沉淀池油机组伴热保温蒸汽凝结水回收

洪 翔

（江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

日常生产中闪速炉重油燃烧系统需要配套的保温系统不间断地保温，将重油温度控制在105℃左右，以防止重油在管路及罐体中变黏稠或者固化。现闪速炉沉淀池油机组采用蒸汽管路伴热作为保温的主要手段，而大量保温蒸汽换热后产生的凝结水直接外排至地沟，造成水资源浪费，并且高温低压的凝结水对地沟的破坏也很强。将沉淀池油机组的伴热保温蒸汽凝结水回收至动力车间，经过动力车间处理再利用可以很好地解决凝结水外排产生的问题，符合节能降耗，环保减排的需求。

1 沉淀池油机组保温工艺

1.1 工艺简介

闪速炉在停炉检修时采用点燃重油油枪进行保温作业，重油由闪速炉重油机组提供，包括：重油罐、重油泵、沉淀池重油机组、重油管路、重油加热器、重油机组保温。重油在常温下流动性很差，为了保证重油机组中的重油能够有良好的流动性，不堵塞重油管路，重油需要保持100℃左右，维持这样的温度不仅有利于重油管路中的重油循环，而且能促使重油良好的燃烧。重油管路的保温是在重油管线上缠绕保温蒸汽管，再用保温棉和铁皮覆盖，保温蒸汽管中通入动力车间提供的低压蒸汽，使重油管路中的重油保持适当的温度，蒸汽换热产生的凝结水通过疏水器外排至地沟，如图1所示。

图1 沉淀池油机组伴热保温系统

1.2 现场存在的问题

根据现场调查所发现的问题，主要包括以下三点：（1）沉淀池油机组保温蒸汽凝结水直接外排至地沟，导致大量的水资源浪费，这意味沉淀池油机组产生的保温蒸汽没有进行再利用，这不仅浪费了宝贵的水资源，还对环境造成了负面影响；（2）高温带压凝结水通过疏水器外排对地沟造成损坏，需要不定期对地沟进行维修，增加了维护成本和工作量；（3）冬季、梅雨季节气温较低的时候，高温凝结水外排时的蒸汽模糊视线，影响周边作业，给日常点检作业带来了安全隐患。

以上问题不仅浪费了水资源，增加了维护成本，还对环境和安全产生了负面影响。因此，需要采取相应的措施来改善这些问题，提高资源利用效率、降低对环境的影响，并确保周边作业的安全进行。

2 凝结水回收的可行性分析

2.1 凝结水的利用

凝结水是一种品质较优的软化水，大多数情况下它携带的热能也比较高，因此它具备极高的经济回收价值。带压的凝结水在释放压力后还会产生二次蒸汽，这又是它被应用的另一大潜能。目前凝结水的回收应用在以下几个方面：

1.锅炉补给水。通常凝结水是含高热的优质软化水，生产中如果将优质的凝结水能直接作为锅炉的补给水的一部分，可以节省锅炉补给纯水的处理量和处理费用，减少常温水加热变成锅炉补给水的燃料费用［1］。但实际生产中凝结水的品质往往会遭到外界因素的污染，水质无法保证。现实生产中蒸汽运用场合广泛，应用工艺也是多种多样，凝结水中往往混有杂质，例如油脂、铁锈、悬浮颗粒物等，即使没有这些杂质，凝结水的含氧量、pH值、二氧化硅等含量也未必能达到锅炉水质管理标准的要求［2］。因此想要把凝结水作为锅炉的补给水，就要除去凝结水中的固体污物、有害气体，降低超标的元素含量等，使其质量符合锅炉补给水的水质管理要求。

2.热能回收利用。主要适用于以下几种情况：（1）凝结水回收集中处远离锅炉或者无法架设相应的管线；（2）凝结水再回收过程中混入的杂质多，无法达到锅炉补给水的水质管理标准或者混有具有腐蚀性的污染物质，难以处理；（3）凝结水的水处理费用较高（远大于凝结水的自身价值）；（4）用汽单位无锅炉设备［3］。这些情况凝结水都不能作为锅炉的补给水被利用，而是利用换热器给一些温度更低的介质进行加热回收其中的热能，也可以用于一些对水质要求比较低的设备中，节省水资源。

2.2 凝结水回收系统的普遍设计与应用

2.2.1 开式回收

在实际工作观察中发现，开式回收一般应用在具有良好疏水性能的用气设备上［4］。如果用气设备的疏水设备性能不佳或者疏水设备泄露率高，在应用开式回收时就会有大量新鲜蒸汽从集水罐的排气口喷出，达不到良好的凝结水回收效果。同时由于开式回收系统的回水缸是暴露在空气中的，凝结水在回收时会有大量的闪蒸汽的溢出，部分热量也会扩散到空气中，造成能源的浪费。开式回收系统中的凝结水或多或少与大气相连通，空气中的氧气会进入回收系统对金属管网造成严重腐蚀，因此凝结水的开式回收系统存在较多缺点。

2.2.2 闭式回收

随着科技发展，我国已经研发出了高温凝结水回收装置，国内部分企业还引进了国外设备（例如：美国阿姆斯壮公司的凝结水自动回水泵），闭式回收系统也逐渐被应用到实际生产中［5］。闭式回收系统可以直接通过管线输送高温带压的凝结水，整个系统都不与大气联通，避免了空气中的气体进入系统，降低了气体对管网的腐蚀。密闭的系统也使得凝结水的闪蒸气量减少，热量能很好地保留下来。

3 改造措施分析及改造

3.1 改造措施分析

沉淀池油机组的蒸汽管伴热保温蒸汽流量相对较小，相比锅炉、换热器等大型热力设备在工作中产生的凝结水量较小。不过相比传统的做法将凝结水排放到污水系统中去，利用凝结水闭式回收更环保，更安全，经济效益更大。闪速炉沉淀池油机组的蒸汽伴热保温中的蒸汽来源于附近的动力车间低压蒸汽管网，距离不远。保温换热后产生的凝结水比较纯净，没有杂质进入疏水系统，可以安装管道将凝结水输送到动力车间，并通过加热或其他方式将凝结水转化为蒸汽形式，随后通过蒸汽管道输送到系统中再次利用。这样可以避免将凝结水排放到污水系统中，达到节约能源和保护环境的目的。

在运行控制方面，闭式回收系统中装备了相应的调压、流量控制装置，并配备了压力、温度检测装置可以对供汽压力、回水压力、温度等参数实时监测。在高温密闭条件下，凝结水回收系统能够自动调压运行，提高凝结水回收率，疏水管线上装配的疏水器方便凝结水自流到动力车间进行水处理。经过分析，闭式凝结水回收系统适用于我车间，并通过了车间技术组及相关领导的审批。

3.2 实施改造

在原有的凝结水外排管道上加设支管，将沉淀池油机组伴热保温的凝结水引入动力车间凝结水回收支管。在支管上装配了压力表和调节阀，控制凝结水的流量。在实际生产过程中，如果发生管道泄露需要排水维修的情况时，也能关闭通往动力车间的调节阀门打开通往地沟的调节阀，使凝结水外排，帮助凝结水回收管快速泄压排水，同时还不会影响动力车间凝结水回收支管的其它凝结水回收。

沉淀池油机组伴热管凝结水回收的管路上安装了倒吊桶式疏水器，倒吊桶式疏水器内部的液位敏感元件倒吊桶可以在蒸汽和凝结水进入疏水器时上下移动，在移动的过程中带动连接杆使疏水阀门开启闭合，持续工作，间断地将凝结水排除。倒吊桶式疏水器还能排除空气，抵抗水锤带来的冲击，并且具有良好的抗污性能。排出的凝结水经过回收管线回收至动力车间，经过动力车间的热力除氧后，再次应用到工厂相应的用气设备上，如图2所示。

图2 沉淀池油机组伴热保温蒸汽凝结水闭式回收系统

4 效益情况

沉淀池油机组伴热保温蒸汽凝结水的回收改造，减少了水资源的消耗，如图3所示。凝结水外排地沟量的下降使得硫酸车间对废水的处理量也下降。凝结水回收到动力车间经过处理后再次利用到油机组的保温中，使凝结水循环再利用，降低了动力车间对熔炼车间的蒸汽总供给量，节省了资源。

图3 凝结水回收改造前后水资源消耗量对比

凝结水的回收管线引入管涵内，这样避免了管线暴露在外受到侵蚀。闭式回收后没有凝结水外放，改善了现场作业环境，消除了安全隐患。当需要维修时可以暂时将凝结水外排至地沟内，短时间的外排几乎不会损坏地沟，减少了地沟维修费用。

5 结 语

通过将沉淀池油机组的伴热保温蒸汽凝结水回收并再利用，可以达到多重效益。在传统情况下，凝结水通常会被外排至地沟，造成水资源的浪费，同时高温带压的凝结水外放可能会烫伤周边作业人员，影响周边作业环境。通过凝结水闭式回收再利用，可以最大限度地降低水资源的消耗，实现水资源的循环利用，而且还能够将凝结水中的热能重新利用，供应给其他需要热能的设备和工艺，降低能源消耗，提高了热能利用效率。同时闭式回收系统避免了凝结水的外泄，减少了安全隐患，改善了作业环境，提高了员工的工作安全性和舒适度。

基于上述效益，我们应该将凝结水回收再利用的理念推广到其他保温系统中，并持续优化整个工艺系统。通过推广回收再利用的做法，进一步提高节能降耗效果，实现资源的最大化利用。同时，我们也需要做好管理和监测工作，确保凝结水回收再利用系统的正常运行以实现节能降耗的目标。这将对企业的经济效益、环境保护和员工的安全生产起到积极的促进作用。