全自動蒸汽疏水回水機及其應用

鄭 愷，馮 喆

（ 1.哈爾濱理工大學哈爾濱 150086;2.山東省濟寧醫學院附屬醫院山東濟寧）

0 引言

目前，采暖換熱站的蒸汽凝結水因各種原因大部分都沒有很好地回收利用，少量回收到補水箱(池)大量直接排放現象極為普遍。因此，采暖換熱站蒸汽凝結水高效回收利用具有重要的節能節水意義。

文中介紹的全自動蒸汽疏水回水機是專門為換熱站設計的蒸汽凝結水節能設備，它用于換熱站蒸汽凝結水回收和余熱利用具有獨到之處并取得了良好的效果。下面就機組的技術性能及使用效果介紹給讀者，以取得更大范圍的積極響應，推動此項節能技術進步。

1 全自動蒸汽疏水回水機

1.1 設計原則

蒸汽凝結水熱量就地使用，充分利用蒸汽凝結水余壓勢能自力回水輔助以動力回水。

1.2 設備構成

由汽水分離集水換熱器，二次汽水分離器，液位發訊器、液位自控電控器、自力式回水器、疏水泵和回流增壓器防汽蝕裝置組成。設備見圖1，現場安裝調試見圖2。

1.3 設備自控

機械自控:采用自力式浮球滑閥等靜壓疏水回水器〔1〕技術(ZL200620080958.7)，利用浮球滑閥自控裝置實現自力回水和液位自控。

電器自控:采用磁翻板控制型液位計與自控電路控制疏水泵啟停，實現設備啟動疏水回水。電器控制原理見下圖。

1.4 技術特點

采用了絲網除沫器和多孔管腔汽水分離技術，自力式浮球滑閥疏水回水技術、液位自控技術和回流增壓器防汽蝕輸送技術。蒸汽凝水熱量就地使用，依靠蒸汽自身壓力自力疏水回水，除蒸汽系統短暫啟動過程使用動力回水，正常運行不使用動力。設備自動控制，運行可靠，勿需專人操作值守。

1.5 設備功能

接受換熱器蒸汽凝水并進行汽水分離，蒸汽凝水潛熱顯熱定向流動就地使用，低溫凝水自動輸送至鍋爐房熱力除氧器或閉式凝結水箱。

1.6 適用范圍

適合具有高低壓用汽設備的蒸汽供熱系統，用作蒸汽凝水回收和熱量回收再利用裝置。尤其適用于采暖浴水汽水熱交換系統，用作蒸汽凝水回收余熱利用專用設備。

1.7 使用效果

蒸汽凝水潛熱顯熱就地使用，全封閉自力疏水回水，蒸汽凝水熱量損失＜5%，汽水損失＜1%，蒸汽凝水回收率＞95%，節能率＞25%。

2 全自動蒸汽疏水回水機工程應用及效果

2.1 項目企業供熱狀況

項目企業為某礦業集團鐵路運輸處，企業自備鍋爐房，設置二臺10 t/h和一臺6 t/h工業蒸汽鍋爐，采暖供熱采用汽水熱交換系統，設有辦公區居住區換熱站和工業區換熱站，擔負自身企業和小規模區域供熱任務。辦公區居住區換熱站供熱面積12萬m2，工業區換熱站供熱面積為6萬m2(其中一部分為工業建筑)。采暖熱指標為220 kj/m2.h，一次熱源采用 0.6 MPa 飽和蒸汽，供熱熱媒采用95/70℃熱水。辦公區居住區換熱站設置四臺2.8 MW浮動盤管采暖換熱器，工業區換熱站設置二臺2.8 MW浮動盤管采暖換熱器。換熱站設有回水池，換熱站蒸汽凝水接至回水池，因回水系統為開式系統汽水熱污染和水質二次污染嚴重，換熱站蒸汽凝水基本上直接排放，造成嚴重的能源浪費水資源損失及熱污染現象。

經化驗分析，換熱站蒸汽凝水水質較好，溫度較高，具備采用閉式回水輸送至鍋爐房再利用的條件。另外，每個換熱站附近都設有生活浴室和澡堂，加熱熱媒采用0.3 MPa飽和蒸汽，具備換熱站蒸汽凝水二次蒸汽就地使用的條件。再者，工業區換熱站到鍋爐房的距離約200 m，辦公區換熱站到鍋爐房的距離約1000 m，具備依靠蒸汽自身壓力自力回水的條件。

2.2 技術改造方案

(1)技術方案

技術措施

辦公區換熱站和工業區換熱站均設置全自動蒸汽疏水回水機，接受采暖換熱器蒸汽凝水并進行汽水分離，二次蒸汽用于浴水加熱與低壓蒸汽實現汽平衡，蒸汽凝水顯熱用于采暖回水旁路加熱，低溫凝水由自力式回水器通過PPR或PPS耐熱型工程塑料管自動輸送至鍋爐房熱力除氧器，蒸汽系統啟動疏水由電控自控裝置控制疏水泵動力回水。

技術目的

高效回收采暖換熱站蒸汽凝水水資源和余熱資源，達到節能節水的目的，提高系統熱效率，消除熱污染。

(2)投資分析

全自動蒸汽疏水回水機 二臺 8.0萬元/臺16.0 萬元

設備安裝(含電器)二臺 1.0萬元/臺 2.0萬元

管道工程 1200 m 300元/m 36.0萬元

(3)效益分析

蒸汽凝結水回收及余熱利用可見經濟效益為回收利用熱量和軟化水，具體效益為節約燃料、節水和節約水處理費用。換熱站蒸汽凝水經全不銹鋼設備回收，通過耐熱工程塑料管輸送，二次污染小，水質較好，正常工況可直接輸入熱力除氧器進入鍋爐給水系統使用。回收一噸蒸汽凝水熱價水價總經濟價值大于15元。

辦公區和工業區兩處換熱站計算用汽量:

考慮到蒸汽系統汽水損失，可回收蒸汽凝水量 Dn=19.85x0.95=18.86t/h

換熱站蒸汽凝水回收及余熱利用節資:

換熱站蒸汽凝水回收及余熱利用項目投資回收期:

3 結束語

全自動蒸汽疏水回水機為全自動機電一體化設備，設置有機械式自動控制和電氣自動控制，自動化程度較高，勿需專人操作值守;設備采取“流動”的回收方式，蒸汽凝水潛熱顯熱定向流動分級回收利用，系統穩定壓力恒定，無超壓和水擊現象，運行可靠性好;設備依靠蒸氣自身壓力自力回水，基本上不用電力，運行經濟性好。該設備用于換熱站實現蒸汽凝水回收和余熱利用技術可行經濟可行取得了成功的案例，屬于“投資小，見效快，一次投資常年受益”的好項目。此項技術案例具有蒸汽熱能梯級利用的技術特征，對于新建采暖空調換熱站的設計和原有換熱站蒸汽系統的改造都有借鑒作用，也適合工業蒸汽系統用作蒸汽凝水系統前置裝置或蒸汽熱能梯級利用裝置，值得進一步拓展應用領域并推廣使用。

［1］鄭剛，馮秀琪，鄭愷.自力式浮球滑閥等靜壓疏水回水器.中國專利.ZL200620080958.7.2007年2月21日.