蒸汽凝結水安全高效回收研究

梅澤勇，邢勝超

（黔西縣黔希煤化工投資有限責任公司，貴州 畢節551500）

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展和人們生活水平的提高，蒸汽的消耗量逐漸增加，但蒸汽在換熱之后產生的大量的凝結水被浪費，不利于水資源的循環使用。因此，需要加強對蒸汽凝結水安全高效回收的研究，通過運用有效的水資源回收策略提高水資源的使用價值和使用效率。

2 蒸汽凝結水綜合利用的方法

2.1 蒸汽二次閃蒸

目前，國內主要采取低壓蒸汽凝結水回收系統進行高溫蒸汽的回收使用，低壓蒸汽主要應用于反應釜的加熱或者部分管線的伴熱系統，這部分蒸汽中的凝結水以往直接排放到水體當中，不僅會造成水資源的大量浪費，而且還會損失一定的熱量，不利于節能減排理念的落實。相關企業需要結合生產實際，通過有效的設計將這部分的熱量回收使用。可以將蒸汽凝結水倒入低壓緩沖罐中，將這部分凝結水閃蒸產生低壓緩沖罐需要的蒸汽，為后續溴化鋰制冷機組的應用提供熱量，實現水蒸汽熱量的再次利用和蒸汽凝結水的回收使用[1]。

2.2 低壓蒸汽凝結水回收利用

根據凝結水回收是否與大氣直接連通，可以將凝結水回收系統分為開式凝結水回收系統與閉式凝結水回收系統兩類。目前，廣泛應用的回收方式是開放式凝結水回收系統，但是開式回收系統容易造成大量的凝結水和二次蒸汽的損失，造成水資源和熱量的浪費，空氣也容易進入管道系統當中造成管件和凝結水管道的腐蝕。閉式凝結水回收系統相對來說耗費的熱量和凝結水蒸汽比較少，蒸氣加熱之后送入凝結水罐當中，此時可以結合蒸汽的實際狀態合理地設計凝結水的壓力，要求凝結水的壓力要比凝結水罐的壓力稍高，減少過多二次蒸汽產生的情況。凝結水經過除霧裝置除去其中的鐵銹和焊渣等雜質，再經過高溫凝結水泵送入水汽引射器當中，使得少量閃蒸處的蒸汽和不同壓力的凝結器能夠在設備中相互混合，從而產生良好的能量交換，形成具有一定壓力的混合流體，應用到相關熱氣設備當中避免二次蒸汽被泄露，實現熱量和水資源的回收使用[2]。

3 蒸汽凝結水回收系統存在的問題

3.1 疏水器泄露問題

凝結水回收系統中最為關鍵的組件之一便是疏水器，疏水器的功能和作用直接關系著回收系統的回收效果以及運行質量。疏水器對用熱設備的汽耗量的大小有決定性的作用，也是整體凝結水系統是否能夠安全可靠運行的關鍵。實際調查研究發現，很多蒸汽凝結水回收系統的疏水器存在問題，在長時間使用之后，疏水器由于功能失效會出現內澇嚴重的現象，造成凝結水中帶有蒸汽的頻率較多，容易造成凝結水系統的全面癱瘓，嚴重影響凈水系統的正常運行[3]。

3.2 凝結水自流問題

從蒸汽凝結水實際回收管網結構來看，從汽水分離器或者疏水機中出來的凝結水需要運行相當長的路徑才能夠進入凝結水回收站，路線較長，而且目前普遍應用的凝結水自流支線管徑比較細，在換熱器凝結水壓力不高的情況下，這種較細較長的管道系統會造成低壓凝結水自流問題的出現，不利于低壓凝結水的回收利用[4]。

3.3 凝結水壓力問題

不同的蒸汽設備所需的蒸汽壓力也各不相同，但是不同壓力的凝結水需要進入同一個回收系統當中，會面臨著一定的高低壓共網問題，導致不同壓力的凝結水在同一個密閉系統中匯集，會容易產生水擊或者相互頂牛的現象，影響系統的正常安全運行，容易引發安全事故[5]。

3.4 閃蒸器問題

凝結水沿途壓降產生的閃蒸體積的膨脹要比凝結水的體積大將近1600 倍，造成管道容積嚴重不足，難以滿足凝結水的體積膨脹要求。很多疏水器的凝結水沒有辦法順利進入管網當中，只能就地排放，造成水資源的浪費。同時，疏水器的出口壓力有一定的限制，管道的末端壓力為大氣壓力，可以結合大氣壓力的程度進行凝結水的輸送。但是由于管道末端的壓力與出口壓力存在一定的差別，會造成輸送能力的提升，但是沿途的閃蒸對凝結水的流動會產生一定的限制作用，影響凝結水的凝結效率。

4 蒸汽凝結水回水系統改造

4.1 蒸汽冷凝水回水改造

蒸汽凝結水的安全高效回收直接關系著水資源是否能夠高效合理地使用以及熱量的浪費程度，因此，必須要加強對蒸汽冷凝水回水的改造，提高蒸汽凝結水的凝結效率和凝結質量。工作人員需要加強對回收冷凝水的監測與控制，通過集中在線監測系統的設置以及連鎖保護裝置的安裝對冷凝水的凝結過程進行全面系統地監控，從而能夠及時發現冷凝水凝結過程中出現的問題，并采取針對性的措施進行解決，使得各個車間的凝結水可以統一地進入閃蒸系統當中。產生的閃蒸汽可以進入除氧器中進行二次利用，閃蒸之后的凝結水也可以進行酸堿度和電導率的雙重檢測，檢測合格之后凝結水會泵送到除氧器當中。當水質超過規定的標準時，超標凝結水會與除氧器進行補水換熱，溫度降低之后會排入污水處理系統中。

4.2 蒸汽凝結水的有效回收

通過研究調查可以發現，蒸汽凝結水回收效率較低的最主要原因是由于凝結水系統管網壓力較高，進而很多凝結水無法有效進入系統所造成的。因此，可以將單位凝結水壓力進行適當地增加，使其進入凝結水管網，從而可以實現蒸汽凝結水的高效回收利用。生產裝置換熱器當中的凝結水會進入氣水分離器裝置，兩種分離器出口布置合理的增壓設施進行加壓，在路線比較長和水量比較大的情況下，需要設置增壓器進行處理，由空氣壓縮進行增壓分離閃蒸蒸汽。此時，凝結水會被加壓之后繼續流動。隨后，凝結水進入回收站當中，在汽水增壓器的作用下再次進行閃蒸汽的釋放，凝結水被加壓之后繼續流動，并進入回收總站。此時，凝結水的溫度已經降低到100℃以下，不會再有閃蒸汽排空的現象。從而能夠顯著提升蒸汽凝結水熱量的利用效率，減少熱量的耗散，實現節能減排的目標。

4.3 蒸汽管道疏水改造

結合蒸汽凝結水回收系統的工作特點，需要對在用的熱動力式疏水閥進行更換，更改為倒吊桶式疏水閥，提高輸水閥的密封性能以及抗沖擊性能，延長疏水閥的使用壽命。倒吊桶式疏水閥工作的原理在于可以將一個能把桶提起的力放大，并在受壓的情況下開啟閥門的杠桿系統。由于杠桿系統不存在固定的支點，因此，不會產生卡阻和磨損的現象，同時，桶的底部是開口的，也能夠承受住水的壓力，將除氧器與汽排汽管通過一根管線連接，將蒸汽輸送到一臺新增的高效管式換熱器，利用常溫除鹽水將蒸汽冷卻，回收利用除氧器蒸汽的熱量，被加熱的除鹽水回到除氧器回收使用。

5 結語

綜上所述，蒸汽凝結水的回收利用是有效節約熱量資源，提高水資源使用效率的重要手段，也是實現降本增效的一個重要舉措。通過對蒸汽凝結水安全高效回收技術和回收系統的研究，可以使得相關企業的蒸汽冷凝水得到高效安全的回收使用，實現節能減排的效果，具有較高的經濟效益和生態效益，對相關企業的可持續發展具有至關重要的作用。