2-蒸汽和冷凝水系统

自动化技术与应用今 日 自 动 化Automation technology and ApplicationAutomation Today2021.3 今日自动化 ｜ 1272021年第3期2021 No.31 现场讨论与技术实现1.1 开式回收系统开式回收时在水温降至75 ℃左右，采用高压泵对热水进行回收，但是由于生产过程中用掉的是蒸汽的热量，而并非是把全部的热能都用掉，蒸汽将热量用于生产线之后，冷凝水直接回收至锅炉。

因为冷凝水经由疏水阀直接排至大气中，大气压和锅炉内的压力差一般是在5~8 kg ，冷凝水在5~8 kg 的压力下突然降到大气压下，冷凝水迅速降温，热量大量释放到空气中。

这时闪蒸蒸汽便大量释放。

而闪蒸蒸汽大约占整个热量的50%，也就是说，闪蒸蒸汽造成的热量损失几乎是整个残留热能的一半。

其次热能损失在疏水阀上，一般生产时使用的疏水阀都是压片式，其疏水的状态都是汽夹液，从中带出来的蒸汽，又会造成20%左右的热能损失。

因此，开式回收系统对热能的回收率可能只有10%左右，其能源回收率是相当低的。

1.2 封闭式回收系统封闭式回收系统则完全与大气隔离，在全闭路装置中，依靠加压装置将废蒸汽和高温冷凝水进行压缩，再将高于锅炉蒸发压力的汽水混合物直接压进锅筒，扩容后形成二次蒸汽再进行利用，如此循环。

这样不但直接减少了蒸汽冷凝水的跑、冒、漏、滴的热损失和热污染，还能取得一系列可观的节能效益。

经过对两种回收系统的透彻分析，项目结合现场生产设备设计及车间布局，最终确定以封闭式回收系统为主，结合开放式蒸汽回收系统之优点，对将设备使用之后的尾气及冷凝水通过回收系统回收，最大程度地利用蒸汽的热量与水资源。

为最大程度的保障回收冷凝水的洁净度问题，全套系统所有的管道均采用304不锈钢材质，阀门均采用304不锈钢卫生球阀，确保了所回收冷凝水不受污染，回收水的洁净度得到有效保障。

而且，使用高规格材料也进一步提高了整个回收系统的耐用性和使用寿命。

阐述蒸汽冷凝水的回收和利用方法随着人们节能环保意识的提高，人们对冷凝水的看法也在发生转变。

曾经被视为蒸汽输送中低廉副产品的冷凝水，由于冷凝水回收技术的应用，如今已被视为宝贵的资源。

把冷凝水直接排掉，无异于丢掉可观的经济效益。

不同压力下蒸汽产生的凝结水所含有的热量不同（一般在60℃以上，有的甚至可达90℃），蒸汽压力越高，冷凝水含有的热能越大，其内在能量相当可观。

据统计，冷凝水含有的热量可占到蒸汽总热量的15%～30%。

由于冷凝水温度较高，且含有一定量的化学成分，将未经处理的冷凝水直接排掉也会对环境造成危害并威胁人身安全。

通过回收冷凝水，使锅炉、蒸汽、冷凝水成为一个闭式循环系统，可以充分利用冷凝水中的热能。

当今，许多科技人员都在探索冷凝水的二次利用方案以及如何使热源回收达到最大化，闭式冷凝水回收系统就是其中一种。

闭式冷凝水回收系统是一种使冷凝水在回收利用过程中不与大气接触的循环系统。

一般来说，该系统运行压力高于大气压力，其节能效果和综合效益优于开放式回收系统。

闭式冷凝水回收系统的优点主要表现在以下三个方面：一是由于闭式回收系统中闪蒸损失的大大减少和凝结水的及时输送，使冷凝水本身的热量得到了充分利用；二是由于冷凝水与空气的隔离可以使水质保持较好的软化状态，减轻了回水管道和附件的腐蚀；三是系统运行安全可靠。

1 闭式冷凝水回收系统的工作原理闭式冷凝水回收系统的循环构成为：锅炉→蒸汽管网→用汽设备→疏水系统（集水点）→回收管网→回收机组→锅炉，工作循环见图1所示：图1 闭式冷凝水回收系统示意图在闭式冷凝水回收系统中，疏水阀将蒸汽运行过程中产生的冷凝水与蒸汽分离，并将分离出的冷凝水输送到集水箱；冷凝水输送泵将集水箱中收集的冷凝水输送到锅炉给水槽，给水槽中的冷凝水经过处理后再由给水泵输送到锅炉。

给水槽承担着为锅炉补水的功能，锅炉运行过程中消耗的水通过给水槽补充。

未安装冷凝水回收装置的蒸汽系统，锅炉运行过程中消耗的水需要全部由新水补充。

蒸汽和冷凝水系统手册简介蒸汽和冷凝水系统是工业生产中常用的能源转换和传输设备，用于提供蒸汽能源和回收冷凝水。

本手册旨在介绍蒸汽和冷凝水系统的基本原理、组成部分以及操作和维护方法，供工程师和操作人员参考使用。

目录1.蒸汽系统– 1.1 蒸汽的发生和传输– 1.2 蒸汽系统的组成部分– 1.3 蒸汽系统的操作技术– 1.4 蒸汽系统的维护和故障排除2.冷凝水系统– 2.1 冷凝水的回收和利用– 2.2 冷凝水系统的组成部分– 2.3 冷凝水系统的操作技术– 2.4 冷凝水系统的维护和故障排除1. 蒸汽系统1.1 蒸汽的发生和传输蒸汽是将液体水加热至其沸点后，水分子变成气态分子的过程，具有较高的热能储存能力和传递效率。

蒸汽在工业生产中主要用于提供动力、加热和升温等方面。

本节将介绍蒸汽的发生和传输原理。

1.2 蒸汽系统的组成部分蒸汽系统由蒸汽发生器、蒸汽管道、阀门、附件设备和安全装置等组成。

本节将详细介绍这些组成部分的功能和特点。

1.3 蒸汽系统的操作技术蒸汽系统的安全操作对于保证工业生产的正常进行至关重要。

本节将介绍蒸汽系统的开启和关闭技术、调节技术以及常见的操作问题和解决方法。

1.4 蒸汽系统的维护和故障排除蒸汽系统的定期维护和及时故障排除能够延长设备寿命、提高系统效率。

本节将介绍蒸汽系统的维护要点和常见故障排除步骤，以及注意事项。

2. 冷凝水系统2.1 冷凝水的回收和利用冷凝水是将工业生产过程中产生的热量通过冷却传递给水而形成的水。

回收和利用冷凝水能够达到节能减排的目的。

本节将介绍冷凝水的回收和利用方法。

2.2 冷凝水系统的组成部分冷凝水系统由冷凝器、冷却水供应系统、冷凝水管道和水处理设备等组成。

本节将介绍这些组成部分的功能和特点。

2.3 冷凝水系统的操作技术冷凝水系统的操作技术包括冷凝器的清洗和维护、冷却水的供应和循环等。

本节将介绍冷凝水系统的操作技术和注意事项。

2.4 冷凝水系统的维护和故障排除冷凝水系统的定期维护和故障排除能够确保系统的正常运行和提高效率。

蒸汽是应用最广泛的热量载体之一，它广泛应用于工业系统。

蒸汽使用的特点：1.蒸汽的产生高效而经济；2.蒸汽可以方便地、高效地传输到用汽点；3.蒸汽容易控制；4.能量传递方便；5.现代蒸汽设备管理容易；6.蒸汽应用灵活。

蒸汽和冷凝水系统：锅炉房室整个蒸汽系统的心脏，典型的现代化快装式锅炉都是采用燃烧器把热量输送到炉管内。

燃烧器出来的高温烟气通过管道把热量传递给水，一旦锅炉内的水达到饱和温度，气泡产生并上升到水的表面，然后破裂，蒸汽就释放到上步的蒸汽空间内，准备进入蒸汽系统。

给水，锅炉給水的质量至关重要。

为了防止对锅炉造成热冲击，给水必须控制在正确的温度，通常在100℃左右，同时又可以保证锅炉高效运行；给水的水质也至关重要，必须保证水质，避免对锅炉造成危害。

排污，对锅炉給水进行化学加药处理会导致锅炉内的悬浮固体物增加，这些固体物质将不可避免地以淤泥的形式沉淀在锅炉的底部，然后通过锅炉底部排污排放掉。

排污可以手动进行定期排污。

液位控制，如果锅炉液位没有正确的控制，将会造成灾难性后果。

如果液位降低过多，炉管会暴露在水面上并造成过热，从而导致爆炸；如果液位太高，谁可能进入蒸汽系统，对工艺制程造成损坏。

所以需装有液位传感器和报警系统。

制程控制，任何使用蒸汽设备都需要用一些措施来控制蒸汽的流量。

采用控制阀用来控制蒸汽流量，由传感器提供工艺参数，并为控制器提供信号，控制器比较制程条件与设定值的区别，然后发送信号给执行器，从而调节阀门的开度。

从设备中排出冷凝水，通常，冷凝水可以通过输水阀很方便地排出，进入冷凝水排放系统，如果冷凝水已被污染，应直接排放掉，如果没有被污染，可回收再入锅炉循环利用。

工程单位：在工程应用中，人们使用了很多不同的定义和工程单位，用来表征机械和热力学上的特性，这样，就需要制定大家工人党俄国际单位制（简称SI）国际单位制以七个单位为基础，非别为长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、温度（K）、电流（安培）、物质的量（摩尔）、发光强度（坎德拉）标准温度和压力：标准温度是纯水的冰点0摄氏度活73.15K；标准压力是760mm汞柱，这个压力为1个标准大气压，即1.01325×105Pa，气体密度通常采用标准温度或压力下的值。

山东沂水蓝天环保节能设备有限公司| 技术支持：新网网络地址：临沂兰山区通达路与金三路交汇处（临沂办事处）厂址：临沂沂水县城北工业园电话：传真：密闭式冷凝水回收系统由疏水阀、回收管网、回收泵站以及配套管道阀门仪表组成。

一、疏水阀密闭回收系统中，对疏水阀要求较高，除基本的疏水阻汽功能外，还要考虑排水量、背压等问题。

二、回水管网冷凝水以饱和状态排出热力设备，回水管道中不可避免的存在闪蒸汽，形成汽液两相流，避免水击和高低压混流是管网设计中的关键问题。

三、回收泵站回收泵站通常可考虑布置在锅炉房的水处理间或生产设备集中地附近以及锅炉房与用汽设备之间的某一位置。

泵站一般可在地面布置，不必设于地下室。

整个泵站占地面积约7㎡左右。

回收泵站包括：集水罐、防汽蚀泵组、自动控制系统、闪蒸汽利用系统以及配套阀门仪表等。

1、集水罐集水罐容积一般为每小时最大冷凝水量的1/3左右。

冷凝水经过疏水阀靠背压汇集到集水罐。

集水罐设计为正压运行，从而保证冷凝水温度大于100℃，同时减少二次蒸汽的产生。

集水罐上设置安全阀、液位计、压力调节阀等安全保护装置，还装有液位控制装置以控制罐内水位变化，并控制防汽蚀泵的启停。

2、防汽蚀泵组本系统为密闭式冷凝水回收系统。

冷凝水为饱和水，为防止水泵发生汽蚀，特设计一套防汽蚀装置。

该装置采用喷射增压原理，提高泵入口压力，解决离心泵在泵送高温饱和水时的汽蚀问题，保证水泵在其允许工作温度下安全长期运行。

泵组中设自力式压力调节阀、手动调节阀和压力表，调节和监测泵出入口压力。

3、自动控制系统冷凝水回收系统的自动控制系统由液位变送器、电控柜和电磁阀组等组成。

（1）电动机控制回路利用安装在集水罐上的液位变送器，测量罐内水位，当水位达到高点时，电机启动，回收装置开始输送冷凝水至锅炉或除氧器。

当水位降低至低位控制点时，电机停止运行。

通过选择开关可使装置处于手动、自动状态。

（2）供水回路供水回路用于控制冷凝水的去向，通过电磁阀组可选择向不同锅炉或除氧器供水4、闪蒸汽利用系统为充分利用闪蒸汽热量，减少排放损失，采用喷射增压技术利用高压蒸汽引射闪蒸汽，使其压力升高，供低压用户使用。

蒸汽冷凝水系统设备安装要求1、热泵必须垂直向下安装（热泵出口垂直向下），热泵出口的直管段长度不低于热泵出口管道直径的6倍。

2、热泵的低压吸入口（尾气入口）处的单向阀应选用全启式单向阀，并且水平安装，且安装位置必须在热泵入口处的水平直管段上。

最大限度的接近热泵安装。

3、汽水分离器的闪蒸蒸汽出口管道上速率孔板的安装，须保证从汽水分离器出来的蒸汽管道有一段水平直管段，冷凝速率检测装置的节流孔板必须水平安装，冷凝速率检测装置的节流孔板前后直管段须保证都不低于6倍管径。

冷凝速率检测装置的孔板的法兰取压孔出来的导压管和冷凝罐需保证水平安装，差压仪表和导压管连接后必须做密封性试验，试验压力15bar，保压半小时必须做到无泄漏。

4、汽水分离器进冷凝水泵的排水管接管后尽量立即向下，减少水平管的距离，防止冷凝水泵人口冷凝水汽化造成水泵空转打不出水。

5、其他烘缸分组及管路设置，参考PID流程图配置。

6、尾气流量检测孔板、吹泄不凝汽孔板、疏水孔板，都要在吹扫结束后再安装上去，要注意再次安装时候对号入座。

1.2 关键设备描述3.2.1 可调式热泵可调式热泵，轴杆控制的热泵带有阀帽，气动薄膜调节阀和电气定位器，最大可使用16公斤压力的高压蒸汽.可调式热泵定位器采用高精度定位器,内部喷嘴为不锈钢，外部壳体材质为优质碳素结构钢Q235B。

每个热泵的尺寸均根据热泵服务的烘缸组特性制作，是针对性产品，不具备通用性。

1.3 辐射式汽水分离器辐射式汽水分离器材质为优质碳素结构钢Q235B，腐蚀裕度为1mm，在主进口、蒸汽出口和冷凝水出口的管壁厚度为4mm，且均有法兰联结，法兰标准为HG/T20592-2009 PN16，所有的接头都具有螺纹，在中线有连接孔，根据JB/T4709-2000规定碳钢结构的焊接和8公斤压力的MAWP（最大允许工作压力），具有检验合格的证书（压力容器检验证），内部具有特殊的完全挡板和控制面板和角钢制成的支撑架及底板，保证分离后的尾气含水量不高于2%。

蒸汽和冷凝水系统手册目录1.蒸汽和冷凝水系统概述2.蒸汽和冷凝水的基本原理3.蒸汽和冷凝水的应用领域4.蒸汽和冷凝水的组成和性质5.蒸汽和冷凝水系统的设计和操作6.蒸汽和冷凝水系统的维护和保养7.蒸汽和冷凝水系统的常见问题和解决方法8.蒸汽和冷凝水系统的安全注意事项9.结论10.参考文献1. 蒸汽和冷凝水系统概述蒸汽和冷凝水系统是工业生产中常见的能源传输和回收系统之一。

它由蒸汽发生器、蒸汽传输管道、蒸汽使用设备、冷凝器和冷凝水回收系统等组成。

该系统一般用于提供能源和热量，并将使用后的冷凝水回收再利用，以提高能源利用效率。

2. 蒸汽和冷凝水的基本原理蒸汽是水在高温下转变为气态的状态，具有很高的热能。

冷凝水则是将蒸汽冷却后由气态转变为液态的水。

蒸汽和冷凝水的转化是通过加热和冷却过程实现的，可以通过不同的装置和控制方法来控制该过程。

3. 蒸汽和冷凝水的应用领域蒸汽和冷凝水系统广泛应用于各个工业领域，如发电厂、化工厂、石油炼制厂、食品加工厂等。

它可以用于提供动力、加热、蒸煮、干燥、冷却等多种工艺过程。

4. 蒸汽和冷凝水的组成和性质蒸汽主要由水蒸气和少量的杂质组成，其中水蒸气是其主要成分。

冷凝水则是由水分子组成，通常含有一定的溶解气体和固体杂质。

蒸汽和冷凝水的性质受其温度、压力、湿度等因素的影响。

了解和掌握这些性质对于蒸汽和冷凝水系统的设计和操作非常重要。

5. 蒸汽和冷凝水系统的设计和操作蒸汽和冷凝水系统的设计需要考虑到不同的工艺要求和实际情况。

其设计主要包括蒸汽发生器的选择和设计、蒸汽传输管道的规划和布局、蒸汽使用设备的选择和安装、冷凝器的设计和选择、冷凝水回收系统的设计、控制系统的设计等。

蒸汽和冷凝水系统的操作需要严格按照操作规程和安全操作程序进行。

操作人员应熟悉系统的运行原理和操作流程，注意系统的安全性和稳定性。

6. 蒸汽和冷凝水系统的维护和保养蒸汽和冷凝水系统的维护和保养是确保其正常运行和延长使用寿命的重要工作。