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(shè)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(xiàng)重要課題。

1.回收系統(tǒng)情況

1.1 用汽設(shè)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(fèi).更有甚者用汽設(shè)備不安裝疏水器,或疏水器選型不當(dāng),漏汽嚴(yán)重,致使部分蒸汽直排.造成的環(huán)境熱污染和能源浪費(fèi)更加嚴(yán)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(shí)由于冷凝水與大氣的接觸，喪失了原先軟化處理后的水質(zhì)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(dá)100℃以上；

節(jié)水及水處理費(fèi)用。

節(jié)能率達(dá)高達(dá)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(fèi)

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(chǎng)操作工。

2.高峰供汽時(shí)明顯感覺鍋爐出力不夠,若使用備用鍋爐，造成投資和運(yùn)行浪費(fèi)。

3.有時(shí)用汽設(shè)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(dá)20%以上。

5.因冷凝水沒回收作鍋爐補(bǔ)給水，水處理量大.費(fèi)用高。

6.爐膛結(jié)垢嚴(yán)重,鍋爐需經(jīng)常排污,浪費(fèi)了本以不足的熱能。

7.鍋爐冒黑煙，清潔生產(chǎn)不達(dá)標(biāo)。

三、回收技術(shù)的解決辦法

1.詳盡的用汽設(shè)備熱負(fù)荷調(diào)查

用汽設(shè)備的熱負(fù)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(shè)計(jì)、疏水閥選型、回收管網(wǎng)設(shè)計(jì)的不準(zhǔn)確。致使設(shè)備完成同一加熱過程時(shí)，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(duì)用汽設(shè)備熱負(fù)荷的詳盡調(diào)查，完成從鍋爐——蒸汽管網(wǎng)——用汽設(shè)備——疏水系統(tǒng)（集水點(diǎn)）——回收管網(wǎng)——回收泵站——鍋爐的熱力循環(huán)系統(tǒng)的周密設(shè)計(jì)，保證熱力系統(tǒng)接近完善的能源梯級(jí)利用程度。

2.熱力系統(tǒng)匹配條件下的疏水閥選型

設(shè)備原有的疏水閥選型條件不盡相同，有的由設(shè)計(jì)院根據(jù)開式回收方法選型設(shè)計(jì)，導(dǎo)致采用密閉式回收技術(shù)時(shí)，管網(wǎng)壓差減小,疏水排量下降；有的企業(yè)根據(jù)用汽設(shè)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(fèi)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(dá)到最合理系統(tǒng)匹配。

3.集水點(diǎn)的選擇及設(shè)備應(yīng)用

集水點(diǎn)的確定應(yīng)考慮用汽設(shè)備的集中性、設(shè)備的用汽壓力相對(duì)一致性及管理的方便性，用汽設(shè)備相對(duì)集中、設(shè)備的用汽壓力相對(duì)一致（壓差0.15MPa以內(nèi)）及管理的方便的可設(shè)為同一個(gè)回收點(diǎn)?；厥拯c(diǎn)采用高溫凝結(jié)水汽壓回收裝置或Armstrong 凝結(jié)水回收自動(dòng)泵或斯汽莎克公司的蒸汽泵進(jìn)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(jié)水汽壓回收裝置最新型凝結(jié)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(jiǎn)單可靠的門電路驅(qū)動(dòng)繼電器控制兩臺(tái)交替啟閉的電磁閥組成一個(gè)自動(dòng)工作系統(tǒng)來完成自動(dòng)回水。

該裝置有可調(diào)恒溫控制閥，它能對(duì)用熱設(shè)備進(jìn)行恒溫控制，對(duì)可利用的高溫介質(zhì)進(jìn)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(shè)計(jì)基于以下三點(diǎn)考慮：

4.1 閃蒸系統(tǒng)

用汽設(shè)備蒸汽使用壓力超過0.8MPa時(shí)，其回收管網(wǎng)增設(shè)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(shè)備用汽壓力等級(jí)要求。

4.2 增壓系統(tǒng)

泵站集水罐設(shè)定壓力小于0.2MPa,回收率小于10%,且低壓用汽設(shè)備用汽壓力要求大于集水罐設(shè)定壓力，用汽量大于2倍閃蒸量時(shí)，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(dá)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(duì)疏水更有利。

4.3 鍋爐自動(dòng)高溫給水泵防汽蝕裝置

對(duì)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(shí)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(shè)計(jì)，徹底解決了高溫飽和水泵送時(shí)的汽蝕難題，同時(shí)以噴射增壓理論為基礎(chǔ)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(duì)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(shí)的防汽蝕水頭。兩種原理的應(yīng)用主要考慮經(jīng)濟(jì)和占地問題，同樣是解決密閉式冷凝水回收技術(shù)的主要有效措施。

鍋爐自動(dòng)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(chǎng)條件，可立式布置，也可臥式布置；根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)條件可配備進(jìn)口水泵，也可配備國(guó)產(chǎn)水泵；配備回水水位、供水水位、超壓及超水位報(bào)警、自動(dòng)不凝氣排放等全套PLC及變頻控制系統(tǒng)，占地小，全自動(dòng)運(yùn)行。

四、冷凝水的性質(zhì)

1 熱力學(xué)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(shè)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(jià)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(shí)才發(fā)生的，而是降至大汽壓時(shí)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(zhuǎn)化，這導(dǎo)致冷凝水回收利用的復(fù)雜性。

2 品質(zhì)

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(shè)備頻繁的蒸汽供停，產(chǎn)生熱應(yīng)力拉伸而導(dǎo)致設(shè)備泄漏，造成混入不純物質(zhì)或不凝氣時(shí)，冷凝水將產(chǎn)生二次污染。

2.3 冷凝水回收要針對(duì)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(yán)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(shè)備均背壓條件下運(yùn)行，減少換熱設(shè)備變工況運(yùn)行時(shí)的蒸汽泄露量。

3.回收冷凝水直接進(jìn)鍋爐，提高鍋爐供水溫度50℃以上；直接進(jìn)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(fèi)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(shí)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(yùn)行時(shí)間，降低了煙塵排放量。