几种蒸汽凝结水回收系统的比较

1、第26卷第5期2010年3月Vol 26 N o 5Mar. 2010甘肃科技Gansu Science and Technology几种蒸汽凝结水回收系统的比较魏青平(甘肃红峰机械有限责任公司，甘肃平凉744000)摘 要：介绍了多种凝结水回收系统，并对各种凝 结水回收系统进行了对比,说明了各种凝结 水回收系统特点和不 足,指出了目前最好的凝结水回收方式为闭式凝结水回收器回收系统和动力机械泵组合成的密闭大型回收系统。关键词：蒸汽凝结水回收系统；动力机械泵组中图分类号：TK211第26卷第5期2010年3月Vol 26 N o 5Mar. 2010第26卷第5期2010年3月Vol 26 N

2、o 5Mar. 2010工业企业在蒸汽输送和蒸汽使用过程中都会产生高温凝结水，这些凝结水具有蒸汽热量的20% 30%的热量，是优良的软化水，具有很高的回收利用 价值。凝结水的回收不仅可减少燃料的消耗量及相 应的费用，还可以减少自来水的消耗量及相应的水 费和水处理费用，凝结水回收及其热量的利用是工 业企业节能降耗的有效途径之一。但是由于各个行业的生产工艺、凝结水量、凝结 水的温度、压力的不同，因此，采用的凝结水回收方 式和凝结水回收工艺及设备也不同。下面对几种最 新的凝结水回收系统及设备进行对比分析。1凝结水回收方式的分类根据凝结水回收时是否与大气直接相通，凝结水回收系统分为开式系统和闭式系统两

3、类。开式系 统是以前广泛使用的回收方式，但使用开式系统会产生大量的二次蒸汽和凝结水损失，浪费热能和软化水，同时又由于有空气进入系统管道内，容易引起凝结水管道和附件的腐蚀；闭式系统不像开式系统 那样易于腐蚀管道和附件，同时也可以回收二次蒸 汽，减少热能的浪费。根据凝结水流动时的动力不同，凝结水回收系统分为余压回收系统、 重力回收系统和加压回收系 统三类；(1) 余压回收系统是通过疏水阀的背压对凝结水进行回收，所有的开式系统都采用这种方式，因回收距离受限，只适用于100M以内的小规模的凝结 水回收。且在选用疏水阀时要特别注意疏水阀的排 水量必须满足凝结水回收的需要。(2) 重力回收系统：用汽设备的

4、凝结水经疏水 阀后，靠凝结水自身的重力流到凝结水箱。这种系 统的凝结水管大多采用地沟敷设，适用于小型蒸汽 供应的凝结水回收系统，并且要求地形条件能使凝 结水顺坡流向凝结水箱。(3) 加压回收系统按加压装置的不同又分为两 种：一种是采取电泵作为凝结加压泵 ；另一种是采取 动力机械泵作为凝结水加压泵。这两种方式是现在 国内外较流行的凝结水回收方式。加压回收系统适 用于所有的凝结水回收场合，但各有特点。现就最 新的两类凝结水回收系统进行对比分析如下。1. 1电泵加压回收系统分开式回收系统和密闭式回收系统。开式回收系统：主要包括一个蓄水池、一套由感 应器或浮子操作的控制系统和一个或多个离心泵 如图1所

5、示。其特点是系统设计与安装均比较简单。但运行效果不理想，高温凝结水几乎得不到再利用，其不足之处有以下几个方面：1) 必须设置一个比较大的蓄水池以收集凝结水，由于电泵的运行采用的是水位控制，故在电泵停止运行时，凝结水在汇集过程中会释放热量造成热 损失，使回收的凝结水温度降低；当电泵从水池中抽取高温凝结水时，由于电第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较63泵运行会使进口形成负压 ，而压力降低又会使高温 凝结水产生汽化现象而形成二次蒸汽，使电泵发生汽蚀，严重影响电泵叶轮的使用寿命 ；3）由于高温凝结水蓄水池为开式系统，容易造成凝结水二次污染，难以达到锅炉水质标准。1 2密闭式回收系统密闭式回收系

6、统是凝结水在回收利用的过程中 不与大气接触的系统。可分为闭式水箱回收系统，闭式凝结水回收器回收系统。12 1闭式水箱回收系统凝结水集水箱以及所有管路都处于恒定的正压 下，系统是封闭的。系统中凝结水所具有的能量大 部分通过一定的回收设备直接回收到锅炉里，凝结水的回收温度仅丧失在管网降温部分，由于封闭，水质有保证，减少了回收进锅炉的水处理费用。闭式 水箱回收系统由于闭式水箱内有一定压力，只有在供汽压力大于 0 2MPa时，才能采用闭式水箱余压 回水系统。此系统避免了开式水箱系统的两个弊 端，即冒汽和腐蚀。由于采用密闭系统，系统不会产生倒空，不进入空气，减少了管路的腐蚀，而且凝结 水汽化的气体与凝结

7、水分离，置于闭式水箱上部，一 旦气体超压，可通过泄压装置泄压。这也是常用的 凝结水回收方式，但仍然存在着一些问题：（1）由于 闭式水箱密闭，凝结水必须具有一定压力，而且仅适 用于供汽用户范围小、 凝结水量小及用汽压力相同 的情况；（2）由于系统凝结水水温高，要求凝结水箱 和水泵的安装高差大，否则汽蚀问题将很严重，如图 2所示。庞蒸汽&I :压力调节阀u用枫枕*图2闭式水箱回收系统1 2 2闭式凝结水回收器回收系统闭式凝结水回收器回收系统是一种新型的回收 高温凝结水闭式系统，解决了前两种凝结水回收系 统的弊端，体现了高效、节能及环保的特点，是目前 较好的凝结水回收系统。它的主要优势表现在以下 几

8、个方面：（1）由于采用了自动加压器及调压装置，凡凝结水能自流到锅炉房或水处理间的用户，不论凝结水管道是在地上还是在地下，回收器一律可以 安装在地面上；（2）由于采用了先进的汽蚀消除系 统和汽水分离装置，解决了凝结水泵汽蚀问题，凝结 水回收系统在高温密闭的条件下自动调压运行，提高了凝结水回收率和锅炉给水温度，增大了锅炉出力；（3）由于解决了水泵的汽蚀，避免了氧腐蚀，使凝结水和二次蒸汽得到充分回收利用，节省燃料，减 轻了热污染，同时还延长设备的使用寿命。主要包括一个凝结水收集器（内置除污器，汽 水分离器，快排冷凝装置，增压汽蚀消除 器）、液位 传感器，液位自调装置，乏汽抽吸装置，自动智能控 制系统

9、，两台高温离心泵，如图3所示。图3闭式凝结水回收器回收系统一般来说，该系统处于高于大气压力的运行状 态,因而明显体现出了优于开放式回收系统的节能 效果和综合效益。无闪蒸损失，能连续输送凝结水， 使凝结水本身的热量得到充分的利用；凝结水与空气的隔离状态使得水质保持较好的软化状态，并使回水管道和附件减轻腐蚀；系统的可靠运行同时带 来整个供热系统的平稳运行，既减少了热排放的环 境污染，也减少了锅炉的负荷压力。上述特点必然要涉及到若干比较复杂的问题。 首先是对系统设备的性能和可靠性要求高，传统的热动力等型式的疏水阀和普通离心泵已不能满足系 统的密闭运行状态；其次，为了保证系统稳定运行 ， 必须在相应环

10、节实现系统的自动监测与控制；另外，针对具体企业的锅炉和用汽设备等工艺参数要求进 行细致的系统设计，尤其回收管网的水力计算设计。 总之，密闭式凝结水回收系统比开放式系统技术先 进，回收效果显著。从工艺上讲，密闭式凝结水回收系统总体上由 回收管网和回收泵站两部分组成。管网部分主要包 含蒸汽疏水阀和回收管道，蒸汽疏水阀是在保证不 影响用汽设备的加热工艺的前提下，阻止未凝结放热的蒸汽直接排出，而将其中的凝结水及时疏出到回收管道，并输送汇集到一定距离处；泵站部分主要 包含集水罐、压力调节阀、凝结水回收装置、自力阀 及必要的监控阀门和仪表电气等，而泵站部分的主 要作用则是将已集中的凝结水自动及时地进一步输

11、 送至合适的利用处，同时对闪蒸汽进行控制和处理。1. 3动力机械泵加压回收系统动力机械泵回收系统：主要由凝结水收集罐，动 力机械泵，进出口止回阀，液们计，其它连接阀门组 成，如图4所示。第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#图4动力机械泵加压回收系统第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#动力机械泵由一个泵体（高温凝结水依靠重力 流入卜浮球联动机构组成，如图5所示。图5动力机械泵其主要工作原理是：当凝结水进入泵体时，浮球 上升，泵体内的气体从排气口排出；当浮球由于水位 不断上升而达到设计高度时，触发浮球联动机构关 闭排气口，打开动力气（汽）

12、口，压缩空气或高压蒸 汽进入泵体，并依靠进出口止回阀将泵体内的高温 凝结水经出口止回阀压至回收管 ，此时泵体内水位 下降，浮球落下，排气口打开，凝结水重新进入泵体， 开始又一轮循环。动力机械泵回收系统有以下几个特点：1）无需用电，以生产线上的压缩空气或高压蒸 汽作动力；2）与电泵相比，无轴承密圭寸件的磨损或泄露问 题，维修保养工作量少；3）与电泵相比，无汽蚀现象影响系统的正常运 行，能保证生产；4）安装简单，只需连接蒸汽凝结水进出口管和 一根动力气（汽）管；5）能耗低，每回收1000kg蒸汽凝结水所消耗的 蒸汽量为1 7kg6）系统完 全自控，有凝结 水时泵即开始工 作， 无凝结水时泵即自动停

13、止，不需要另设电控系统；7）运行成本低，安装费用低，维护费用低。1. 4动力机械泵开式回收系统，如图6所示适用于较低压力的凝结水回收 ，主要由疏水阀， 凝结水收集罐，动力机械泵，进出口止回阀，液们计， 其它连接阀门组成。设有溢流管及放空管。1. 5动力机械泵闭式回收系统，如图7所示适用于较高压力的凝结水回收，主要由疏水阀，凝结水压力收集罐，动力机械泵，进出口止回阀，液 位计，安全阀，自动排空气阀，压力表，其它连接阀门 组成。设有紧急排放管。第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较65第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#图6动力机械家开式回收

14、蔡统03-广二二乜 J. 士 f *ICL |I-L-第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#ffi?动力机械篆闭式回收慕疑第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#1 6动力机械泵与电动泵组合成的密闭大型回收 系统在一个大型的企业中，单纯采用一种类型的回 收方式是不行的，而要根据每个车间的具体情况选 用适合的经济的回收系统。作为全厂的凝结水回收 系统,最佳选择应是采用动力机械泵与电动泵组合 成的密闭大型回收系统,如图8所示。第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#图8动力机械泵与电动泵组合成的密

15、闭大型回收系统第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较672凝结水回收系统的选择第5期魏青平：几种蒸汽凝结水回收系统的比较#对比项目单纯电动泵密单纯动力机械泵动力机械泵与电动泵组闭式回收系统闭式回收系统合式密闭大型回收系统动力电蒸汽，压缩气体综合（电，蒸汽）控制电动自动自动智能控制能耗较高低低安全性较高高高结构复杂简单更科学运行可靠程度较高高高回收量1- 300T /H1- 100T/H50- 600T /H维护费用高低较高运行费用较高低适中适用范围有局限性广广投资（同样回收量）大小相对适中使用寿命较长长长安装较复杂方便，简单较复杂表1典型凝结水回收系统性能对比表参考文献：由表1对比分析，可

16、得出，动力机械泵闭式回收 系统在原理上优于电动泵密闭式回收系统 ，但是动 力机械泵闭式回收系统要达到大的排量，其设备总体积会增大很多，性能会打折扣，相反，电动泵密闭 式回收系统在排量增大很大时其总体积不会增大太 多，所以，凝结水回收量小于100t/h时宜采用结构简单，维修便利的动力机械泵闭式回收系统更合适 ， 而凝结水回收量大于100t/h时宜采用控制灵活、体积较小的电动泵密闭式回收系统为宜；凝结水回收器回收系统保留了前两种系统的优点，同时应用了新技术，是一种比较理想的凝结水回收系统。特殊 情况下，最好采用动力机械泵与密闭式凝结水回收 器系统相结合的组合式密闭大型回收系统。（上接第72页）对于

17、新投运 的变压器，因制造和安装过程中脱气不彻底或使用绝缘材料的不同，有时也会使某些组分（如H2等）超注意值，此时应加强 检验，跟踪分析。4结论1）变压器油中气体含量色谱分析方法能有效诊断变压器内部潜伏性故障的早期存在。是电力系 统中一种预防性试验方法，对变压器长期可靠的安 全运行带来很大帮助。2）对各种变压器故障部位的准确判断，有赖于对变压器内部结构和运行状态的全面掌握，在实测1 高田敏则，平正登.凝结水回收与利用M .机械工业 出版社，1990- 19922 AMSTRAONG公司凝结水回收 泵技术样本Z. 20093 TLV公司凝结水回收泵技术样本Z. 20074 甘肃红峰机械有限责任公 司凝结水回收器,凝结水自 动输送泵技术样本Z. 20085 斯派萨克.蒸汽和冷凝水系统手册M . 20096 李树生.凝结水回收器的研制与 应用J.热能动力工 程,1999（ 4）: 320C321.7 孙志坚，张斌，彭琦，等.凝结水回收系统的发展现状 和节能效益J.