闭式凝结水回收技术简介

一、概述

蒸汽作为一种热能载体，广泛应用于发电供热、石油化工、钢铁冶金、轻纺印染、造纸、酿造和橡胶等工业领域中。蒸汽在各种用汽设备中放出汽化潜热后，变为近乎同温同压下的饱和凝结水，凝结水具有的热量可达蒸汽全热量的20-30%，而且压力越高凝结水所具有的热量越多，凝结水的回收利用对蒸汽系统高效而合理的利用有实际意义，100%回收利用凝结水热量和工质，具有很大的节能潜力。

二、凝结水回收利用的必要性

理论上凝结水没有杂质可作为锅炉补水，锅炉补水每提高7℃，可节约燃料1%。回收利用凝结水有以下几方面的作用：

1．减少软化（除盐）水的制备；

2.进入除氧器作为锅炉/蒸汽发生器补水，可减少燃料；

3.改善锅炉/蒸汽发生器给水水质，能减少排污量，达到节能节水效果；

4.回收利用后，可减少污水排量，降低水处理费用。

三、凝结水回收方式

凝结水回收方式按照是否与大气相通可分为两种：开式回收和闭式回收。

开式凝结水回收系统是指凝结水回收水箱敞开于大气，凝结水及其携带的蒸汽和因压降后闪蒸的二次蒸汽排空；为防止输送水泵汽蚀常采用自然或添加冷却水的方法降温到80℃以下（见图1）。

图1

闭式凝结水回收系统是指从疏水器出来凝结水到回收装置再到回用系统整个流程完全封闭，没有任何汽水外排现象。（见图2）

图2

回收 方式	优    点	缺    点
开 式 回 收	1.回收系统设计简单，不影响工艺设备的加热 2.投资少	1.闪蒸汽排放造成大量热能损失 2.凝结水被二次污染。空气中的O2引起设备氧腐蚀导致凝结水铁离子超标，CO2、SO2的溶入使水易呈酸性； 3.疏水器泄漏新蒸汽排放，不能回收利用。国标规定疏水器允许蒸汽泄漏量≤3%，实际使用中要大于3% 4.水箱体积大，回收温度低 5.环境热污染严重
闭 式 回 收	1.闪蒸汽排放造成大量热能损失 2.凝结水水质不发生变化 3.疏水器泄漏新蒸汽可以回收利用 4.回收凝结水温度高 5.环境整洁无汽水外排现象	1.回收系统设计复杂，不合理的回收系统会影响部分工艺设备的加热 2.投资大

四、实现凝结水闭式回收必须面临和解决的问题

凝结水系统的闭式回收不是简单的将凝结水回收装置罐体封闭，不合理的设计会使压力较低的凝结水不能及时从工艺加热装置中排出从而影响加热工艺，成功的闭式回收系统包括两部分：一是能适应闭式回收系统的回收装置；二是合理的凝水回水系统设计。

◆回收装置需解决问题。闭式凝结水回收装置用的是高温凝水电机泵作为输送设备，封闭状态下，回收装置往往带压运行，所以凝结水的温度往往超过100℃，所以回收装置必须解决水泵汽蚀问题。

◆回水系统设计需解决问题。

不同压力凝水闭式共网问题。回收装置封闭必然引起背压升高，一个生产单元或车间往往存在不同压力和温度的多路凝结水，要使不同工况的凝结水进入同一密闭凝结水回收装置，必须解决低压用汽设备正常疏水问题。

闭式系统的汽阻、水击问题。闭式系统凝结水回水管内往往处于汽水共存状态，管道系统设计不良往往形成汽阻，系统存在用汽压力高、泄漏量大的用汽设备往往会在回水管道中产生水击。

五、闭式凝结水回收系统要求与设计思路简介

◆闭式凝结水回收系统设计前需要了解的参数

各用汽设备实际用汽压力及用汽量，用汽设备凝结水出水点位置，用汽设备加热类型，被加热物料介质温度，加热设备蒸汽供给方式，疏水器种类，回收装置安装位置，凝水送达点水平距离、爬升高度及末端压力，送水管管径等。

◆简单工况的设计思路

简单工况指回收系统中多台用汽设备工况相近。在简单工况下可直接与闭式凝结水回收装置进水口相连达到闭式回用目的（见图一）。

 

◆复杂工况的设计思路

复杂工况指回收系统中存在多台不同工况的用汽设备。当系统中存在高中低压各种工况的用汽设备，并且低压存在不同工况，不同位置的各类设备，图二是常用的一种系统设计方法（见图二）。这种设计思路需对现场进行详细的考察才能进行合理的系统设计。

 

当然，并不是每一个复杂系统都按上图方式来实施，应根据现场的具体情况，采用不同的组合方式，在优化投资的基础上达到系统密闭的目的。

六、蒸汽用热系统能耗损失分析

整个蒸汽热力系统的热量损失见图一所示

㈠锅炉房内损失

1．锅炉排烟损失。排烟损失是锅炉总热量损失中最重要的一项，通过省煤气和空气预热器可以回收部分烟气热量。

2．锅炉排污损失。该损失既损失热量也损失脱盐水，排污不当造成的损失不易发现，它们隐含在锅炉房运行费用、水和水处理费用及燃料费中。

3．锅炉本体和锅炉房内管道及附属设备散热损失。

4．除氧器除氧排汽损失。

㈡管网中供汽管道损失

1． 阻力损失。

2． 蒸汽损失。也就是俗话所说的“跑、冒、滴、漏”，如对此不予以重视，造成的损失也是惊人的。

3． 管道散热损失。选用适当的保温材料、保温结构和保温厚度，同时要特别注意阀门和法兰的局部保温，因为细节往往被忽略。

㈢蒸汽用户的热损失

用汽设备因工艺不同而多种多样，热损失特点也不相同。最主要的损失在于疏水器的选型不当打旁通，疏水器损坏或泄漏严重得不到及时维护，造成大量新蒸汽的损失。

㈣凝结水回收管网的热损失

1． 蒸汽排空损失。由于采用开式回收，造成蒸汽和闪蒸汽直接排放。

2． 凝结水损失。将凝结水直接排放不回收。

3． 凝结水被污染损失。由于加热设备泄漏造成凝结水不能被利用而排放。

使用德奥公司系列产品，能使系统运行达到如图二所示的运行状态