锅炉定排闪蒸汽回收.docx

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锅炉定排闪蒸汽回收

多余气体回收方法1

一、除氧器排汽的调整和利用

采用热力除氧方法的除氧器，旋模式还是喷雾式，无论其结构如何变化，其除氧原理都是建立在亨利定律和道尔顿定律基础上的。

除氧器顶部均设有排汽孔，利用除氧器部分蒸汽的动力，及时将给水中离析出的气体排出壳体，以此来保证稳定的除氧效果，但将带来一定的工质和热损失。

排汽管上设置排汽阀，用来调整排汽和排汽的多少，当其开度较小时，排汽量减少且排汽不畅，除氧器内气体分压力增加，给水含氧量达不到要求标准，除氧效果恶化。

随着阀门开度加大，排汽增多，携带气体量增加，给水含氧量迅速减小，到某一开度后，除氧效果趋于稳定不再受开度影响。

此后再开大阀门只会无代价地增加工质及热损失，且开度过大会造成除氧器内蒸汽流速太大，导致排汽带水和除氧器振动。

排汽阀的合理开度在运行中由化学试验确定。

高压除氧器的排汽管上还应装设节流孔板，以减压消声。

如果凝结水管道密封不好，会带入空气，也会造成除氧门开过大排掉蒸汽量大。

二、锅炉定排闪蒸汽回收

乏汽由锅炉定期排污产生，排污包含锅炉定期排污水，事故疏水，过热器疏水，冬季暖气水，长期以来，由于压力和温度不高“乏汽”无法进入蒸汽系统回收利用，直接排入大气，造成了能源浪费。

可在排污系统上安装了乏汽回收器和液位稳定器，安全保护装置。

对“乏汽”进行回收，杜绝了跑冒滴漏现象。

某电厂有120T旋膜式低压除氧器2台，230T旋膜式高压除氧器2台，2个定排扩容器，母管制运行。

低压除氧器为大气式除氧器，都用8-13段抽汽进行加热除氧。

容量（T/h）补水量或水来源（T/h）工作压力,温度排空汽参数排空气管径（mm）排空汽量（T/h）年回收水

（T/年）年回收等同混合煤（T/年）

高压除氧器2300.5,

150h=2749KJ/Kg

r=2108KJ/KgDN80排空阀开度约1/4时3.13217002840

低压除氧器220共100-150

（2台）0.02-0.05,

104-110h=2683KJ/Kg

r=2243KJ/KgDN80排空阀开度约1/4时1.06474481057

锅炉定排扩容器1台定排污水,事故疏水,点炉过热器疏水,冬季采暖水排汽0.02-0.05,

104-110h=2683KJ/Kg

r=2243KJ/KgDN300

2.17152001800

如热量全部回收，2台高压除氧器一年可节约煤5680T,定排扩容器可节约煤3582T，合计:

约185.2万元。

混合煤发热量（4500～5000kcal/kg），200元/T，标煤热量29307KJ/Kg，年运行7000小时。

图一、低压除氧器乏汽热能回收装置工艺流程图 

图二、锅炉定、连排乏汽热能回收装置工艺流程图

图三、高压除氧器乏汽热能回收装置工艺流程图

1、工作原理：

利用系统中具有一定剩余压力的除盐水作动力，使流体产生射吸流动，同时进行水与乏汽的热与质直接混合，使低温流体被加热，并在后续过程中，恢复加热后的流体压力，进入系统，以维持连续流动。

回收器中设有多个文丘里吸射混合装置，水汽通过吸射器后，得到充分混合。

混合温度可通过调整进水量大小来完成。

由于吸射混合过程快，流速高，破坏结垢生成条件，最大可能地避免水垢的形成与附着。

混合冷却水进入气液分离罐，分离罐输出凝结水可远距离输送到低压除氧器或其它用水设备，分离出空气减压排出。

中间分离罐的液位自动调节。

该系统由三大部分组成，汽水激波加热器；气液分离罐；

两相流液位调节器，可选配自动控制柜。

三、汽水直混超音速激波加热器

如右图所示，汽水直混超音速激波加热器的工作原理是基于两相流体场理论的最新成果。

进入该热交换器的蒸汽在喷管中进行绝热膨胀后，以很高的流速从喷嘴中喷射出来，在混合室与低压进水相混合，此时产生了压力"激波"，压力剧烈增大。

其结果是，乏汽热能迅速传给送入冷水，输出混合物的压力等同或超过进水的输入压力，可达到输出热水增压和瞬时加热的效果。

输出热水可无泵输送。

四、气液分离罐

如左图所示，气－液分离罐设计为小容积、大流量的液位调节对象。

其难点是液位波动大，且不稳定，要求调节系统稳定可靠。

分离罐内液位与压力稳定性直接影响到动力头的工作稳定性。

分离出较高浓度O2、CO2等气体通过减压装置排空，当罐内压力低于设计值时，减压装置单向阀关闭，保证外界空气不进入罐中，而影响除氧。

PID液位调节和两相流液位自动调节系统保证了系统的稳定运行。

1、气液分离罐液位自动调节

液位自动调节使用汽液两相流水位调节器，本产品是基于汽液

两相流原理，利用汽液变化的自调节特性控制容器出口液体而设计的

一种新型水位调节器。

本产品在分离罐上的连接系统见下图。

图中传感器的作用是发送

水位信号和输送调节用蒸汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于调

节器的执行机构。

其调节原理是：

当分离罐的液位上升时，传感器内的液位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而调节器内流过的汽量减少，水量增加，分离罐的水位随之下降。

反之亦然。

由此实现了分离罐

水位的自动控制。

在设计时，PID液位调节作为可选用的辅助调节方法。

2、排汽装置

　　对于水质要求高的场合，如锅炉给水除氧器乏汽回收，回收水中有较高浓度O2、CO2等气体，必须排除后，才能回到除氧水系统中。

同时，排气对分离罐内压力稳定起重要作用。

　　◆压力的恢复与提升

　　混合后的热水，根据不同场合，恢复或提升热水压力后，再送回系统中。

　　三个单元（模块）四项功能合一构成一个CZP装置整体。

3、特点：

　◆回收低压或无压乏汽热能及凝结水；同时排出乏汽及加热水中的各种气体；

◆采用吸射进汽（气）方法，不影响工艺正常排放。

◆设计为"自涮"式结构，最大可能地避免水垢的形成。

◆无泵供给高压水管道，不另外耗费厂用电。

◆回收器在除氧台上，管道在高、低脱、除盐水管间，距离近，施工费用低。

4、热电厂补水率

由锅炉排污率（0.3%～2%）、汽水损失率（3%以下）和生产用汽率（1%）三项组成。

发电厂补水率每降低1%,发电标准煤耗可降低1.9g/kWh。

因此行业电厂对此非常重视,补水率控制在3%以下,而某厂3台B&WB-130/3.82-M型锅炉,2台C25-35/3型抽凝机组平均补水率高达10.21%,使制水设备穷于应付。

浪费是触目惊心的。

按生产每吨除盐水成本5元核算,每天需要增加成本2000余元,每年60多万元。

五、除氧器排汽回收

1、高压除氧器排汽回收流程图三所示；

排空汽进入超音速激波加热器，和除盐水迅速热交换，出口热水流入气液分离罐，分离罐保证水位稳定，回收水中会分离出较高浓度O2、CO2等气体。

保证气体从排气口及时排出，冷却水从疏水口及时带压力排出。

分离罐作用很重要，内部压力、温度稳定在闪蒸汽的非饱和状态，这样不会有闪蒸汽，就保证上部排气口只排出冷空气，并且气体减压排出。

水位调节系统保证水位稳定，保证排汽不会带水。

冷却水从疏水口排出时，不会把冷空气带出。

这样排出热水含氧量和正常值一样，不会偏高，对低压除氧器造成腐蚀。

设计参数

高压除氧排汽参数0.1-0.5Mpa，110-160℃；

进入激波加热器除盐水温度：

20-35℃，压力0.3-0.4MPa；流量20--29T/h。

出水温度：

60-90℃，压力0.15-0.2MPa；流量20-29T/h;

汽液分离罐内压力0.15-0.2Mpa，温度60-90℃；

低压除氧器大气式温度104℃；压力（绝压）：

0.12MPa；

不启动泵，回收热水自流到除氧器。

2、定排等设备的闪蒸汽及低压除氧器排汽回收设计参数回收流程图一，图二所示

除氧器为大气式，温度104℃；压力0.12MPa；

除盐水进水温度：

20-35℃，压力：

0.3-0.4MPa；流量12-15T/h;

出水温度：

65-70℃；低压除氧排汽进入激波分离罐温度：

104℃；压力：

0.02-0.05MPa；

分离罐设计压力0.２５－０.3Mpa，温度50-95℃，

排出分离罐热水就近进入锅炉0米疏水箱。

3、安装

所有设备可布置在除氧器平台上，管道较近，施工费用低。

在设计中，一直把安全放在首位，坚持在不影响除氧器安全运行的基础上进行设计，改造时，为防止出现安全隐患，在除氧器排空阀门上并联一电磁阀，在乏汽回收器运行时，除氧器溶解氧超标较长时间时，先直接排空。

待检查乏汽回收器后再关掉。

此外，还对分离器排出热水进行了初步化验，其水质指标和含氧量完全符合除盐水的要求，可以重复利用。

六、运行维护

　　◆回收乏汽稳定、安全；

　　◆系统故障状态自动保护；

　　◆无人值守，低维护费，连续运行，寿命周期大于10年；

　　◆回收效率高，可回收乏汽热能及冷凝水90～100％；

乏汽加热过程需水量计算（近似）　　

　　W=625•Q/△TT/h　　乏汽量Q:

T/h　　　进出水温度差：

△T：

℃ 

七、适用范围 

　　石化、化工、电力、造纸、冶金、橡胶、轻工、供热及其他行业中生产及使用蒸汽的场合，均可利用本装置回收：

　　◆锅炉给水热力除氧排汽；

　　◆锅炉连排、定排扩容器排汽；

　　◆热力系统疏水排汽；

　　◆有回收价值的工艺乏汽。

八、选型及工作参数

型号最大乏汽量（T/h）进汽压力

MPa进水压力

MPa进水温度

℃出水温度

℃工作压力

MPa重量

Kg

CZP-220.02～0.6≥0.2≥10≤950.6～800

CZP-440.02～0.6≥0.2≥10≤950.6～1000

CZP-660.02～0.6≥0.2≥10≤950.6～1200

CZP-880.02～0.6≥0.2≥10≤950.6～1400

CZP-10100.02～0.6≥0.2≥10≤950.6～1600

九、乏汽回收器汽液分离罐外形尺寸

符号乏汽回收器型号用途

CZP-2CZP-4CZP-6CZP-8CZP-10 

aDN100DN100DN150DN150DN200热水出口

B,cDN50DN65DN80DN100DN100乏汽入口

dDN150DN200DN200DN250DN300空气出口

Φ350500600700800直径mm

A,B275350400450500外形

十、业绩范例

中铝公司

中铝中原分公司的CZP型低压乏汽回收技术，自今年06年5月份应用一年，已节约蒸汽5000吨左右，照此计算，年可以节约新蒸汽2万吨，创效益88.78万元。

针对老加热器存在加热效果不理想，且热源浪费严重，内部易形成结疤等问题，该单位技术人员提出了CZP型低压乏汽回收器新技术，该技术利用40℃左右的循环水作为动力源，将每个稀释槽对空排放的乏汽引入CZP型低压乏汽回收器，稀释槽温度约130℃，对空排放热汽温度约95℃，由于蒸汽和水在CZP型低压乏汽回收器中混合形成两相流，可以在混合过程中进行100％的热交换，完成乏汽回收的技术要求。

该技术能把流量在30m3/h左右的循环水温度从43℃提高到65℃左右。

自今年5月份投用以来，现场已看不到稀释槽乏汽外排现象，乏汽被加热器充分吸收。

低值乏汽在氧化铝生产过程中回收成功，可降低氧化铝生产过程能耗，在中铝公司内极具推广应用价值，同时，外排乏汽的回收利用，对降低环境污染，实现清洁生产也有积极的作用。

中石化齐鲁石化股份公司

齐鲁石化股份公司是化工及炼油行业特大型企业。

其分厂丙烯氰厂除氧器、连排扩容器乏汽排放较大，能源浪费较大。

2002年后成本压力很大，排放的蒸汽一直想回收。

2005年电厂经多次考察，决定使用我公司乏汽回收装置CZP-8型，在锅炉连排、除氧器应用。

改造做了以下工作:

（1）加装液位控制器，保证连排扩容器有水位运行,回收扩容器扩容蒸汽。

（2）定排排污口泄漏阀门更换，增加排污口水封，排空汽回收，修后组织专业人员确认消漏效果。

由于此项措施得力,彻底根治了定排阀门组泄漏问题,使得定排扩容器不再跑汽。

（3）锅炉各排污点取样化验，不合格再开启排污阀门,杜绝经常性的阀门泄漏。

通过以上工作,2003年补水率降低到4.42%，今后还要积极回收各路疏水,减少点停炉次数,减少汽暖使用,改进系统,把不合格的疏水引入生水箱重复利用。

回收装置布置在除氧器约12米平台上，原从化学来补入低脱除盐水从旁路进入乏汽回收装置，出口热水再进入低脱老补水管，施工量小。

经过运行试验，流量计测定连排回收乏汽2T/h明显。

高压除氧器回收水量约9T/h，回收的凝结水进入锅炉房外0米老疏水箱，用作系统补充除盐水。

补水时，疏水经过除铁器再补入凝汽器热井或低压除氧器，循环利用，运行稳定。

包钢集团公司热电厂、焦化厂

包钢集团公司热电厂8#、9#汽机有2台高压除氧器和1台锅炉定排，2台低压除氧器、鼓风汽轮机扩容器、焦化精苯车间都使用我公司乏汽回收装置。

每年回收除盐水，高脱21700x2T，低脱7448x2T，合计58290T，定排15200T，除盐水成本价格约6元/T；回收水可节约44.1万元；

回收热量通过热量流量仪自动记录，回收热量，高脱6x1010KJ，低脱2x1010KJ，定排4x1010KJ，热量基本全部回收，一年节约煤9523T,合计:

约190万元。

除盐水73490T，约44.1万元。

煤、水节约234.1万元，投资回收器约1年。

该工程是交钥匙工程，由乙方负责从现场检测，方案制定，初步设计，施工图设计，关键设备选型及使用，项目施工管理，系统调试等全过程。

调试成功后移交给甲方。

减小老式设备（高脱）效率低引起的蒸汽排放量大，回收蒸汽热能和除盐水，循环使用。

提高企业能源利用效率，降低单位GDP能耗，降低企业成本。

国华神木发电厂100MW机组应用

国华神木发电厂有2台100MW机组，有2台440T旋膜式除氧器,该地区缺水严重。

母公司国华发电公司比较重视机组运行效率。

对节能降耗非常重视，2005年新上高压除氧器排汽回收器。

回收凝结水到0米疏水箱，作为系统补水备用。

回收除盐水约6-7T/h。

每年49000T。

热量约1.26x1011KJ。

尤其领先其它同类厂家的独有技术，快速无泵输送被回收凝结水技术。

不用泵，不用电，大大降低故障率和新能耗。

设备投运率可达100%。

竞标厂家都用15-50KW电泵输送回收后水，我方不用，比其它厂最少年节约电费12万度，回收效益更高。

HY系列凝结水回收器

一、产品概述

1、开式凝结水回收设备的弊端

　　开式凝结水箱有排汽口与大气直接相通，凝结水进入水箱后就会因压力下降而产生大量二次闪蒸汽，由于汽化潜热的存在，二次汽携带大量高品质热能排到大气中，使凝结水温度迅速下降，造成大量能源和水资源浪费，这样大量蒸汽排放到大气中，不仅影响单位形象，还会造成热污染；放置在地下室，会更无法处置。

　　开式凝结水箱因为凝结水泵易气蚀，故容积都做的很大，以便凝结水在水箱中停留足够长的时间，使温度充分降下来，这样凝结水会降到更低的温度，使热能进一步浪费，且水箱和水泵分开布置，占地面积大。

　开式回收设备有此弊端，为什么不把它密闭起来呢？

原来凝结水本身是汽水两相流，高温的凝结水极易造成号称“泵癌”的气蚀破坏，由于无法解决凝结水泵气蚀破坏，所以，过去只能将水箱与大气相通，将二次汽放掉，使凝结水充分降温，将能源浪费，只能将很少的水和热能回收，更有甚者将其全部排掉。

2、闭式凝结水回收器的原理

　公司的科研人员，经过多年实践，攻克了汽水两相流的传输问题，开发出了一套完善的凝结水回收设备——HY系列凝结水回收器，它通过闭式罐体内的调压装置、气蚀消除装置和特制的水泵，解决了水泵的气蚀，从而实现了高温凝结水和高能二次汽的完全闭式回收，缩小了集水容器的体积，采用自动控制系统使凝结水能及时回收，使能量浪费降低到最低，而且杜绝了氧腐蚀，不见了二次汽，改善了形象，即节能又环保。

另外，设备内设除污装置，可去除凝结水中的油污及硬质杂质，使凝结水更纯净。

　　为了能使整个系统运行良好，运用我们的汽水两相流传输理论，开发了解决管路气蚀、提高凝结水爬高能力的回水爬高器；我们开发的高低压共网技术，实现了多路不同压力凝结水用一台凝结水回收器回收。

3、HY系列凝结水回收器的特点

　1）高效节能、减排环保

　　本产品采用先进的压力自动调节和气蚀消除系统，解决了号称“泵癌”的高温水泵气蚀问题，使得高温凝结水和高能二次汽得以完全低位闭式回收，提高凝结水回收率和锅炉给水温度，节约燃料和纯净的软化除氧水，减少温室气体排放，结束二次汽到处冒的现象，改善厂容厂貌。

应用本产品可提高能源利用率10—20％。

另外，设备内置除污器可使凝结水更纯净。

2）机电一体、自动控制

　　本品上部为罐体，下部为电机泵，结构紧凑，占地面积小，安装方便；采用液位、压力信号自动控制泵的启停，双泵自动切换运行；内部压力自动调节，非正常液位、压力自动报警、自动动作，安全可靠；运行成本低。

3）减轻腐蚀、延长寿命

　　采用本产品后，整个凝结水回收系统密闭起来，防止氧气渗入，减少氧腐蚀，延长锅炉、用热设备和管路的使用寿命，并且还减轻除氧器负担；可适当提高疏水阀背压，减小疏水阀前后压差，减少启动次数，疏水细水长流，延长疏水阀寿命。

二、产品结构、技术参数和工艺流程

1、产品结构图

2、技术参数

　　型号释义：

HY-口口口

　　HY为产品代号

　　第一个方格内为数字，表示每小时额定处理凝结水量；

　　第二个方格内为字母，代表产品类型，具体如下：

　　F型承压P≤0．1MPa，承温T≤105℃，属常压容器。

　　Y型承压0．1MPa≤P≤0．6MPa，承温105℃≤T≤160℃，属压力容器。

　　第三个方格内为字母，代表产品运行方式或结构形式，具体如下：

　　P型采用变频技术，实现连续供水；

　　N型采用不锈钢制作；

　　L型为立式罐体；

　　W型为卧式罐体。

3、产品工艺流程图

三、经济效益计算

1、燃料节约计算：

　　Wf=（h2—h1）／q•η×Q（吨／小时）

式中：

h120℃水的热焓值，已降温回收为回收温度对应焓值，KJ/Kg；h2采用凝结水回收器后，凝结水的热焓值，KJ/Kg；q燃料的低位发热量，KJ/Kg；η锅炉的热效率；Q凝结水回收量，吨／小时。

2、软水节约计算：

　　Ww=凝结水回收量×回收器运行小时数（吨／小时）

注：

原系统已将凝结水部分回收的，应减去已回收部分。

3、节能效益计算：

　　Y=Wf×yl+Ww×y2（元）

式中：

Y1所用燃料价格，元／吨；　　y2软化水价格，含水价和软水处理费，元／吨。

四、设备安装

1、设备安装尺寸图

2、安装尺寸表

尺寸

型号L

L1ØØ1HH1H2H3D1D2D3

HY-101616105014164002300105025018001008040

HY-2018161190161650025801160300200012510040

HY-3520161300181650027501250300220015012550

HY-5022201430202060029501350350235020015050

HY-7524241580222460034601450350260020015080

HY-100262417002424600360015504002700225175100

3、凝结水回收器常用水泵性能表

型号泵型号流量

m3/h扬程

m电机功率

KW泵耐温

℃泵出口直径（mm）

HY-6DG6-256.2572.4-2905.5-18.516040

IL50-327.5-1.522-822.2-1116032

HY-10DG12-5012.5104-2905.5-18.516040

IL50-3210-1522-822.2-1116032

HY-20IL65-5020-2520-323-3.516050

IL65-4020-2545-805.5-1516040

HY-35IL80-5040-4445-1107.5-3016050

IL80-6540-4416-323-3.516065

HY-50IL80-5050-6050-12015-3716050

IL80-6550-6020-325.5-7.516065

HY-75IL100-6580-11440-4515-18.516065

IG100-16060-12028-3615160100

HY-100IL100-65100-13068-8018.5-37160100

IG100-16060-12028-3615160100

五、安装位置

1、凡凝结水能自流到锅炉房或水处理间的用户，不论回水管路在地上还是在地下，该设备一律安装在地面上。

2、当用汽设备与锅炉房距离太远、位置过低、过马路等障碍或凝结水有它用时，该设备安装在用汽设备的末端地面上。

3、设备时，上部应有一定高度，一般为设备总高度的0．2倍。

4、设备与地面接触部分为槽钢，如安装高度受限时，可不做基础平台。

六、安装方法

　1、当回水末端位于地面以上时，将回水管与该设备进水管接通；当回水管道末端位于地下时，在管道末端安装回水爬高器，回水爬高器的排污管安装闸阀，出水管向上与设备进水管接通。

　2、如果有多路凝结水回到同一凝结水回收器，各凝结水管是从高压向低压依次排列。

3、设备的调压管接到室外，调压管上不得安装任何阀门。

4、水泵的出水管分别安装逆止阀，经过三通管集中向除氧器或锅炉供水，两台电机泵自动轮换运行。

5、排污口安装排污阀，将排污管接到地沟。

6、设备自配自控箱，自控箱悬于离地面1.2米左右的墙壁上；设备的信号控制线为五芯集束电缆，千米线阻小于3欧姆、截面0.2-1.0平方毫米。

7、电源电压为380v三相四线制，自控箱至电机之间为两条四芯、截面积4—6平方毫米的电缆，