是否完善和回收管網(wǎng)的嚴密程度，是冷凝水污染程度大小的主要原因。

五、冷凝水閉式回收系統(tǒng)效益

1.與開式回收方式相比，減少因疏水背壓的降低造成的閃蒸損失。閃蒸量占冷凝水量15%以下。

2.用汽設備均背壓條件下運行，減少換熱設備變工況運行時的蒸汽泄露量。

3.回收冷凝水直接進鍋爐，提高鍋爐供水溫度50℃以上；直接進除氧器， 二次閃蒸和本身的高溫，可以減少除氧器的蒸汽供給量。

4.節(jié)約水及軟化水處理費用。

5.減少鍋爐排污率（一般與冷凝水回收率一致）。

6.增加鍋爐單位時間的產(chǎn)汽量，提高鍋爐出力，穩(wěn)定汽壓。

7.減少跑、冒、滴、漏而產(chǎn)生的熱污染，改善工作環(huán)境。

8.能源利用率的提高，縮短了鍋爐的運行時間，降低了煙塵排放量。