熱源廠對熱用戶凝結水回收工程設計及施工方案

李楊 于虎

（天津泰達熱電西區(qū)第一熱源廠，300451）

熱源廠對熱用戶凝結水回收工程設計及施工方案

李楊 于虎

（天津泰達熱電西區(qū)第一熱源廠，300451）

天津泰達熱電西區(qū)第一熱源廠對熱用戶（雀巢某廠）進行了凝結水處理并回收的工程。由于該工程具有特殊性和代表性，這里對該系統(tǒng)的工藝流程的設計思路和施工情況進行簡單介紹。

凝結水；冷卻；設計方案；施工方案

蒸汽冷凝水處理又稱為凝結水處理或凝結水精處理（condensate polishing treatment）,包括下面兩種情況：

1、供熱的蒸汽鍋爐或熱電廠，向熱用戶供應蒸汽在做完功或傳遞熱量后冷凝成水，此即凝結水（condensate）,該凝結水含鹽量很少，又有一定溫度，若將其隨便排掉是很大的浪費，應該回收利用。但是往往因為熱用戶污染蒸汽或者回收管道腐蝕，造成生產(chǎn)返回水中又增加了一些雜質。要回收利用，必須對它進行適當處理。

2、大型、高參數(shù)發(fā)電廠，對鍋爐給水水質要求非常高。只有在水質達標后才能保證機組的安全。這樣的水質標準，往往超過了鍋爐蒸汽在汽輪機組做完功后凝結水水質。所以目前在亞臨界壓力以上的汽包爐和直流爐機組中都設有凝結水處理裝置，去除凝結水中金屬腐蝕產(chǎn)物和微量溶解鹽。

我廠（天津泰達熱電西區(qū)第一熱源廠）對熱用戶（雀巢某廠）供應的蒸汽在做完功后生成凝結水回收工程屬于上述第一種情況，但是該工程又具有特殊性。一、熱用戶原本對蒸汽的使用僅為食品保溫，并為完全利用蒸汽的熱量，導致凝水中仍然攜帶大量蒸汽，且溫度很高。我廠凝結水回收管路為CPVC管路，雖然不易產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物，但最大承熱溫度為60攝氏度左右，所以必須對冷凝水添加降溫工藝。在與熱用戶工程師商議后，我們制訂了利用換熱器對熱用戶自備鍋爐爐水進行升溫，同時達到我方冷凝水減溫的互利工藝。二、熱用戶自帶生物污水處理系統(tǒng)，必須避免大量熱水直接排放導致活性污泥因水溫過熱死亡。

根據(jù)這個思路，我們可以列出本工程的所有要求：

1、由于冷凝水攜帶一定量蒸汽，所以需要冷凝水收集罐，同時開排空口。

2、利用板式換熱器對冷凝水進行降溫，對熱用戶爐水進行升溫。

3、由于熱用戶鍋爐為小型爐，軟水箱體積很小，換熱一段時間后溫度難以下降，故在爐水進板式換熱器前添加一臺小型冷卻塔降溫。

4、由于該用戶廠內(nèi)自備污水處理站，對排放水溫有嚴格指標，故熱水不能直接排放。

5、整套設備無人操作，全部為自動控制。我廠巡網(wǎng)人員定期檢查維護。

在選擇設備型號時，我們充分考慮了經(jīng)濟型與實用性向結合。從冷凝水集水罐出水為高溫熱水，所以我們選擇性能優(yōu)良但價格高昂的進口水泵作為冷凝水循環(huán)泵。冷凝水經(jīng)過換熱器后已經(jīng)降溫到60度左右，我們選擇國產(chǎn)水泵作為冷凝水回收水泵。在系統(tǒng)的最末端，即我廠凝結水罐前端，我們加裝了脈沖泵加藥系統(tǒng)。

在使用這套設備時我們必須做好以下幾點：

1、各種水泵的進口閥門必須處于全部開啟狀態(tài)。出口閥門可以根據(jù)需要進行調整。開始運行后要檢查水泵和其他設備是否運行正常，管道及各連接部位有無泄漏等缺陷。

2、檢查冷卻塔水箱內(nèi)水位是否正常，（進入冬季，環(huán)境溫度在10℃以下時，應排空水箱內(nèi)儲水，關閉自來水閥門，并排空自來水管內(nèi)存水）開啟控制柜電源。轉動切換開關在“工作”位置。（進入冬季運行時，一定要切斷噴淋泵電源，防止水泵在沒有水的狀態(tài)下空轉，造成水泵損壞。）風機和水泵開始運行后，智能PID溫控儀將根據(jù)設定溫度控制風機和水泵的運行。

3、檢查鍋爐軟水箱水位是否正常。接通冷卻水循環(huán)水泵控制箱電源，轉動切換開關在“自動”的位置，并開啟冷卻水循環(huán)水泵。直到軟水箱回水管出現(xiàn)回水，進入正常運行狀態(tài)，根據(jù)液位變化自動啟停冷卻水循環(huán)水泵。系統(tǒng)運行后，如果系統(tǒng)排水溫度低于60℃，可以將冷卻水循環(huán)水泵出水閥門關小，如果系統(tǒng)排水溫度大于65℃，可以將冷卻水循環(huán)水泵出水閥門開打直至全部打開。

4、接通冷凝水控制柜電源，轉動切換開關在“自動”的位置。如果冷凝水集水罐雙色液位計液位超過上限位開泵位置，則使用控制柜內(nèi)預留的磁鐵碰一下上限位開關，直到將冷凝水循環(huán)泵啟動后，才能夠進入自動控制狀態(tài)。

5、冷凝水循環(huán)泵正常運行后，緩沖水箱水位達到設定值后，冷凝水回收水泵開始運行，向熱源廠送水。當溫度超出65℃時，三通閥A打開，回收水返回冷凝水集水罐，繼續(xù)降溫。但溫度超過70℃時，說明系統(tǒng)處于不正常狀態(tài)，三通閥B打開，回收水排入污水管道，報警燈鳴響，此時應該采取特別措施。

首先要檢查，冷卻水循環(huán)水泵運行是否正常，進出口閥門是否全部打開。其次檢查冷卻塔風機水泵運行是否正常，冷卻塔水泵運行時，水槽里是否缺水。如果冷卻水循環(huán)水泵和冷卻塔風機水泵運行正常，就要打開旁路閥門1，關閉旁路閥門2，將高溫水排入回收管道。并通知熱源廠將廠區(qū)東北角院外的通往市政管道的閥門打開，同時關閉通往熱源廠的閥門。

實際安裝調試結束后，我們檢驗具體數(shù)據(jù)可得：冷凝水和軟水箱水均可保證60°C左右，冷卻塔出水為30°C左右。可以保證工藝設計的要求。

回收的凝結水水質實測如下：

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通過這些數(shù)據(jù)，我們可得所回收的凝結水水質比較好。首先，由于凝結水相當于蒸餾水，水中雜質很少，少量的二氧化碳溶解進去便會影響水的PH值。所以水的PH值為中性或稍許偏酸性。回水的電導率很低，只有5us/cm左右，說明水中的離子很少。整個水質相當于二級反滲透出水標準。但是水中硬度較大，無法直接進入鍋爐，而且由于我廠沒有凝結水精處理混床等設備，所以我們打算利用脈沖加藥泵對該部分冷凝水加藥。具體效果有待進一步監(jiān)測。

本工程在施工中遇到一些特殊的問題，我們使用了一些特殊的解決辦法。

首先是工期問題，由于我廠和雀巢某廠都在生產(chǎn)運行階段，所以必須在不停水，不停氣的情況下完成工程接口。第二點是熱水的排放問題，在施工接口過程中，部分熱水需要排放掉，但是熱用戶廠內(nèi)自備一套生物污水處理系統(tǒng)，高溫水進入下水系統(tǒng)會對處理污水的活性污泥產(chǎn)生不好的影響。第三，由于以往的凝水系統(tǒng)存在的不完善性，我們接口CPVC管路長期承受高溫水，已經(jīng)產(chǎn)生嚴重損壞。故必須在安裝設備的同時對已建管路進行盤查，修補。

面對這些困難，我們首先選擇了設備與管路盤查同時施工的作業(yè)方式減少工期。同時選擇了有相關資質的施工隊長確保施工的進度與工程的水準。在排放熱水問題上，我們使用了6條消防水管，將少量熱水引出熱用戶廠外排放。同時我們將原有已經(jīng)變形、燙壞的管路全部翻新和改造，確保工程的整體性。

本工程作為泰達熱電西區(qū)熱源廠的第一個凝結水回收工程，雖然回收的水量不大，但是我們?nèi)匀幌Ｍ梢宰鳛橐粋€精品工程去用心打造。從設計、施工、調試、竣工無不凝結了我們的心血。同時我們也希望，本工程所積累的大量寶貴經(jīng)驗能在今后的工作中發(fā)揮更大的價值。

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【2】上海電力學院熱力設備的腐蝕與防護