蒸汽凝结水安全高效回收研究

梅泽勇，邢胜超

（黔西县黔希煤化工投资有限责任公司，贵州 毕节551500）

1 引言

随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，蒸汽的消耗量逐渐增加，但蒸汽在换热之后产生的大量的凝结水被浪费，不利于水资源的循环使用。因此，需要加强对蒸汽凝结水安全高效回收的研究，通过运用有效的水资源回收策略提高水资源的使用价值和使用效率。

2 蒸汽凝结水综合利用的方法

2.1 蒸汽二次闪蒸

目前，国内主要采取低压蒸汽凝结水回收系统进行高温蒸汽的回收使用，低压蒸汽主要应用于反应釜的加热或者部分管线的伴热系统，这部分蒸汽中的凝结水以往直接排放到水体当中，不仅会造成水资源的大量浪费，而且还会损失一定的热量，不利于节能减排理念的落实。相关企业需要结合生产实际，通过有效的设计将这部分的热量回收使用。可以将蒸汽凝结水倒入低压缓冲罐中，将这部分凝结水闪蒸产生低压缓冲罐需要的蒸汽，为后续溴化锂制冷机组的应用提供热量，实现水蒸汽热量的再次利用和蒸汽凝结水的回收使用[1]。

2.2 低压蒸汽凝结水回收利用

根据凝结水回收是否与大气直接连通，可以将凝结水回收系统分为开式凝结水回收系统与闭式凝结水回收系统两类。目前，广泛应用的回收方式是开放式凝结水回收系统，但是开式回收系统容易造成大量的凝结水和二次蒸汽的损失，造成水资源和热量的浪费，空气也容易进入管道系统当中造成管件和凝结水管道的腐蚀。闭式凝结水回收系统相对来说耗费的热量和凝结水蒸汽比较少，蒸气加热之后送入凝结水罐当中，此时可以结合蒸汽的实际状态合理地设计凝结水的压力，要求凝结水的压力要比凝结水罐的压力稍高，减少过多二次蒸汽产生的情况。凝结水经过除雾装置除去其中的铁锈和焊渣等杂质，再经过高温凝结水泵送入水汽引射器当中，使得少量闪蒸处的蒸汽和不同压力的凝结器能够在设备中相互混合，从而产生良好的能量交换，形成具有一定压力的混合流体，应用到相关热气设备当中避免二次蒸汽被泄露，实现热量和水资源的回收使用[2]。

3 蒸汽凝结水回收系统存在的问题

3.1 疏水器泄露问题

凝结水回收系统中最为关键的组件之一便是疏水器，疏水器的功能和作用直接关系着回收系统的回收效果以及运行质量。疏水器对用热设备的汽耗量的大小有决定性的作用，也是整体凝结水系统是否能够安全可靠运行的关键。实际调查研究发现，很多蒸汽凝结水回收系统的疏水器存在问题，在长时间使用之后，疏水器由于功能失效会出现内涝严重的现象，造成凝结水中带有蒸汽的频率较多，容易造成凝结水系统的全面瘫痪，严重影响净水系统的正常运行[3]。

3.2 凝结水自流问题

从蒸汽凝结水实际回收管网结构来看，从汽水分离器或者疏水机中出来的凝结水需要运行相当长的路径才能够进入凝结水回收站，路线较长，而且目前普遍应用的凝结水自流支线管径比较细，在换热器凝结水压力不高的情况下，这种较细较长的管道系统会造成低压凝结水自流问题的出现，不利于低压凝结水的回收利用[4]。

3.3 凝结水压力问题

不同的蒸汽设备所需的蒸汽压力也各不相同，但是不同压力的凝结水需要进入同一个回收系统当中，会面临着一定的高低压共网问题，导致不同压力的凝结水在同一个密闭系统中汇集，会容易产生水击或者相互顶牛的现象，影响系统的正常安全运行，容易引发安全事故[5]。

3.4 闪蒸器问题

凝结水沿途压降产生的闪蒸体积的膨胀要比凝结水的体积大将近1600 倍，造成管道容积严重不足，难以满足凝结水的体积膨胀要求。很多疏水器的凝结水没有办法顺利进入管网当中，只能就地排放，造成水资源的浪费。同时，疏水器的出口压力有一定的限制，管道的末端压力为大气压力，可以结合大气压力的程度进行凝结水的输送。但是由于管道末端的压力与出口压力存在一定的差别，会造成输送能力的提升，但是沿途的闪蒸对凝结水的流动会产生一定的限制作用，影响凝结水的凝结效率。

4 蒸汽凝结水回水系统改造

4.1 蒸汽冷凝水回水改造

蒸汽凝结水的安全高效回收直接关系着水资源是否能够高效合理地使用以及热量的浪费程度，因此，必须要加强对蒸汽冷凝水回水的改造，提高蒸汽凝结水的凝结效率和凝结质量。工作人员需要加强对回收冷凝水的监测与控制，通过集中在线监测系统的设置以及连锁保护装置的安装对冷凝水的凝结过程进行全面系统地监控，从而能够及时发现冷凝水凝结过程中出现的问题，并采取针对性的措施进行解决，使得各个车间的凝结水可以统一地进入闪蒸系统当中。产生的闪蒸汽可以进入除氧器中进行二次利用，闪蒸之后的凝结水也可以进行酸碱度和电导率的双重检测，检测合格之后凝结水会泵送到除氧器当中。当水质超过规定的标准时，超标凝结水会与除氧器进行补水换热，温度降低之后会排入污水处理系统中。

4.2 蒸汽凝结水的有效回收

通过研究调查可以发现，蒸汽凝结水回收效率较低的最主要原因是由于凝结水系统管网压力较高，进而很多凝结水无法有效进入系统所造成的。因此，可以将单位凝结水压力进行适当地增加，使其进入凝结水管网，从而可以实现蒸汽凝结水的高效回收利用。生产装置换热器当中的凝结水会进入气水分离器装置，两种分离器出口布置合理的增压设施进行加压，在路线比较长和水量比较大的情况下，需要设置增压器进行处理，由空气压缩进行增压分离闪蒸蒸汽。此时，凝结水会被加压之后继续流动。随后，凝结水进入回收站当中，在汽水增压器的作用下再次进行闪蒸汽的释放，凝结水被加压之后继续流动，并进入回收总站。此时，凝结水的温度已经降低到100℃以下，不会再有闪蒸汽排空的现象。从而能够显著提升蒸汽凝结水热量的利用效率，减少热量的耗散，实现节能减排的目标。

4.3 蒸汽管道疏水改造

结合蒸汽凝结水回收系统的工作特点，需要对在用的热动力式疏水阀进行更换，更改为倒吊桶式疏水阀，提高输水阀的密封性能以及抗冲击性能，延长疏水阀的使用寿命。倒吊桶式疏水阀工作的原理在于可以将一个能把桶提起的力放大，并在受压的情况下开启阀门的杠杆系统。由于杠杆系统不存在固定的支点，因此，不会产生卡阻和磨损的现象，同时，桶的底部是开口的，也能够承受住水的压力，将除氧器与汽排汽管通过一根管线连接，将蒸汽输送到一台新增的高效管式换热器，利用常温除盐水将蒸汽冷却，回收利用除氧器蒸汽的热量，被加热的除盐水回到除氧器回收使用。

5 结语

综上所述，蒸汽凝结水的回收利用是有效节约热量资源，提高水资源使用效率的重要手段，也是实现降本增效的一个重要举措。通过对蒸汽凝结水安全高效回收技术和回收系统的研究，可以使得相关企业的蒸汽冷凝水得到高效安全的回收使用，实现节能减排的效果，具有较高的经济效益和生态效益，对相关企业的可持续发展具有至关重要的作用。