分析厂内蒸汽冷凝水热能回收量低的原因与对策

摘要：在某厂案例中，笔者通过探索新方法，更好地实现蒸汽冷凝水热能回收利用，以降低蒸汽耗能。

关键词： 蒸汽冷凝水；热能回收量；原因分析；对策

中图分类号： TB752+.4 文献标识码：A

一、原因分析

笔者根据冷凝水回收工艺及工作原理，从“人、机、料、法”四个方面进行分析，找出可能导致蒸汽冷凝水热能回收量低的8条末端因素，并制作如下因果图。

图1冷凝水热能回收量低因果图

二、二次蒸汽热能损失的原因分析

经过笔者对末端因素进行逐一验证，发现二次蒸汽热能损失是冷凝水热能回收利用率低的主因，具体论证分析如下：

2.1制丝车间冷凝水回收系统是开式回收系统。蒸汽在设备中放热产生的冷凝水经疏水器直接进入冷凝水管网，依靠疏水器背压将冷凝水送到冷凝水集水箱，最后用水泵将冷凝水送到锅炉除氧箱。整个系统的冷凝水所产生的二次蒸汽通过破空管排入大气，热损失大且造成环境的热污染。

2.2某厂制丝生产设备需要蒸汽供给的平均压力为0.7Mpa, 在此压力下的疏水阀蒸汽凝结水的饱和水焓721.2KJ/kg，表压为0时饱和水焓是419KJ/kg，二者相差302.2 KJ/kg。这相差的302.2 KJ/kg过剩热焓就形成一部分凝结水蒸发成二次蒸汽的热焓。一个标准大气压下蒸汽的汽化热是2257 KJ/kg，因为有302.2 KJ/kg的热焓可以利用，在一个标准大气压下每千克蒸汽量能产生二次蒸汽量为：

kg)

某厂制丝车间平均每天消耗蒸汽量大约为65吨，即每天产生二次蒸汽量约为8.7吨，考虑到回收系统辐射散热损失，因此可利用的二次蒸汽损失系数取值为10%，即每天约有7.8吨二次蒸汽由于没有有效回收而浪费掉了。

蒸汽冷凝水形成的二次蒸汽热能与冷凝水热能几乎相等，而平均每天回收冷凝水约12吨，因此如果把每天浪费的7.8吨二次蒸汽全部回收，热能回收至少可以提高：

综上所述，我们发现只要能把冷凝水产生的二次蒸汽有效回收，就能提高蒸汽冷凝水热能回收量。

三、制定相关对策

3.1将二次蒸汽直接用于低压设备或一般加热供暖。

3.2更新原有的冷凝水开式回收系统，改造为闭式回收系统，使二次蒸汽在系统内

回收至动力车间。

3.3制作软水喷淋装置，利用二次蒸汽热能加热低温软化水，再将高温热水回收至动力车间。

3.4加装换热器，通过换热将二次蒸汽热能回收。

通过以上对比分析，笔者认为方案三为最佳方案

根据方案三的思路，下图为设计的软水喷淋装置：

下图2为设计的软水喷淋装置：

图2软水喷淋装置图

如图 2，喷淋器由圆筒外壳、软水喷头装置、凝结水管、网孔板组成，安装在凝结水箱上面。二次蒸汽由水箱顶部进入喷淋器内，二次蒸汽进入喷淋器后，体积膨胀，流速降低，再经过双层孔板之后，流速再度降低。当软化水经喷头均匀地喷洒在网孔分流导板上，通过的低压二次蒸汽完全被软化水亲和吸收，软化水把热量带走，变成热水通过喷淋器底部出口送到制丝车间热力站，最后与车间蒸汽冷凝水混合一同通过水泵回收至动力车间。

四、制定对策实施

4.1从动力车间锅炉房软水池引出软水管道，考虑到软水温度在25°左右，为节约改造成本，决定使用PVC管道。如图3

图3 图4

4.2PVC管道通过地下电缆沟走向制丝车间热力站。加装水泵增压，水泵采用变频控制，结合给水水管的阀门开度，可控制流量及喷水压力。安装水表方便计量，安装压力表方便观察系统运行。如图4

4.3按设计加工制作软水喷淋器，放置在制丝车间楼顶。如图5

图5

4.4分别连接二次蒸汽管道、热水回收管道、软水喷淋管道到喷淋器，其中二次蒸汽管道和热水回收管道由于温度高，需要作保温处理，以免热量损失和造成安全隐患。如图6

图6

4.5对喷淋回收系统进行电气控制改造。

（1）在制丝车间热力站加装控制开关，设置三个状态：远程、本地、停止。

（2）在远程的状态下，由动力车间的锅炉房控制站依据锅炉的运行状态决定是否启用。当输出蒸汽在0.7MPa以上的时候，锅炉房操作工启动制丝车间热力站软水水泵。在制丝车间不生产或基本不用气的情况下，锅炉房操作工可停止该水泵。

（3）在本地状态下，制丝车间可在本地电柜上直接启动软水水泵。

（4）在停止状态下，不能启动水泵。

（5）设置状态灯：绿色表示软水水泵正常运行。

五、结束语

目前锅炉除氧箱使用蒸汽加热软水的热力除氧，蒸汽属于直接耗用；空调箱加温或除湿时使用蒸汽，由于各空调箱用汽量较小，分布区域广，冷凝水所含热能较少，目前对该部分冷凝水不进行回收。因此要实现节能降耗目标，主要考虑从生产车间使用方面入手研究改善。