蒸汽知识与资源

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9.1 冷凝水回收的意义
发布时间:2016/11/10 16:41:42

蒸汽的本质是含有很多热量的水,其总热量包括潜热和显热,利用蒸汽加热时,只吸收了蒸汽的潜热,因此当加热设备消耗1t/h的蒸汽,那意味着会产生1t/h的与蒸汽同温同压的冷凝水,这个冷凝水是含有显热这部分能量的,是高温饱和水。若蒸汽压力为5barg,总热量=2756.14KJ/kg,潜热=2085.64KJ/kg,显热=670.50KJ/kg

由此看出,这个显热占总热量的24.3%,应该要加以回收利用,冷凝水回收改造的节能潜力远远大于热力系统中的其它环节。

一、冷凝水回收的好处

1、节约能源、改善工厂环境、减少碳排放。冷凝水不仅含有一定的热量,而且是非常干净的蒸馏水,很适合用做锅炉给水(软化水)。高效的蒸汽系统应该回收这些冷凝水到除氧器、锅炉给水箱或用于其它制程。只有冷凝水污染后,水才不能回收到锅炉水箱。即使是被污染的冷凝水,也还可以用于其它加热制程,在排放之前应充分利用其所含有的热量。如果不回收再利用这些冷凝水,即不能节约成本,同时也影响环境,如果冷凝水不能回收,就要向锅炉增加冷态补给水,需增加水处理费用、水费和锅炉燃料费用。

2、减少了软化水水量和水处理费用,因为需要补充的冷水量减少了。

3、因为回水温度较高,减少了锅炉燃料消耗;一般来说,给水温度每上升6℃,就可以节省燃料1%。

4、因为冷凝水非常干净,所以减少了锅炉排污,因而降低了能量损失;

5、适应环保要求。目前越来越多的地区,都有严格的限制排放政策,高温冷凝水排放时会伴随着大量闪蒸汽,对大气排放,会破坏环境,可能还有危险隐患。如不符合排放标准,企业可能会被罚款。 

二、冷凝水回收方式

1、收集蒸汽设备的冷凝水,返回锅炉给水系统;--如热力除氧。

2、用来预热下游的加热工艺系统;--如纸机的多级利用,还有如取暖、空调加热加湿等。

3、利用闪蒸罐做二级或多级利用;

4、为清洗设备或其他清洗工艺提供热水源;--如硫化机内胎用水,还有纺织印染行业也有大量类似设备。

5、给浴室洗澡用。 

三、节能效益计算

1、举例说明,假设工况参数为:主管蒸汽压力Ps=8barg   设备疏水阀前蒸汽压力 Ps=5barg

可提供动力介质压力Pm=8barg回收管背压约为Pb=1barg   回收高度為:5m, 回收长度约为15m)

设备的最大冷凝水排量为5000kg/h,由一条DN80的冷凝水回收管接入储水槽。

要求:利用动力机械泵将冷凝水全部集中回收至锅炉房的水箱。

2、 三级燃煤的单价为780元/T,三级燃煤的燃烧值为6308Kcal/kg,锅炉效率按80%考虑,热量=5046Kcal/kg*4.19=21143KJ/kg;

3 冷凝水回收水温度:85℃,其热值为362 KJ/kg;常温水温度 20℃,其热值为84 KJ/kg。

4、  回收后每单位质量 节约的冷凝水热能 =362-84=278 KJ/kg;

5、工厂 年生产时间= 24*300=7200 h, 

6一年可节约的 冷凝水热能H1= 278KJ/kg*5000kg/h*7200h=10008000000KJ;

相当于一年可以节约的煤=10008000000KJ/21143KJ/kg=473348kg

相当于一年可以节约燃煤价值=473.348t*780/t=369211=36.9万元

7、1kg煤可以生产8barg蒸汽量=21143KJ/ 2773 KJ/kg =7.6kg

也就是说,生产1t/h蒸汽需要消耗133kg煤。

相当于一年可以节约8barg压力的蒸汽量=473348kg/133kg=3559T

若是外购蒸汽,价格大约为200/t,相当于一年可节约的蒸汽价值=711800=71.2万元

备注:以上仅仅计算了热量的节约,还没有计算水本身的成本。

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