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尿素蒸汽冷凝液回收方案的选择

[日期:2010-04-13] 来源:河北迁化  作者:许建波 [字体: ]

    尿素蒸汽冷凝液的回收利用一般分为开放式和密闭式。

       目前典型的开放式蒸汽冷凝液回收系统就是扩容换热回收法,其原理是尽可能利用蒸汽冷凝液的排放热量,通过逐级闪蒸产生低压蒸汽送给低压蒸汽用户,不足部分用新鲜蒸汽补充。高温冷凝液的低位热能再利用后,集中回收到1个常压冷凝液储槽中,冷凝液因减压闪蒸而产生的二次蒸汽只有放空,剩下冷凝液再用泵送入软水池进行除氧处理,作为锅炉补水。该方法的缺点是:蒸汽及冷凝液系统的管道、设备布置复杂,流程长,热损失大,进入储槽后闪蒸出的蒸汽放空,污染环境。

       密闭式冷凝液回收系统是将蒸汽换热设备疏水器后的冷凝液直接接入密闭式的冷凝液回收器中,将疏水器的漏汽和冷凝液完全密闭回收后直接送入锅炉。密闭式冷凝液回收系统能将100 以上的软化水直接送入锅炉,组成1个从供汽到回收的密闭循环系统。这是目前凝结水回收的较好方式。

       化工企业蒸汽系统产生的冷凝液均是经过软化甚至脱盐处理的,纯净无杂质,而且冷凝液含有热量,其热焓值为新蒸汽所含热量的15%30%,同时不含氧气和其他任何腐蚀性气体,并有一定的余压。如果采用开放式蒸汽冷凝液回收,则只是回收了大部分水和少部分热能;此外,为了解决冷凝液泵的气蚀和气缚问题,冷凝液槽一般都做得很大,以便先给进入泵体的冷凝液自然降温或用冷却水降温后再用泵送至水处理系统;同时冷凝液槽基本上都是敞开式,不但浪费大量的热能,而且会使一部分软水蒸发损失,也浪费冷凝液的余压,还会使本来不含氧的水与空气接触重新又溶入氧气。

       密闭式冷凝液回收系统中闭式冷凝液回收器的内件从设计上作了改进,其关键部件是调压器和气蚀消除器,调压器的作用是通过回收器内部自身压力的调整,保证水泵入口压力的稳定和大于它的气蚀余量,气蚀消除器保证进入泵的全部是液体。这种设计就避免了水泵的气蚀或气缚。

       以某公司20t/a尿素装置采用水溶液全循环法和密闭式冷凝液回收系统为例,对比两种回收方法的效益。

       采用开放式蒸汽冷凝液(即冷凝液槽)回收系统,进入冷凝液槽的冷凝液温度110120 ,计算时取115 ;根据冷凝液泵的运行来看,只有冷凝液温度低于80 时,冷凝液泵才不会气缚和气蚀,所以计算时取80 ;蒸汽价格100/t;软水2.6/t;年生产周期330 d;蒸汽耗30 t/h115 冷凝液的热焓值为482.53 kJ/kg,80 冷凝液的热焓值为334.94 kJ/kg, 1.3 MPa(A)饱和蒸汽的热焓值为2786.73 kJ/kg

      1)经济效益:回收的热量相当于节约1.3 MPa蒸汽12583 t,年节约蒸汽费用125.8万元;因冷凝液槽是敞开式,当高温冷凝液进入时必然闪蒸,造成5%10%的水量损失,按5%计算,则年节水产生的效益为3.1万元。全年综合经济效益为125.8+3.1=128.9万元。

      2)余压完全利用: 由于进入冷凝液槽的冷凝液全部带压力,且冷凝液槽是敞开式,余压就被浪费掉。而在密闭式的冷凝液回收系统中,余压被完全利用,节约部分电能。

      3)节约了除氧费用:由于冷凝液槽是敞开式,就有部分氧气再次溶入;在密闭式蒸汽冷凝液回收系统不会有氧气再次溶入,因此不用除氧器除氧,从而节约了除氧费用。

       4)环保效益:开放式冷凝液槽有二次蒸汽闪蒸,排放到大气中会造成环境的热污染;密闭式回收系统不存在这个问题。

       通过以上计算、分析可看出,密闭式冷凝液回收系统比开放式回收系统具有较高的节能效果,提高整个热力系统的效率,节约电、煤及水处理费用,对化工企业节能降耗和提高经济效益有着显著的效果。

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