冷凝水回收技术在立井水暖的应用

[摘 要]本文研究了冷凝水回收技术在立井水暖中的应用，文章首先分析了冷凝水的性质，其次论述了冷凝水回收处理的工艺和特点，最后详细的探究了冷凝水回收技术在立井水暖中的巨大作用，仅供交流借鉴。

[关键词]冷凝水 回收技术 立井水暖

中图分类号：P68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0245-01

新建煤矿立井，现有SHL10-13锅炉两台，负责每分钟加热1.2万m3新鲜空气入井和工业厂房取暖。年耗煤量在8千吨以上，供汽压在0.5 MPa左右，用气设备的高温冷凝水经回水管路直接流到开式贮水池，和冷水混合降温后再通过普通上水泵给锅炉加水，该系统浪费严重。

一、冷凝水的性质

1、热力学特性

显热和潜热是蒸汽热能的两个主要部分，一般情况下，蒸汽的潜能是用汽设备主要利用的，蒸汽的潜热在释放之后还会还原成温度相同的饱和水。同时使用越高的蒸汽压力，价值越大的冷凝水热能就会随之排放出来，闪蒸问题避免不了会在饱和冷凝水的输送过程中发生，并不是在压降至大气压时才会发生冷凝水的闪蒸汽，而闪蒸量最大是降至大气压时发生的。在闪蒸过程中，水汽是呈现相融合的状态，在压力和温度的作用下发生转变，因此冷凝水回收利用具有复杂性的特点。

2、品质

冷凝水从理论上来说是一种很好的蒸馏水，是锅炉重新给水最适合使用的。但是由于众多的影响因素，造成设备出现泄漏的问题。例如在换气设备频繁的蒸汽供停过程中，就会产生是热应力，而在热应力拉伸的过程中就会造成设备发生泄露问题，因此造成不纯物质或不凝气混入其中，造成冷凝水的二次污染。要根据污染状态决定采用哪种冷凝水回收处理办法，是否完善的除氧工艺、锅炉给水的软化和回收管网的严密程度等是衡量冷凝水污染程度高低的主要原因。

二、冷凝水回收处理工艺

1、常规凝结水除铁技术

采用常规的离子交换技术，使用阳床脱除有害离子，使蒸汽凝结水达到锅炉的用水要求。此种工艺主要适用于凝汽式热电厂封闭的“锅炉―汽轮机―凝结水―除氧器”的封闭循环系统。对炼厂凝结水中的烃类有机分子不能去除，而且烃类还会导致树脂失效。

2、降温后常规的化学除盐处理

将蒸汽凝结水收集后冷却到常温作为原水，经过单独的除油设备除油后进入原化学水处理系统处理。此种方法从工艺上最简单可靠，但是它失去了凝结水回用的意义，将大量的低温热和凝结水的高品质全部浪费，使企业损失大量的经济效益。

3、铺膜爆膜法

用树脂或微粒均匀铺在滤层表面，截留需去除杂质，饱和或接近饱和时，将膜爆去，重新铺膜。这种方法存在一些弊端，主要是：①使用后的树脂或微粒必须弃去，不能再生和重复利用，设备运行费用高；②不能保证铺膜绝对均匀，效果不稳定；③步骤多、隐患多，一旦泄漏，油就会污染滤元，使处理后的凝结水被二次污染；④靠物理方法截除凝结水中直径为几十纳米的分散态油效果很差，达不到中压锅炉进水要求。

4、活性分子膜的超微过滤和多官能团纤维吸附工艺

去除凝结水中的微量杂质单靠物理过滤方法是很难成功的，常常事倍功半，而组合化学方法，有针对性的从分子角度考虑和处理，则会事半功倍。在蒸汽凝结水不降至常温的条件下，运用活性分子膜的超微过滤组合带大量官能团的复合碳纤维吸附方法，能够有效去除凝结水中游离态、机械分散态、乳化态、溶解态的各种烃类及其衍生物。同时在活性分子膜和复合碳纤维微孔内官能团的作用下，脱除水中的金属离子，使凝结水达到锅炉给水要求。凝结水处理工艺选择时一般考虑以下几个原则：①工艺能否达到各项出水指标的要求；②工艺是否先进可靠；③工艺方案造价的高低；④运行管理是否方便；⑤运行成本的高低；⑥对工人健康和周围环境卫生的影响。根据以上原则和工艺方案比较，中原石化总厂确定选用活性分子膜的超微过滤组合多官能团纤维吸附工艺。

三、冷凝水回收技术在立井水暖中的应用

1、冷水混合降温法给锅炉加水存在的问题

1.1直接排放占蒸汽量25%左右且温度接近100℃的冷凝水和蒸汽，是对大量热能的浪费；

1.2饱和高温冷凝水或者是待冷却回收的冷凝水的排放，会污染环境和破坏建筑物；

1.3若果冷凝水的温度下降到普通水泵的不汽蚀的温度以下再利用的话，那么能源的利用率就会极大的降低，大概是在8%以下；

1.4锅炉给水温度较低，锅炉的启动较慢，具有交差的耐负荷波动能力，不能保证供气的质量，用气设备和空气加热的正常产生也会受到影响。

要想将立井水暖锅炉所产生的高温冷凝水进行回收利用这一问题解决好，要对这个问题做好调研工作，查找各种文献资料，并且将组织中所有的工程技术人员都集结在一起，对其进行探讨和解决，以便于找到最有效的方法来解决，对现有的设备进行利用，这样能减少投资成本，还能取得很好成效，从而形成闭式水箱的高校回收方案。在长期实验中，这一方案取得了较好的效果，并有较大的创新和完善空间。

2、立井水暖密闭高温冷凝水回收系统的组成及工作原理

这一系统主要是由两台锅炉和30组用气换热设备组成的，还包括回水管路、两套集水罐、自控电气系统以及降压二次利用的蒸汽设备、两套高温冷凝水的回收装置等设备。饱和蒸汽从锅炉送至各用气设备，进行热交换后放出汽化潜热，产生的高温凝结水，经疏水器靠压力差，汇总到集水罐。根据回水压力和冷凝水排量，回水阻力，用压力控制阀来标定集水罐压力，使回水管内的压力保持稳定，以保证疏水器压差和回水管路畅通，集水罐水位用接点压力继电器控制，当回收的饱和冷凝水在集水罐内充到标定高水位时，高冷凝水回收装置就自动启动水泵，将水泵入除氧气器，然后由热水泵泵入锅炉；当集水罐内的水位降到低水位时，回收装置自动停止运行。冷凝水回收系统工作是连续的，密闭的，而高温冷凝水回收装置的运行是间歇的，全自动的。

3、冷凝水回收系统的效益分析

3.1提高锅炉的热效率，节约燃料

通过冷凝水回收系统的使用，直接进入锅炉的沸水实现正常运输，锅炉的给水温度能够具有较大的提高。据相关材料显示，如果凝结水的温度达到100℃的话，就会达到50%的回收率，那么就可以节省7%的燃料，这么一来，立井水暖冷凝水回收系统每年可节省是5.6万元的燃料。

3.2锅炉的给水品质得到改善

事实上，蒸馏水就是回收的冷凝水，锅炉的结垢能够减轻，因水垢堵塞而发生爆管事故大大的消除；还有就是因锅炉水质不好而引起的锅炉大量排污可逐渐的减少，同时排污过程中浪费的热能也能够极大的减少。

3.3节约大量的水和盐

通过冷凝水回收技术的使用，每台锅炉每年运行中可节省水资源4吨，处理水的软化剂也能够节省一半以上。

四、结语

综上所述，在立井水暖中应用冷凝水回收处理技术，具有十分重要的意义，有利于锅炉的供汽压力的稳定，保证了勇气设备的正常工作，对设备因季节改变而发的老化问题也得到了较大的改善。同时，司炉工的劳动强度也打的减轻了，提高了生产率。

参考文献

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