蒸汽和冷凝水系统手册-第14章冷凝水回收.pdf

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1、第14章冷凝水回收冷凝水回收简介章节14.114.1冷凝水回收简介蒸汽和冷凝水系统手册14.1.1959第14章冷凝水回收冷凝水回收简介章节14.1冷凝水回收简介使用蒸汽主要有两个目的：产生电能，例如电站或热电联产；为加热和制程系统提供热量。1kg的蒸汽完全冷凝后，就会在同样的温度和压力下产生1kg的冷凝水（见图14.1.1），高效的蒸汽系统将会重新利用这些冷凝水，如果不回收再利用这些冷凝水，即不能节约成本，同时也影响环境，整个系统缺乏技术含量。1kg蒸汽冷凝1kg冷凝水图14.1.11kg的蒸汽完全冷凝成1kg的冷凝水饱和蒸汽用于加热后，释放出潜热（蒸发焓），这是蒸汽中所蕴含的绝大部分能量。

2、而剩余在冷凝水中的一部分热量称作显热（水焓），见图14.1.2。全热量加热过程蒸汽中潜热释放显热冷凝水图14.1.2向加热制程释放出潜热后，蒸汽变成了冷凝水其中包含一部分显热冷凝水不仅含有一定的热量，而且是蒸馏水，很适合用做锅炉给水。高效的蒸汽系统将回收这些冷凝水到除氧器、锅炉给水箱或用于其它制程。只有冷凝水污染后，水才不能回收到锅炉。即使是污染的冷凝水，也还可以用于其它加热制程，在排放之前应充分利用其所含有的热量。冷凝水通过疏水阀从压力相对较高的用汽设备中排出，由于疏水阀出口压力较低，一部分冷凝水就会闪蒸成闪蒸蒸汽（又称二次蒸汽）。闪蒸蒸汽的比例由蒸汽和冷凝水中所含有的热量决定，一般闪蒸蒸汽

3、的质量占高压冷凝水的10%~15%（2.2节），但是闪蒸蒸汽的体积会很大，7barg的冷凝水排至大气压下，其中13%会闪蒸成蒸汽，其占有的空间比冷凝水大200倍，这样疏水阀后的管道口径就需要比阀前的管道大。例14.1.1计算闪蒸蒸汽的量7barg热的冷凝水含有721kJ/kg的热量，排放至大气环境中时(0barg)，每千克水只能含有419kJ的热量，多余的热量为721-419=302kJ，这部分热量就会闪蒸成蒸汽，其数量由多余的热量占低压下蒸发焓的百分比所决定。在该例中，大气压下的蒸发焓为2258kJ/kg。302因此，在此例中，闪蒸蒸汽所占的百分比为=×100%2258闪蒸蒸汽的量为=13.

4、4%关于闪蒸蒸汽我们已在2.2节什么是蒸汽？中做了较深入的阐述。除计算方法，还可以通过常用一个简单的曲线图（见图14.13）来确定闪蒸蒸汽的比例。例:使用图14.1.3得出闪蒸蒸汽的比例。疏水阀前压力=4barg闪蒸蒸汽压力=0barg闪蒸蒸汽百分比=10%14.1.2蒸汽和冷凝水系统手册960第14章冷凝水回收冷凝水回收简介章节14.1闪蒸蒸汽的量是确定疏水阀出口管道的最重要因素。闪蒸蒸汽压力barg��������������������������������������������������������������������疏水阀前蒸汽压力(bar)��大气压力����������

5、����������������������闪蒸蒸汽所占的比例(%)图14.1.3闪蒸蒸汽闪蒸数量图水在锅炉中被加热后产生的蒸汽称为直接蒸汽，和闪蒸蒸汽相比仅在来源上有一些区分，不管是锅炉产生的直接蒸汽，还是自然闪蒸的闪蒸蒸汽，相同压力下都含有相同的潜热。闪蒸蒸汽的热量最多可以占整个冷凝水所含热量的一半，如果将冷凝水和闪蒸蒸汽直接排放，则意味着需要更多的补给水、燃料和运行成本。这节将会着重介绍两方面：冷凝水的管理和闪蒸蒸汽的回收。同时涉及到一些相关问题，并提供一些实际的解决方案。注：术语疏水装置是常指蒸汽系统中用于排除冷凝水的装置，可能是蒸汽疏水阀、疏水阀泵或泵阀组合，疏水阀排放冷凝水的能力依

6、赖于其前后压差。疏水阀泵或泵阀组合的排水量和其运行时的压力差没有关系（但受压力等级限制）。冷凝水回收高效的冷凝水回收系统，可以收集蒸汽设备的冷凝水，返回锅炉给水系统，在短期内就能得到回报，图14.1.4是一个简单的冷凝水系统，冷凝水回收到锅炉给水箱。蒸汽和冷凝水系统手册14.1.3961第14章冷凝水回收冷凝水回收简介章节14.1蒸锅蒸锅空间加热系统制程容器蒸汽蒸汽冷凝水补给水加热槽加热槽冷凝水蒸汽给水箱锅炉给水泵图14.1.4典型的蒸汽和冷凝水回收系统为什么要回收冷凝水节约成本冷凝水是有价值的资源，即使是回收一部分也会有经济效益，仅一个疏水阀排出的冷凝水也值得回收。如果冷凝水不能回收，就要向

7、锅炉增加冷态补给水，需增加水处理费用、水费和燃料费用。排放限制例如在英国，法律规定超过43℃的冷凝水不能排放到公共排水系统，因为这会对环境造成破坏，损坏公共排水管道，所以高于此温度的冷凝水排放前必须降温冷却，这样就会增加费用，大多数国家都有类似的限制，如不符合规定则需要支付排放费甚至会遭到罚款。使锅炉出力最大低温的锅炉给水将会减少锅炉蒸汽的产出，给水温度越低，就越需要更多的热量加热给水，所以用于产