
冷凝水回收利用一二三
冷凝水的回收利用不仅可以提升蒸汽系统热能利用效率和减少热污染、碳排放,还可以节约水资源和水处理费用,而且也会降低冷却水循环系统负载和能耗。 有效回收冷凝水远不止多数企业误以为的对回收泵的选择,最重要的是以系统思维深入考量和全面布局。
下面孚雷德从“一个标准、两个问题、三个要点”这几个维度,分析总结与冷凝水回收利用紧密相关的一些重要内容,抛砖引玉,以期大家能知微见著。
一个标准 节能、增效和减排三效合一,这应该是高效回收利用冷凝水的标准。节能,主要包括:1)冷凝水余热的有效利用,即热能的节约;2)水资源和水处理费用的减少,即软化水的节约;3)避免冷却降温所造成的二次浪费,如为了减少外冒“白汽”和降低凝水外排温度而额外增加的空冷、水冷系统;4)降低循坏水冷却系统的负载和所需能耗;5)冷凝水回收利用方式具有较高实用性和经济性,即资金投入的节约。比如,对闪蒸汽不必要的升压和能用简易方式回收余热却采用高投入的热泵等现象都属于经济性较差的做法,降低了节能方式的经济性。增效,主要指的是经过冷凝水回收利用后,系统效率和设备生产效率提高,至少不能受到负面影响。为了节能而降低效率乃本末倒置之举,与企业努力发展方向背道而驰。减排,包括由此引起的碳排放的减少、热污染的减少,而热污染涉及热辐射、高温水和“白汽”排放。
一个最优选的的冷凝水回收利用方案可以达到节能、增效和减排三效合一,三项中任何一项的缺失都意味着回收方案依然存在较大优化空间。
两个问题 指的是水锤和背压问题。在回收冷凝水时,设备内部或冷凝水管道内经常会有水锤发生,这不仅与用汽设备换热面积、用汽压力、设备工艺特点有关,也和疏水阀的疏水能力、运行状态有关,而且还与冷凝水管道的口径、走向、布局以及连接方式等因素有关。水锤严重时,不但会造成系统受损,增加设备、管网维修投入,缩短其寿命,甚至还会危及人员与设备安全。此外,冷凝水回收管道背压过高的情形亦比较常见,有的已经导致设备积水进而影响正常生产。个中原因不一而足,包括疏水阀泄漏、阀门直排、冷凝水管道口径偏小、管道布局不合理等,也可能因冷凝水管网中有高压流体串入,还可能由末端闪蒸系统憋压问题引起。可见,水锤和背压问题是在进行冷凝水回收利用时必须解决的重要问题。
三个要点 冷热分离、闪蒸用汽、就近用热。冷热分离,指的是将高温蒸汽冷凝水与低温冷凝水/冷却水进行分离并分开回收,这是因为高温冷凝水因混入低温水而温度降低,热能可用性随之下降,造成热能浪费。同时,低温冷凝水/冷却水温度被动提高,最终进入循环水冷却系统的热水流量增加,导致冷却循环设备负载增大和能耗增加。闪蒸用汽, 高温高压冷凝水被排放到低压区时产生闪蒸汽。闪蒸汽与新蒸汽一样,可继续为工艺制程加热,而且回收利用闪蒸汽投资相对较低,易实施。另外,蒸汽换热效率远高于热水换热。因而,产生和利用闪蒸汽是回收利用冷凝水余热的优先方式。此外,在利用闪蒸汽时,一定要避免对低压闪蒸汽盲目升压,优先为低压闪蒸汽匹配低压用汽点。对低压闪蒸汽进行升压,不仅需要增加投资和动力能源消耗,而且蒸汽压力的升高会降低蒸汽潜热,反倒增加换热设备的蒸汽消耗。就近用热,在回收利用冷凝水余热时,就近用热是个重要原则。在冷凝水汇积区域附近匹配能使用低压闪蒸汽或冷凝水余热的设备,这样可以减少热损和压损,有利于提升余热利用效率。
冷凝水回收一二三,知易行难,要想真正落地有效,不仅要对其中每个细节深入了解和精准把控,更要对整个系统进行全盘统筹和细致规划。