[摘要]：蒸汽冷凝水水質(zhì)好,溫度高,含有豐富的能量,現(xiàn)利用能量吸納與回收裝置將其回收做鍋爐軟化水用,由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)克服冷凝水二次閃蒸、冷凝水背壓、高溫氣蝕等難題,充分利用了水資源與水中的熱能,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)創(chuàng)建“兩型社會(huì)”,減少碳排量,具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義.
　　[關(guān)鍵詞]：蒸汽冷凝水、能量吸納、導(dǎo)流、布水、阻流、二級(jí)水膜吸熱
　　一、項(xiàng)目概況
　　蒸汽凝結(jié)水的回收與再利用，是企業(yè)的一項(xiàng)有效的節(jié)能措施。充分利用凝結(jié)水可以達(dá)到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、促進(jìn)環(huán)保和合理利用水資源的目的。目前國(guó)內(nèi)蒸汽冷凝水回收設(shè)備及方法很多，常見(jiàn)的有“無(wú)泵回收”、“自動(dòng)泵回收”、“壓縮式回收”、“熱泵回收”等，但由于存在冷凝水二次閃蒸、冷凝水背壓、高溫氣蝕等難題，使熱能及蒸汽凝結(jié)水回收利用率低，系統(tǒng)運(yùn)行不正常，造成能源的白白流失。而我們要介紹的蒸汽冷凝水的能量吸納與回收裝置就是用管道把各用熱設(shè)備的疏水器連接起來(lái)，匯接到一個(gè)存儲(chǔ)罐中，通過(guò)內(nèi)設(shè)特殊設(shè)計(jì)的布水裝置、阻流結(jié)構(gòu)、二級(jí)水膜吸熱裝置等的作用，蒸汽冷凝水經(jīng)軟化水吸熱冷卻后，用泵送到鍋爐補(bǔ)水箱，再通過(guò)鍋爐原有給水泵送入鍋爐。這種回收方式最大的優(yōu)點(diǎn)是能高效率回收冷凝水，無(wú)二次蒸汽排放，徹底解決了水泵在輸送高溫水時(shí)的氣蝕難題，能適應(yīng)各種場(chǎng)合的蒸汽冷凝水回收，系統(tǒng)可動(dòng)部件少，壽命長(zhǎng)，維修量極少，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
　　二、系統(tǒng)工藝
　　2.1工藝流程
　　系統(tǒng)簡(jiǎn)要工藝流程如下：蒸汽通過(guò)用汽設(shè)備后釋放出潛熱，變成了高溫冷凝水，經(jīng)過(guò)疏水閥后，匯集到能量吸納裝置，經(jīng)導(dǎo)流裝置、布水裝置、阻流結(jié)構(gòu)、二級(jí)水膜吸熱裝置，與加入的低溫軟化水進(jìn)行能量的充分混合與吸納，之后通過(guò)水泵將飽含能量的混合水送到鍋爐房軟化水箱，供鍋爐補(bǔ)充用水，從而實(shí)現(xiàn)冷凝水及其能量的充分吸納與回收。
　　2.2 工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)述
　　能量吸納與回收裝置，主要是吸收閃蒸汽能量及高效凝結(jié)水的回收設(shè)備。其主要構(gòu)件包括儲(chǔ)水罐體、凝結(jié)水導(dǎo)流裝置、布水裝置、阻流結(jié)構(gòu)、二級(jí)水膜吸熱裝置、水泵等。所述儲(chǔ)水罐體存儲(chǔ)回收的冷凝水及軟化水，儲(chǔ)水罐分混合吸能區(qū)和恒溫存儲(chǔ)區(qū)。混合吸能區(qū)內(nèi)設(shè)置軟化水布水裝置及阻流結(jié)構(gòu)，前端為凝結(jié)水入口，其上部為軟化水入口；恒溫存儲(chǔ)區(qū)出口端連接回收泵，恒溫存儲(chǔ)區(qū)上部設(shè)置二次水膜吸熱裝置。
　　特殊設(shè)計(jì)的布水裝置使得軟化水與高溫、高壓的冷凝水收集到儲(chǔ)水罐后突然降壓產(chǎn)生的閃蒸汽在混合吸能區(qū)充分接觸，軟化水迅速吸收閃蒸汽能量。而凝結(jié)水經(jīng)導(dǎo)流裝置與軟化水充分混合后，再通過(guò)阻流裝置使得其在儲(chǔ)水罐內(nèi)形成跌水，再次充分混合達(dá)到各處水溫相同的目的。恒溫存儲(chǔ)區(qū)上部安裝二級(jí)水膜吸熱裝置，確保能量高效回收。之后通過(guò)水泵增壓，把混合水回收到鍋爐房軟化水箱。
　　主要組成功能模塊：
　　布水裝置----由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、布水器、噴霧噴嘴等組成，
　　阻流機(jī)構(gòu)----是由不銹鋼板、逆流噴管等組成。
　　二級(jí)水膜吸熱裝置----由旋流器、不銹鋼網(wǎng)板及填料等組成，可充分吸收二次閃蒸熱量。
　　
　　2.3 系統(tǒng)控制
　　本系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行、噴淋、停機(jī)備用等過(guò)程均可由PLC自動(dòng)控制。同時(shí)，系統(tǒng)還設(shè)有就地儀表盤(pán)和操作盤(pán)，在盤(pán)上可讀出系統(tǒng)的有關(guān)工藝參數(shù)，以及能在盤(pán)上操作相關(guān)的水泵和自動(dòng)閥門(mén)。對(duì)系統(tǒng)的重要參數(shù)如溫度、壓力、流量、水質(zhì)等均設(shè)有在線(xiàn)檢測(cè)儀表。
　　2.4系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)
　　相比傳統(tǒng)的凝結(jié)水回收的方法與設(shè)備,本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
　　（1）取代原有開(kāi)式凝結(jié)水回收系統(tǒng)，無(wú)閃蒸汽排出，無(wú)噪音及熱污染；
　　（2）特殊設(shè)計(jì)的布水裝置使得軟化水與高溫、高壓的冷凝水收集到儲(chǔ)水罐后突然降壓產(chǎn)生的閃蒸汽在混合吸能區(qū)充分接觸，軟化水迅速吸收閃蒸汽能量；
　　（3）阻流裝置使得其在儲(chǔ)水罐內(nèi)形成跌水，再次充分混合達(dá)到各處水溫相同并保護(hù)了電動(dòng)泵的正常運(yùn)行的目的；
　　（4）開(kāi)發(fā)了二次水膜吸熱裝置，確保能量高效回收；
　　（5）取代了原有疏水閥泵，該水泵為電動(dòng)泵，無(wú)須蒸汽驅(qū)動(dòng)，無(wú)需相應(yīng)的蒸汽管路及蒸汽閥門(mén)配件。水泵可根據(jù)顧客情況靈活配置，可選范圍廣，適用性強(qiáng)；所以基本免維修，維護(hù)管理方便。
　　三、實(shí)際運(yùn)行結(jié)果
　　系統(tǒng)投產(chǎn)兩年來(lái),運(yùn)行良好,各參數(shù)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　以型號(hào)為EAR-2460SPR-BJ的設(shè)備為例：
　　設(shè)備尺寸：4000（L）×2800(W)×1300(H)mm
　　質(zhì)量：≤1500kg
　　回收能力：0~24m3/h
　　提升高度：0-60m
　　總消耗功率：6Kw
　　恒溫區(qū)控制溫度：60±1℃
　　熱能回收率(能量吸納與回收裝置)：99%
　　管網(wǎng)熱能損耗率:90%
　　
　　四、經(jīng)濟(jì)效益分析
　　4.1基礎(chǔ)資料
　　冷凝水排放量：20T/H，冷凝水溫度850C左右(平均)，
　　普通軟化水溫度160C左右(平均)
　　每噸飽和蒸汽所含的潛熱：2260KJ/Kg
　　現(xiàn)購(gòu)買(mǎi)蒸汽價(jià)格：240元/T
　　購(gòu)買(mǎi)自來(lái)水價(jià)格：2.50元/T
　　購(gòu)買(mǎi)工業(yè)電價(jià)：0.8元/度
　　4.2回收到冷凝水中的能量
　　Q=Cpmtm=20×103×4.1868×(85-16)=5.78×106KJ/H
　　回收到的能量:5.78×106×99%×90%=5.15×106KJ/H
　　即回收到的熱量為5.15×106KJ/H
　　4.3計(jì)算利用冷凝水所節(jié)約的動(dòng)力費(fèi)用
　　節(jié)約的蒸汽量:Q=5.15×106KJ/H÷2260KJ/Kg=2.28×103Kg/H=2.28T/H
　　節(jié)約蒸汽費(fèi)用：2.28T/H×200元/T=456.00元/H
　　節(jié)約自來(lái)水費(fèi)用：2.50元/T×20T/H=50.00元/H
　　水質(zhì)明顯優(yōu)于自來(lái)水，又節(jié)約了軟化水處理的運(yùn)行、維護(hù)及管理費(fèi)用,完全可抵消能量吸納與回收裝置的維護(hù)及管理費(fèi)用.
　　共節(jié)約費(fèi)用：456.00+50.00=506.00元/H
　　每利用1噸冷凝水可節(jié)約費(fèi)用:506.00÷20=25.3元
　　4.4計(jì)算年節(jié)省費(fèi)用
　　運(yùn)行費(fèi)用主要為電費(fèi)：6KW×0.8元/KW=4.80元/H
　　則實(shí)際節(jié)省費(fèi)用：506.00-4.80=501.20元/H
　　全年按實(shí)際工作6000小時(shí)計(jì)(每天24小時(shí),每月22天,全年12個(gè)月)
　　年節(jié)省費(fèi)用為：501.20×6000=300.72×104元=300.72萬(wàn)元.
　　4.5計(jì)算投資回收期
　　項(xiàng)目投資預(yù)算:100萬(wàn)元，
　　靜態(tài)投資回收期:100÷300.72=0.332年≈4個(gè)月
　　五、結(jié)語(yǔ)
　　本系統(tǒng)主要研究了冷凝水收集、冷凝水背壓、能量吸納原理和汽液兩相特性等，有效克服了行業(yè)中普遍存在的冷凝水二次閃蒸，冷凝水背壓和高溫氣蝕等難題，不僅大大節(jié)約了水資源，更很好地利用冷凝水中的熱能，工藝獨(dú)特、性能可靠，投資回收期短，利國(guó)利民，值得推廣。
　　【參考文獻(xiàn)】：
　　1.中國(guó)建筑工業(yè)出版社,《水工業(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)-水工業(yè)工程設(shè)備》,2000年3月第一版
　　2.機(jī)械工業(yè)出版社《動(dòng)力管道手冊(cè)》,1994年4月
　　3.王補(bǔ)宣,《熱工基礎(chǔ)》,高等教育出版社,1991年3月