蒸汽供热系统的热能回收利用.pdf

蒸 汽 供 热 系 统 的 热 能 回 收 利 用 采取相应措施来实现对加气砖、管桩等建筑制品的生产过程中产生的高温废汽、高温冷凝水的回收再利用，从而实现热力系统用汽数量和质量上的平衡，达到节约能源、降低生产成本，保护自然环境的目的。行业背景 蒸压釜是大型容器设备，用于灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块、新型轻质墙体材料、混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护，经过蒸养，使制品获得高强度。加气砖、管桩在蒸压釜蒸压养护的过程中，需要通入大量饱和水蒸汽，一个蒸养过程结束后，很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水，这些热水的温度高达 90，甚至更高；并且釜中剩余蒸汽还需排空后，产品才能出釜。目前大多数企业对高温冷凝热水和蒸汽的热能回收很少有系统做起来，多数是用简单的处理方式和简陋的设备回收一小部分，大部分的热量都浪费了。1.存在的主要问题有 1.1.釜内蒸汽直接排放到大气，首先会使大气温度升高，污染环境，噪音很大，热能直接损失 1.2.刚从设备出来的凝结水温度较高，直接排放热量损失大，凝结水也直接损失掉了，导致锅炉的补水量增大，软水成本增加；地沟会有二次蒸汽冒出，噪音大，水蒸汽也会使周围环境空气的湿度增加，会加重周围设备、管道及设备支架的腐蚀。凝结水的价值=原水成本+软化（脱盐）成本+除氧成本+热量价值 1.3.这两者都是很大的热能浪费，充分利用这些热量损失是提高蒸汽供热系统热效率，是企业节能、节水必须重视的环节。2.本文主要针对上述存在的问题，简述两种方案进行节水，节能。2.1.蒸养结束后，釜中饱和蒸汽的利用，釜与釜之间的倒汽方案 背景蒸压釜是大型容器设备用于灰砂砖粉煤灰砖加气混凝土砌块新型轻质墙体材料混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护 很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水这些热水的温度高达甚至更高并且釜中剩余蒸汽还需排空后产品 设备回收一小部分大部分的热量都浪费了存在的主要问题有釜内蒸汽直接排放到大气首先会使大气温度升高污染环境 操作说明（举例说明）当 1#蒸压釜蒸养完毕，关闭 d1,e1、s1、r2 阀，打开 r1、m1、n、f、e2、s2，其余阀门根据实际生产状况定开、关，将 1#釜内废汽通入待蒸养的 2#蒸压釜。当两釜间达到压力平衡后，关掉 r1、n、m1、n、f、e2，打开 a、c、d2 阀，进行正常进汽（锅炉给汽）。1#蒸压釜内剩余汽体可以通入汽水交换器，加热锅炉给水箱软水；或通入蒸压室，提高蒸养室温度；通入生活区，用于加热洗澡水或供暖等。本装置适用于多条蒸压釜之间的蒸汽回收和再利用。根据蒸压釜的数量，相应调整分汽包有关接管的数量，以满足进排汽要求。因该行业的工艺特点是多釜轮作、排汽、预热、冲压、保温，废汽压力随停釜时间延长而逐渐降低，压差小，流速会越来越慢，针对上述背景蒸压釜是大型容器设备用于灰砂砖粉煤灰砖加气混凝土砌块新型轻质墙体材料混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护 很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水这些热水的温度高达甚至更高并且釜中剩余蒸汽还需排空后产品 设备回收一小部分大部分的热量都浪费了存在的主要问题有釜内蒸汽直接排放到大气首先会使大气温度升高污染环境问题本方案中加入了汽汽引射器，避免了釜与釜之间倒汽存在蒸汽利用率低和延长了工作时间，导致工作效率的降低。2.2.是高温凝结水的回收利用 传统开式回收（即高温凝结水直接进入一常压水箱）存在严重浪费现象，开式水箱是常压的容器，不能承受压力，其顶部必须开设直径较大的放空口，以保证凝结水进入水箱时不带压力，刚从蒸压釜出来的冷凝水达到 120 度以上（最高接近 140 度），由于集中到开放水箱，冷凝水发生闪蒸损失，温度降到 100 度以下，排放的大量二次汽必然消耗相应量的凝结水，在浪费大量汽化潜热的同时，这部分热水还要带走相当量的潜热，热量损失达到 20%40%。闭式回收（是一套全封闭的高温凝结水回收系统，回收器罐体内部设置除污装置、调压装置、汽蚀消除装置、下部配置特制的高温电机泵，并且为实现自动化配置了自控箱）闭式回收的主要优点有：背景蒸压釜是大型容器设备用于灰砂砖粉煤灰砖加气混凝土砌块新型轻质墙体材料混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护 很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水这些热水的温度高达甚至更高并且釜中剩余蒸汽还需排空后产品 设备回收一小部分大部分的热量都浪费了存在的主要问题有釜内蒸汽直接排放到大气首先会使大气温度升高污染环境（1）回收热能的品质及热效率较高 由于闭式回收系统运行压力高，回收的凝结水温度高，参与换热的冷凝水温度达到 120 度以上（最高接近 140 度），输送到热力除氧器或锅炉后可以节省大量用于加热的蒸汽，甚至可以实现热力除氧器的蒸汽零消耗。且闭式凝结水回收所得的高温凝结水压力接近用汽设备的蒸汽压力，在相应的沸点下凝结水的焓值较高，而常压下相应沸点时水的焓值较低。闭式回收不会因为压力的下降引起焓值变化，产生大量二次汽。同时避免了因疏水阀泄漏所造成的新蒸汽损失（国标疏水阀允许 3%的泄漏），故回收热效率较高。水资源回收充分同时提高了凝结水的质量保护了环境 开式回收将产生大量二次汽，必然消耗相应量的凝结水，所以闭式回收方式回收的水量更多一些。同时在北方地区避免了冬季的大量蒸汽外冒所形成的不美观并污染环境的现象，避免了厂房被蒸汽腐蚀，墙壁剥落。且闭式回收系统与外界隔绝，可以避免杂质的进入；也可以避免因 O2，SO2，NO等有害气体进入引起系统的腐蚀，延长背景蒸压釜是大型容器设备用于灰砂砖粉煤灰砖加气混凝土砌块新型轻质墙体材料混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护 很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水这些热水的温度高达甚至更高并且釜中剩余蒸汽还需排空后产品 设备回收一小部分大部分的热量都浪费了存在的主要问题有釜内蒸汽直接排放到大气首先会使大气温度升高污染环境管道使用寿命且避免了由于氧腐蚀造成凝结水铁离子含量过高而影响水质。提高了工作效率 传统开式回收系统达到最高效能速度慢，从启动到锅炉进水达到额定温度的时间需要 1 个小时以上，有时候需要 23个小时，而这段时间正是升压大用汽阶段，失去余热回收的最佳时机，当达到额定温度时，蒸压釜又用汽减少，加热的软水在大软水箱内散热损失大。而闭式回收系统达到最高效能速度快，从启动到锅炉进水达到额定温度的时间只需要 10 多分钟；2.3.小结说明 余热回收利用系统的特点是长期使用，要考虑长期使用效益，产量越大，经济效益越大。背景蒸压釜是大型容器设备用于灰砂砖粉煤灰砖加气混凝土砌块新型轻质墙体材料混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护 很大一部分蒸汽在蒸养的过程中转化为高温冷凝热水这些热水的温度高达甚至更高并且釜中剩余蒸汽还需排空后产品 设备回收一小部分大部分的热量都浪费了存在的主要问题有釜内蒸汽直接排放到大气首先会使大气温度升高污染环境