4t锅炉蒸汽冷凝水回收工艺可行性报告..docVIP

4t/h锅炉蒸汽凝结水 回收工艺的可行性 兰州润滑油研究开发中心 中试研究所 二○一二年二月 目录 1前言 2回收凝结水的意义 3凝结水回收系统 4凝结水回收设备 5凝结水闭式回收方案 6经济效益分析 7参考资料 1前言 蒸汽凝结水是含有热能的高品质锅炉用水，含有的热量可达蒸汽总热量的20%~30%，凝结水的品质远远高于软化水，接近纯水。回收利用蒸汽凝结水，可明显减少锅炉燃料消耗，减少软化水用量， 降低蒸汽生产成本，改善锅炉水质及其结垢状况，是锅炉节水、节能最有效的措施。近几年，面对能源供求紧张的严峻形势，许多大型企业对蒸汽凝结水的回收利用已十分重视，但因回收效果不理想，也有多数企业仍处于徘徊观望状态。因此，如何有效的处理和利用蒸汽凝结水，如何达到蒸汽生产效益的优化是一个值得加强技术进步、改进管理的问题。 蒸汽凝结水是经过去离子处理的高温水，回收凝结水的收益包括： 1）回收含能洁净的宝贵水资源； 2）回收凝结水的高温热量，用于锅炉补给水，可降低蒸汽的燃料消耗，可降低锅炉补水的处理成本，减少企业水资源消耗，保护环境； 3）据很多企业运行证实，回收凝结水可提高蒸汽系统效率20%； 4）回收凝结水是蒸汽系统优化中最基本的一步，是最容易看到成效的一步，也是比较容易实现的一步。 研发中心特油车间4吨/小时水煤浆锅炉改造扩能项目建设于2009年3月底完工，在点火成功后3年多来运行稳定，满足了车间生产四季需要和办公楼的冬季取暖。但生产和供暖的蒸汽均为一次性使用，没有采取蒸汽凝结水回收措施而直接将蒸汽凝结水排放进市政污水管网，造成热能和水资源的浪费。 本报告旨在分析综述目前工业锅炉蒸汽凝结水的回收工艺和技术，为我研发中心特油车间蒸汽凝结水回收工艺可行性改造方案提供供热节能的依据，达到选择方案体现技术先进，工艺成熟可靠，投资运行成本低之目的。 2回收凝结水的意义 蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的凝结水，凝结水是饱和的高温软化水，其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右，而且也是洁净的蒸馏水，适合重新作为锅炉给水。因此，采取有效的回收系统，最大程度回收系统的热能和软化水是非常必要的，它不但可以节能降耗，也可以消除因二次闪蒸汽的排放而对厂区环境造成的污染，无论是在经济效益还是社会效益上都有十分重大的现实意义。 凝结水是蒸汽释放潜热后的产物，蒸汽潜热利用完后，就变成了含有蒸汽显热的高温水，大多数用汽设备是利用蒸汽的潜热，排出的是蒸汽凝结水。因此，蒸汽凝结水的价值体现在水质和热能两个方面。 （1）凝结水水质 凝结水的产生过程实际上就是一个蒸馏的过程， 凝结水实际上就是蒸馏水，只是在蒸汽和凝结水输送过程中存在一定的铁污染（管道和设备腐蚀后带入的铁锈），非正常情况下被加热介质（一般是物料）的泄漏污染。因此，凝结水的洁净程度很高，通过对物料、铁的处理后，其水质完全满足除盐水的水质指标，可以满足绝大多数场合的用水要求。 （2）凝结水热能 凝结水的热能为凝结水在排放温度下的热焓，具有实际意义的热能是凝结水在排放温度下焓与新鲜水的焓的差值。这部分凝结水含有可加以利用的显热, 在使用蒸汽压力为 0.1～ 1.5MPa 时, 这部分显热占整个蒸汽热量的 15.6%~30%, 使用蒸汽压力越高, 排放的凝结水热能价值越大, 见表 1。 而且凝结水又是高净度的水, 如果不加以回收利用而排放或作为普通水回收, 则既造成环境热污染, 又造成热量和软水的浪费。因此除非凝结水受到污染, 应尽量将其作为锅炉补水加以回收利用。 表 1 蒸汽压力与排放的凝结水热能关系 饱和压力/MPa 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.5 显热占总热 的比例/% 15.6 18.6 20.6 22.1 23.3 24.3 26.8 27.5 30.3 （3）锅炉排污次数主要取决于锅炉给水的溶解性总固体（TDS）质量分数，给水的溶解性总固体（TDS）质量分数越高，锅炉排污次数越多。凝结水是理想的锅炉用水，这是由于其溶解性总固体质量分数很低，通常不超过20×10-6,这样的水质对减少锅炉结垢，降低锅炉锈蚀都很有意义。由此可见，回收凝结水作为锅炉给水可以减少锅炉排污次数，从而节省燃料以及水的用量。 凝结水回收是蒸汽热力系统循环中的一个重要环节,从系统节能的观点出发, 凝结水回收利用的好坏直接影响蒸汽热力系统总的能源利用效率。主要体现在如下方面: （1)热能价值 凝结水具有蒸汽热能(焓值)的20%左右,相对于一个不回收凝结水的系统来讲,凝结水回收改造的节能潜力大于热力系统中的其他环节。 （2)工艺平衡 凝结水回收