空調凝結水回收器防背壓改造

王 濤，鄭東升，王 超

（河南中煙黃金葉生產制造中心， 河南 鄭州 450000）

引言

河南中煙黃金葉生產制造中心動力部有47組工藝空調機組（如圖1所示），擔負著制絲部、卷包部生產過程中溫濕度調節工作。空調機組是利用鍋爐產生蒸汽進行升溫調節，給空調機組輸送蒸汽管道內的凝結水，以及加熱換熱器內蒸汽冷凝后產生的凝結水必須及時排出，否則會造成蒸汽管道產生水擊，引起生產事故，同時蒸汽中含大量水也會影響空調加熱效果。

圖1 工藝空調機組

現有空調凝結水回收方式是自流式，即通過管道引入凝結水回收器。但在日常運行中頻繁出現凝水管道內集水，造成凝結水回收不暢，并且蒸汽管道疏水閥組經常發生水擊，由此引起的漏水事故多次發生，嚴重威脅設備的安全運行。

凝結水管道內集水還通過加濕器回流到空調機組箱內，影響加濕器的加濕效果（如圖2所示）。返入空調機箱內的凝結水，經空調箱下部排水管直接排入地溝（如圖3所示），一定溫度的凝結水不能回收利用，不但造成熱能和水資源浪費，而且還污染環境。

圖2 冷凝水通過加濕器回流到空調機箱

圖3 冷凝水通過排水管直接排入地溝

1 原因分析

通過對空調凝結水回收系統排查，發現技改時把空調和制絲兩個凝結水回收器排放散管串聯在一起安裝。空調凝結水回收方式設計為自流式，凝結水回水溫度50～75℃，回到凝結水回收器內只發生蒸發，不產生沸騰，不可能產生較大背壓。而制絲凝結水回收方式為壓力回收，凝結水回水壓力設計0.6 MPa,回水溫度150℃，高溫凝結水先進入閃蒸灌內，擴容降壓，汽水分離，分離后的高溫凝結水進入凝水回收器，回收器內有0.05～0.08 MPa的壓力，存在背壓。兩個凝結水回收器放散管串聯在一起導致制絲工藝凝結水回收器內的壓力串入空調凝水回收器內，造成空調系統形成背壓。

因兩個凝結水回收器放散管串聯在一起，致使空調凝結水回收器內產生背壓，凝結水回收不暢，造成多臺空調蒸汽疏水系統發生水擊，并導致泄露事故，維修量急劇增加，同時也造成嚴重的安全隱患，圖4箭頭所指為疏水閥組泄露點。凝水管道內大量集水，而空調加濕器疏水閥組沒有安裝止回閥，使凝水管道內的水返回空調機組內，每小時至少有1噸多的凝結水返入空調箱內，返入空調箱的凝結水，通過空調箱下部排水管排入地溝，優質的凝結水不能回收利用，造成能源浪費和環境污染。

圖4 疏水閥泄露點

2 改造方案

在上述原因分析的基礎上，有針對性的提出了改造措施，并制定了改造方案。

1）切斷空調凝結水回收器與制絲凝結水回收器相通DN50的放散聯通管，使之相互獨立，消除空調凝水回收器內形成背壓的條件。

2）空調凝水回收器頂部出口加裝DN50閥門，原放散管引致回收器調壓器排放管上，如出現負壓便于調節真空度。

3）原來壓力表更換成壓力真空表，以便檢測灌內壓力變化情況，改造后凝水回收罐運行中可能出現負壓（微負壓有利于凝結水回收）。

4）加裝安全閥，安全閥排汽管接到回收器調壓器排放管上，防止空調輸水閥出現故障大量漏汽時，對凝水回收器產生超壓破壞事故，保障設備安全。

5）改造前后示意圖如圖5。

3 實施效果

經過改造消除了空調凝結水回收器內背壓，并且還會形成一定的負壓，徹底解決空調凝結水回水不暢反流問題，空調凝結水實現了全部回收利用，減少了熱能、水資源的浪費，也減少了排放造成的環境污染。同時消除了凝結水管道水擊事故的發生，避免了對設備造成的損壞，減少了檢修費用，保障設備安全運行。

圖5 改造前后示意圖

經濟效益方面，預計年收益142 894.4元。因為改造費用非常低，所以忽略不計，收益分為兩部分。

1）改造后每小時可多回65℃收凝結水1.1 t，每天按26.4 t，一年按230個生產日算，全年可回收利用6072 t優質凝結水供鍋爐使用，每噸凝結水按軟化水價格10元，可節約6 072×10=60 720元。

2）6 072 t、65℃凝結水可回收熱量：每千克25℃常溫水溫度升高1℃，需要4.2 kJ熱量，每千克常溫水溫度升高到65℃需要的熱量為40×4.2=168 kJ。每年6 072 t的凝結水可回收熱量6 072×168×1 000=1 020 096 000 kJ，天然氣熱值按36 000 kJ計算，折合天然氣為1 020 096 000/36 000=28 336 m3，每立方米天然氣按2.9元計算，全年可節約燃氣費28 336×2.9=82 174.4元。