凝结水回收系统疏水阀的选择_一_性能比较分析_胡连营

经验交流 凝结水回收系统疏水阀的选择 (一 ) 性能比较分析 辽宁省能源研究所 (营口 11500) 胡连营 摘要 针对凝结水回收系统疏水阀的类型选择问题 ,从分析疏水特性要求的角度 ,比 较不同类型疏水阀的性能。 关键词 凝结水回收 疏水阀 性能 1 引言 在蒸汽供热系统中 ,疏水阀的节能功效愈 来愈受到重视。 用汽设备产生的凝结水 ,必须及 时地排出 ,否则会影响设备的加热效率;但同时 又不能让未凝结的蒸汽跑出 ,否则亦会造成浪 费。 疏水阀正是为完成这种自动排水阻汽功能 而应运而生的。 随着凝结水回收利用系统的建 立 ,疏水阀不再仅仅是用汽设备的小附件 ,也成 为回收系统的重要门户。 经由疏水阀 ,凝结水得 以疏放、输送、聚集进而利用。 但由于疏水和输水之间存在着一定的矛 盾 ,也使疏水阀的利用复杂起来。 在疏水阀的产 品质量大为提高后 ,要保证凝结水回收系统高 效稳定地运行 ,疏水阀的选型问题成为关键之 一。 疏水阀种类繁多 ,按动作原理可分为热动 力型 ,热静力型和机械型三大类 ,其性能和使用 条件相差很大 ,因而有必要作一些比较分析。 2 回收系统的疏水特性 2. 1 疏水回收系统 最简单的凝结水回收系统就是在疏水阀出 口连接管道 ,把凝结水引到某处利用。 现在为了 充分利用凝结水的热量 ,已开发出各种回收装 置 ,并设置集水罐和自控系统 ,如图 1所示。 其中从疏水阀到集水罐这一区段的基本运行性 质并无变化 ,是利用疏水阀出口的凝结水自身 压力完成输送的。 但有两点值得注意: 一是鉴于 地沟敷设管道的种种弊病 ,现在一般都倾向于 回水管架空敷设;一是为了防止凝结水的降压 闪蒸 ,将集水罐封闭起来 ,控制其压力 ,即形成 所谓密闭式回收系统 1。 这就意味着疏水阀工 作背压的增大。 图 1 凝结水回收系统简图 1- 用汽设备 2- 疏水阀 3- 集水罐 4- 回收装置 在一定的入口压力下 ,背压增大 ,疏水阀的 工作压差就减小 ,必然降低疏水量。 由此可见 , 疏水阀在回收系统中举足轻重 ,既不能影响设 备的加热工艺 ,又要满足系统的疏水特性要求。 2. 2 疏水特性要求 对于疏水阀阻汽排水的基本功能 ,用汽设 备和回收系统的要求有共同点也有矛盾处。 共 同点在于两者都要求疏水阀漏汽率越低越好; 矛盾处在于用汽设备希望疏水阀的工作背压 小 ,而回收系统希望工作背压大。漏汽率低 , 设备的热效率高 ,系统运行也比较平稳 ,不易 导致系统压力异常。 工作背压小 ,疏水阀排水 40节 能1998年第 4期 量大 ,于设备有利 ,但如果小到不足以输送凝结 水时 ,则反过来又必然影响设备;工作背压大 , 回水管可以资用的压力大 ,集水罐压力标定也 可相对高些 ,对凝结水和闪蒸汽的热量利用有 利 ,但会导致疏水能力的降低 ,并且工作压差太 小 ,某些疏水阀会产生不同程度的喷放现象 ,这 又会导致系统的紊乱。 所以在凝结水回收系统 中处理背压矛盾的基本原则是: 在保证设备正 常疏水的前提下 ,疏水阀工作背压应尽可能高 , 以利于输送凝结水。 工作背压提高即背压度提 高 ,提高的上限是疏水阀的最高背压度。 最高背 压度标志着疏水阀对系统压力变化情况的承受 能力 ,因而一般选择最高背压度较高的产品。 疏水阀既然要自动完成阻汽疏水的双重任 务 ,其动作特性亦相当重要。 一方面 ,就排水方 式而言 ,有连续排放和间歇排放之分。 无论是设 备还是系统都希望连续排放 ,因为间歇排放既 有凝结水的滞留问题又有压力脉冲问题。 另一 方面 ,就动作本身而言 ,有开阀和闭阀两种情 况 ,其要求是动作准确、可靠。 也就是说应该全 开或全关 ,若开关动作迟缓 ,开关不到位 ,会引 起节流作用 ,易造成疏水阀损坏 ,同时也是漏汽 的最主要的原因。 疏水阀其它性能指标如排空 气性能和过冷度等主要体现在设备的要求上。 混在蒸汽中的空气在蒸汽凝结时分离出来 ,在 传热面上形成很大的热阻 ,并且会腐蚀设备和 管道。 由于疏水阀的排空气性能是辅助的 ,所以 解决排空气问题的根本方式是设置自动排气 阀。 过冷度是设备加热工艺比较敏感的问题。 一 般在加热温度不高 ,温度要求不严格的设备 ,疏 水阀的过冷度可大些 ,以期利用一部分凝结水 的显热 ,这也可使系统的闪蒸率降低;而在加热 温度较高、负荷大、温度控制严格的设备 ,需要 尽快排出凝结水 ,这就要求疏水阀的过冷度越 小越好 ,闪蒸率的问题则成为次要矛盾 ,可以通 过其它途径解决。 3 疏水阀的性能比较 3. 1 基本性能比较 ( 1)漏汽率。 国家标准规定疏水阀的漏汽率 不应超过 3 % ,但实际上不同类型相差很大。热 动力型疏水阀的漏汽率较高 ,因为它们是利用 蒸汽的热动力特性工作的 ,需要消耗一部分蒸 汽。 热静力型的漏汽率居中 ,它的感温元件是在 一定过冷度时开阀排水的 ,但敏感度相差很大。 机械型漏汽率一般较低 ,因为它们是根据水位 的变化来工作的 ,且阀内还存在着一定的水封。 ( 2)背压特性。 各种疏水阀都有一定的最高 背压度 ,体现了背压特性的不同。 随着背压的增 加 ,热动力型的动作间隔逐渐缩短 ,最终形成喷 放状态;热静力的开阀温度逐渐降低 ,会产生凝 结水滞留;而机械型疏水阀 ,如果不受排水能力 的限制 ,背压允许接近入口压力。 一般认为 ,热 动力型和热静力型的最高背压度为 50 % ,机械 型为 80 % 2。 ( 3)动作特性。 热动力型和热静力型疏水阀 的工作原理决定了它们的动作是间歇的 ,而机 械型则基本上是连续排水。 从敏感程度上看 ,热 静力型动作迟缓 ,热动力型居中 ,机械型则比较 灵敏。 3. 2 辅助性能比较 ( 1)排空气性能。 热静力型的排空气性能较 好 ,它对于低于饱和温度且有一定温差的凝结 水和空气可同时排放出去 ,但不能排除接近饱 和蒸汽温度的热空气。 热动力型一般可排除少 量的冷空气。 机械型结构单一的 ,不能排除空 气 ,因为它的动作仅仅取决于液面的变化 ,不能 区分蒸汽和空气。 ( 2)过冷度。 如图 2热静力型的最小过冷度 较大 ,一般超过 20 ,热动力型的为 6 8 ,而 机械型可以排出饱和水 ,即最小过冷度为 0 。 图 2 疏水阀排水温度特性 1- 热静力型 2- 热动力型 3- 机械型 411998年第 4期节 能 循环流化床锅炉所排红渣的热能利用 辽宁省轻工设计院 (沈阳 110031) 吴军力 辽宁省科技情报所 赵 俐 摘要 介绍了丹东造纸厂电站锅炉油改煤工程在对循环流化床锅炉所排高温炉渣进 行的除渣系统设计过程中 ,利用高温炉渣的热量所产生的节能效益。 关键词 循环流化床 高温炉渣 热能利用 节能效益 1 前言 丹东造纸厂于 1995年开始进行油改煤工 程 ,将南厂三台 20t /h油炉改为链条炉排煤 炉 ,北厂自备电站的两台 35t /h油炉改造为循 环流化床锅炉。循环流化床锅炉是近 10几年 国内外新兴起的一种炉型 ,它具有热效率高、 适应煤种广、能烧劣质煤;二氧化硫、氧化氮排 放量低等优点 ,是国家提倡使用的产品。但该 炉 尚存在排红渣 ,渣温高达 800900 的 技术难题。到目前为止 ,虽然流化床锅炉已应 用多年 ,但一般的除渣及输送设备都胜任不了 对它的处理工作 ,始终没有较理想的除渣设备 , 很多使用单位不得不将红渣用矿车推到空地散 热 ,然后再运出厂外。 2 除渣方案的确定 设计过程中在选定除渣方案时 ,我们根据 查阅的有关资料和该厂实际情况 (造纸厂内不 能堆放红渣 ,以防火灾 ,以及人工排渣操作环境 恶劣 ,劳动强度大且不安全 ) ,经与建设单位商 定决定对除渣系统进行完全机械化设计 ,采 ( 3)止回能力间断加热的设备在停汽时会 造成真空 ,这时疏水阀的出口压力反而高于进 口压力 ,使得凝结水倒流回设备中 ,对于加热启 动影响很大。 一般通过在疏水阀后设止回阀来 解决。 现在出现了把止回装置设在疏水阀内部 的产品 ,止回效果很好且阻力很小 ,从而使疏水 阀的功能得到提高。 4 结语 ( 1)在凝结水回收系统中 ,疏水阀的节能功 效更加显著 ,性能要求更加复杂。 疏水阀的选择 必须从用汽设备和回收系统两个方面来考虑。 本文对此仅作了一般性讨论 ,具体选择时应充 分注意不同用汽设备和回收系统的运行要求。 ( 2)疏水阀的选择除了考虑寿命、安装维修 方便等因素外 ,主要应从性能方面比较。 热动力 和热静力型疏水阀一般适用于蒸汽管网、采暖 散热器、管道伴热和设备保温等加热要求不太 严格的地方。 而对于加热工艺要求严格的设备 , 尤其是对建立完善的凝结水回收系统来说 ,机 械型疏水阀漏汽率低、背压特性好、动作灵敏、 过冷度低等特点显示了极大的优势。 ( 3)为了克服机械型疏水阀不能排冷空气 等缺点 ,热静力型的双金属片和波纹管等感温 元件