高温凝结水回收及热能的梯级利用

为了加强建设工程质量管理,保证建设工程质量,保障人民生命和财产安全,根据《中华人民共和国建筑法》和国务院《建设工程质量管理条例》等有关法律、法规,结合本省实际,制定本办法。

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高温凝结水回收及热能的梯级利用杨辉陈贵军马庆海苏保沉，,,,,

( 大连理工大学能源与动力学院辽宁大连 1 6 2: 1 1 0 4 2 大连理工大学新能源与节能研究中心辽宁大连 16 2 10 4: 3 大唐国际锡林郭勒盟煤化工项目筹备处内蒙古自治区多伦 0 7 0 2 30),,

荸伴和同力蒸冷凝热品分回收出式回收级蒸生次蒸代低蒸：热不压的汽冷水能位析方凝梯闪产二闪汽替压 通采方闪蒸后凝水采用密闭式，冷水 暖式提,

,

的氧腐蚀

杜绝了二次汽排放，轻凝结减‘。‘。

巷键词：凝品饱和水级闪；闭冷回 冷水位；凝结梯蒸密式凝水收c图分类号： K 2 .文献标识码：文章编号：( 4# r T 27 8 B 10 1—

74 (0 0 1 0 6 0 98 2 1}~ 09~ 4

引言

蒸汽作为一种热能载体，泛应用于化工行业广生产中。蒸汽放热后变为近乎同温同压的饱和凝结水，含有的热量可达蒸汽全部热量的 2%~ 0 0 3%,

1企业蒸汽系统现状

1 1通过减温减压器产生的蒸汽

而

I" XN力和温度越高，结水含有的热量就越多凝。

饱

该项目最大负荷时蒸汽平衡示意图如图 2所不。现使用 4个压力等级的蒸汽：压蒸汽高 (_3 a55C、.3 a30C)次高压蒸汽 87 MP/3￣ 8 7MP/ 1￣; ( .MP/ 1￣ 38 a40C、35 a2 5;中压蒸汽 .MP/4￣ C)

和水及水蒸气的热力学性质可用图 1简单说明

。

(.MP/8￣; 0 9 a 15 C)低压蒸汽(.MP ) 04 a。除高压蒸汽外，压力等级的蒸汽均有一定量各是由较高压力等级的蒸汽通过减温减压器得到： 4 -3/ 22 th的 38 a蒸汽由 8 7MP .MP .3 a蒸汽通过减温减压器产生， 4 1 th的 0 9 a蒸汽由 5 .5/ . MP图 1水一水蒸气热力特性

3 8 a汽通过减温减压器产生，6 8 th的 MP蒸 15 7/.

0 4 a汽由 0 9 a蒸汽通过减温减压器产 MP蒸 . MP牛

从图 1上的蒸汽总热曲线

和冷凝水显热曲线可以发现，汽所携带的总热量远大于同温度下的蒸饱和水含有的热量，出的部分就是对应压力下的多汽化潜热。例如 2 a( br绝对压力 )的蒸汽的汽化潜热可以是水的显热的 4倍多。 某煤化工项目筹备处蒸汽换热设备多产生的冷凝水量很大。该煤化工项目的蒸汽由 5台锅炉,

1 2高压冷凝水的闪蒸

该煤化工项目设有 l套冷凝水闪蒸装置全部高压冷凝水( 7 .2 h和部分次高压冷凝水约 18 t )/。

(量未统计 )进入该装置进行闪蒸产生约数均 3 9/ 5 7 th的 0 9 a二次闪蒸汽。 . MP,

1 3中低压冷凝水的排放 .

和气化炉、 P反应器、 MT甲醇合成汽包等化工装置产生，汽加热设备多为热交换器。提出密闭回收蒸中低压冷凝水，对其按照蒸汽压力等级进行梯级闪

部分次高压冷凝水、中压冷凝水和低压冷凝水均进入冷凝水回收站的低压冷凝水储存罐储存罐,

压力设定为 03—04 a . . MP。现有的低压冷凝水存

蒸，闪蒸汽供换热设备使用，利用冷凝水替代部分低压蒸汽伴热管道和全厂的蒸汽采暖从而减少从,

管网的蒸汽需求量，节约能源。

储罐直接和大气相通，产生的二次蒸汽约 10 h 7t/没有利用。相当于低压冷凝水直接排放掉造成极.

,

大的浪费

为了加强建设工程质量管理,保证建设工程质量,保障人民生命和财产安全,根据《中华人民共和国建筑法》和国务院《建设工程质量管理条例》等有关法律、法规,结合本省实际,制定本办法。

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图 2蒸汽平衡图(最大负荷时)

1 4伴热和采暖用中低压蒸汽 .

透平，便可将这部分能量利用上。蒸汽拖动透平做功，直接驱动如水泵等辅助生产设备，这样可以节省原来电动机的用电，降低能耗。状态变化蒸汽功

各分厂的伴热和采暖均采用中压和低压蒸汽。 伴热包括设备伴热和管道伴热，用于伴热的蒸汽压力为 o9 a温度为 152耗气量 3th用于采暖的 .MP, 8', t 3;/蒸汽压力为 o4 a .MP温度为 2o, 0℃耗气量 6th 5/。

率如表 1示。所表 1蒸汽状态变化产生能量的功率

2蒸汽的合理利用和冷凝水余热应用针对全厂蒸汽系统出现的问题，出了可行的提

改进方法和改造措施。通过这些引进和改造，蒸汽的使用更加

合理，凝水的余热可以得到充分利冷用，到节约能源和降低成本的目的。达 2 1改减温减压器为蒸汽透平 .全厂蒸汽用量大，中有要通过减温减压器的其蒸汽量为：.3 a蒸汽，8 8th 38 a蒸汽， 87MP 3 .2/;.MP 4.5/;.MP,6 .7/。这些蒸汽经减温减 55 th09 a158 th透平效率按 0 4计算，工作 8 0 h则节省 .年 00,

电量 36 . 8×1 Wh按电费 04￣/Wh计算， 0k, . k年节约电费 10万元。 10余2 2冷凝水的密闭式回收 .全厂的中低压 ( . MP 0 9 a和 0 4 a冷凝水罐 . MP )

压器，由较高参数降至较低参数，再供给下一等级用汽。

与大气相通，际上是开式回收，冷凝水汽化潜实该热和显热没有利用，大量的闪蒸汽对空直排，量热损失非常大，回收冷凝水热能的 4%以上。鉴占 0于此，出对现有的冷凝水回收系统改造，用密提采闭式系统回收冷凝水。

这个过程，汽参数的变化较大，用减温减蒸现压器降低蒸汽压力和温度，则蒸汽因状态变化而释放的能量会白白流失掉。如改减温减压器为蒸汽

为了加强建设工程质量管理,保证建设工程质量,保障人民生命和财产安全,根据《中华人民共和国建筑法》和国务院《建设工程质量管理条例》等有关法律、法规,结合本省实际,制定本办法。

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采用密闭式回收时，冷凝水始终不与大气接触，保持冷凝水原有品质不受氧腐蚀。相对开式回收而言，密闭式回收使冷凝水的热量得到比较充分的利用。采用密闭式系统回收全部的低压冷凝水后，杜绝了二次蒸汽的对空排放。 2 3冷凝水的梯级闪蒸应用 .全厂产生大量各个压力等级的冷凝水，只二现

透平冷凝水温度约为 6℃,接进入冷凝水 0直精制站，不具备再利用条件。对另外 4个压力等级的冷凝水闭式回收，进行梯级闪蒸利用。冷凝水并梯级利用系统示意图如图 3所示。

采用冷凝水闪蒸梯级利用的方式，以将闪蒸可汽供人同压的蒸汽管网，或者单独引出用。闪蒸率及闪蒸量按式 ( )出( 1求冷凝水按饱和温度计算 ):f: =r 2

次利用了高压 ( .3 a、高压 ( .MP )凝 87MP )次 35 a冷水，是其中将 87MP但 .3 a冷凝水直接闪蒸

到 0 9 a的过程不合理。采用密闭式系统回收冷 .MP凝水，产生各压力等级的冷凝水总量如表 2所示。表 2闭式回收冷凝水总量 压力等级冷凝水量/ . th去向

x1 0 0 %

() 1

G:G×,^

式中： 闪蒸蒸汽量，g h G一 k/; G闪蒸前的冷凝水量，g h一 k/;。一

闪蒸前冷凝水的热焓，J k; k/ g闪蒸后冷凝水的热焓，J k; k/ g

2一

r一闪蒸后的水的蒸发潜热，Jk; 2 k/ g严闪蒸率，。%87 M a .3 P蒸汽管网 35 a .MP蒸汽管网 O9 a .MP蒸汽管网

卤中压 D 蒸罐

04 P蒸汽管网 .M a一

采暖供

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