趙利光(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

系統(tǒng)割裂、設(shè)備型號選擇等問題是目前凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中主要存在的問題，這些問題嚴(yán)重地影響了凝結(jié)水回收系統(tǒng)的效用，同時也造成了能源浪費(fèi)。如何優(yōu)化凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)，滿足工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)需求，提升凝結(jié)水回收系統(tǒng)利用率；在明確凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中問題的前提下，如何采取針對性的應(yīng)對措施，是目前各相關(guān)從業(yè)人員需要考慮的問題。

1 凝結(jié)水回收系統(tǒng)基本內(nèi)容

凝結(jié)水回收作為現(xiàn)階段各工業(yè)產(chǎn)業(yè)最為常用的一項(xiàng)節(jié)能減排措施，能夠有效降低運(yùn)行成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)會涉及到許多個單元，該系統(tǒng)的運(yùn)行主要包括三個方面，分別是凝結(jié)水收集儲存、處理以及加壓輸送，凝結(jié)水回收裝置將用汽設(shè)備與蒸汽管道中所產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水進(jìn)行凝結(jié)回收并儲存，凝結(jié)水回水經(jīng)除油除鐵處理后可以直接作為除鹽水補(bǔ)充到鍋爐或鍋爐補(bǔ)水箱中，以此來達(dá)到循環(huán)利用的效果[1]。

凝結(jié)水回收系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以減少工業(yè)生產(chǎn)過程中凝結(jié)水的排放，大大地降低了對環(huán)境的污染，同時可以節(jié)約除鹽水用量，還能充分回收冷凝水中的低溫?zé)幔瑢?shí)現(xiàn)資源最大限度利用，進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)收益與社會效益，對我國實(shí)施節(jié)能減排戰(zhàn)略有著十分重要的意義。

2 現(xiàn)階段凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 過于注重設(shè)備配置與功能

部分設(shè)計(jì)人員過于注重對工藝設(shè)備的配置與功能，忽略了整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，沒有充分考慮用汽設(shè)備工作特點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致凝結(jié)水回收系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中出現(xiàn)設(shè)備與系統(tǒng)不協(xié)調(diào)問題的發(fā)生，影響設(shè)備正常運(yùn)行的同時，也降低了凝結(jié)水回收效果。例如，多臺用汽設(shè)備服務(wù)于一個工藝裝置，壓力要求相對也會有所提升，加上設(shè)備具有很多個凝結(jié)水疏水點(diǎn)，進(jìn)而使得每臺用汽設(shè)備操作壓力存在較大的差異，壓力過低會影響凝結(jié)水進(jìn)入回收主管。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)凝結(jié)水回收系統(tǒng)時沒有考慮氣體排放因素，使得工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生多余的蒸汽無處排放，只能排放到大氣中，導(dǎo)致環(huán)境污染與資源浪費(fèi)嚴(yán)重。凝結(jié)水回收系統(tǒng)運(yùn)行過程中若疏水閥出現(xiàn)問題而造成排水不暢，其主要原因在于設(shè)計(jì)人員沒有顧及到凝結(jié)水回收設(shè)備的背壓，進(jìn)而影響用汽設(shè)備加熱效果。

2.2 系統(tǒng)工作特性與設(shè)備型號不協(xié)調(diào)

導(dǎo)致凝結(jié)水回收效率低的主要原因在于凝結(jié)水設(shè)備選型與凝結(jié)水回收系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，傳統(tǒng)的凝結(jié)水設(shè)備采用開式回收系統(tǒng)，沒有充分考慮設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的溫度問題，致使蒸汽很快的發(fā)散的大氣中，造成環(huán)境污染的同時，也造成了熱能浪費(fèi)，使得凝結(jié)水無法再次利用[2]。凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中也會采用動力機(jī)械泵對凝結(jié)水進(jìn)行加壓，但該設(shè)備作為動力介質(zhì)對蒸汽壓縮能力較差，無法滿足凝結(jié)水回收系統(tǒng)運(yùn)行要求，進(jìn)而導(dǎo)致無法輸送凝結(jié)水等相關(guān)問題的出現(xiàn)，影響運(yùn)行效率的同時，也使得廠區(qū)內(nèi)部到處冒著熱氣，造成熱污染。閉式回收設(shè)備的出現(xiàn)解決了以上問題，并不是所有凝結(jié)水回收系統(tǒng)都可以與閉式回收設(shè)備相匹配。相關(guān)人員雖然采取了應(yīng)對措施控制閉式凝結(jié)水回收罐內(nèi)部壓力，在一定程度上可能會導(dǎo)致疏水閥出現(xiàn)問題，致使上游用汽設(shè)備疏水不連貫，最終影響設(shè)備正常運(yùn)行。

2.3 凝結(jié)水輸送壓力不平衡

部分石化與化工企業(yè)為了降低運(yùn)行費(fèi)用，通常會采用集中式凝結(jié)水回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)雖然在節(jié)約成本與提高管理水平方面具有一定優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用的過程中也存在一定弊端，工藝裝置會影響用汽設(shè)備壓力，在外送凝結(jié)水壓力方面也有很大差異性，外送凝結(jié)水壓力影響凝結(jié)水進(jìn)入回收主管。因此，該系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)凝結(jié)水輸送壓力不平衡問題，進(jìn)而影響凝結(jié)水回收系統(tǒng)運(yùn)行效率與質(zhì)量，加上該系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員為了降低成本，強(qiáng)硬規(guī)定凝結(jié)水回收點(diǎn)出界區(qū)壓力必須保持一致，并沒有考慮外送凝結(jié)水實(shí)際壓力值，使得凝結(jié)水回收系統(tǒng)中經(jīng)常采用揚(yáng)程較高的凝水泵，致使該系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期成本增加，同時也會降低系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

2.4 凝結(jié)水回收管道設(shè)計(jì)存在缺陷

凝結(jié)水回收管道管徑過小與彎頭過多都會嚴(yán)重影響凝結(jié)水輸送，凝結(jié)水回收管道設(shè)計(jì)存在缺陷，在某種程度上會影響高溫凝結(jié)水在輸送的過程中汽液兩相流的形成，嚴(yán)重時造成水擊，進(jìn)而造成凝結(jié)水回收管道、法蘭受到損害，導(dǎo)致凝結(jié)水泄漏，損失嚴(yán)重。此外，許多工業(yè)產(chǎn)業(yè)普遍存在凝結(jié)水回收利用不合理等問題，實(shí)際應(yīng)用的過程中通常只回收利用水資源，沒有考慮過對熱能的利用；凝結(jié)水回收利用方式不合理，一旦凝結(jié)水進(jìn)入污水系統(tǒng)，會降低污水系統(tǒng)處理效果，加劇污水中細(xì)菌的滋生，影響污水再利用；進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，會影響冷熱負(fù)荷平衡，不利于凝結(jié)水輸送，出現(xiàn)設(shè)備高質(zhì)低用情況，致使投資成本與運(yùn)行成本增加。

3 針對凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題的具體應(yīng)對措施

3.1 合理利用凝結(jié)水回收系統(tǒng)

大型石化、化工等工業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用凝結(jié)水回收系統(tǒng)，能夠有效達(dá)到節(jié)能減排的效果，部分工藝裝置需要配備除鹽水站或蒸汽等，利用凝結(jié)水在一定程度上能夠減輕工藝裝置運(yùn)行負(fù)荷，因凝結(jié)水存在著大量的熱力能源，借助這一特質(zhì)，把凝結(jié)水在凝結(jié)水回收管道中所產(chǎn)生的蒸汽代替部分新鮮蒸汽，降低能耗的同時，也節(jié)約了輸送成本[3]。凈水處理過后的凝結(jié)水有著較好的水質(zhì)，此時的凝結(jié)水可以替代除鹽水為工藝裝置提供動力，針對已經(jīng)無法再次利用的凝結(jié)水可考慮進(jìn)行外送。

3.2 確保工藝裝置安全

對凝結(jié)水回收系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，相關(guān)人員也需要制定工藝裝置安全運(yùn)行應(yīng)急措施，在一定程度上可以有效避免因凝結(jié)水工藝不足影響工藝裝置安全運(yùn)行問題的發(fā)生，針對部分疏水壓力較低的工藝設(shè)備，在不影響工藝設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的前提下，可對凝結(jié)水回收罐的壓力進(jìn)行調(diào)整，確保凝結(jié)水順利輸送；充分考慮凝結(jié)水回收系統(tǒng)中的水力影響因素，以此來確保凝結(jié)水回收系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)的合理性，保證每個支路的凝結(jié)水順利進(jìn)入主管道。此外，為提升凝結(jié)水回收系統(tǒng)使用壽命與質(zhì)量，應(yīng)做好對部分工藝設(shè)備的防汽蝕措施，減少因蒸汽腐蝕對該工藝設(shè)備的損害，防止凝結(jié)水泄漏，進(jìn)而規(guī)避不必要的損害與經(jīng)濟(jì)損失。

3.3 加強(qiáng)對余熱梯級的利用

做好凝結(jié)水回收系統(tǒng)后期凈化處理與利用工作，在一定程度上可以減少高溫凝結(jié)水因直接回收在輸送過程中汽液兩相流、水擊等問題的出現(xiàn)，將凝結(jié)水溫度加以控制，提升凝結(jié)水輸送效率[4]。為達(dá)到凝結(jié)水溫度逐級降低的效果，在凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以采用多級閃蒸，以此來滿足其他用汽設(shè)備的工藝需求，進(jìn)而避免高質(zhì)低用現(xiàn)象的出現(xiàn)。多級閃蒸具體采用方式為以下幾點(diǎn)：首先，為提升余熱梯級利用效果，將一級閃蒸罐內(nèi)高溫凝結(jié)水輸送到二級閃蒸罐中，此時的凝結(jié)水已經(jīng)通過特殊工藝實(shí)現(xiàn)了降溫，二級閃蒸罐中的凝結(jié)水是溫?zé)釥顟B(tài)，適當(dāng)增加閃蒸罐壓力，為凝結(jié)水下階段輸送的降溫做好鋪墊；其次，已經(jīng)降溫的凝結(jié)水輸送到凝結(jié)水罐會與罐內(nèi)原有的凝結(jié)水融合在一起，利用熱回收設(shè)備將降溫凝結(jié)水輸送到余熱回收單元，同時不要忘記對凝結(jié)水泵進(jìn)行加壓，確保達(dá)到余熱梯級利用效果；最后，凝結(jié)水的降溫已經(jīng)達(dá)到相關(guān)要求，即可進(jìn)行凈化處理，去除凝結(jié)水中多余的雜質(zhì)。凈化處理完成后應(yīng)再次檢測凝結(jié)水是否達(dá)到進(jìn)入鍋爐或鍋爐補(bǔ)水箱水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為提高水資源循環(huán)利用率，可利用其他用水設(shè)備進(jìn)行除鹽。

3.4 科學(xué)規(guī)劃廠區(qū)

為有效提升凝結(jié)水回收系統(tǒng)在石化、化工等工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用效果，除了需要優(yōu)化凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)以外，也要科學(xué)規(guī)劃廠區(qū)，對各工業(yè)產(chǎn)業(yè)合理的應(yīng)用凝結(jié)水回收系統(tǒng)有著十分重要的作用。把蒸汽系統(tǒng)與凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，減少工業(yè)產(chǎn)業(yè)中能源的消耗，為我國實(shí)施節(jié)能減排戰(zhàn)略貢獻(xiàn)一份力量的同時，也可為各工業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)降耗增效的目標(biāo)提供了良好的條件。在設(shè)計(jì)凝結(jié)水回收系統(tǒng)時，為做好廠區(qū)規(guī)劃，設(shè)計(jì)人員需要與熱工、暖通以及水處理各專業(yè)人員進(jìn)行溝通，結(jié)合廠區(qū)實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)可行性、操作性強(qiáng)的廠區(qū)分布圖，進(jìn)而設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的凝結(jié)水回收系統(tǒng)，利用廠區(qū)分布圖，確定凝結(jié)水管道走向、管徑大小，這樣才能確保凝結(jié)水回收系統(tǒng)正常的運(yùn)行。廠區(qū)實(shí)際規(guī)劃的過程中，相關(guān)人員要選擇合適的凝結(jié)水回收設(shè)備，保證該設(shè)備的選型與系統(tǒng)相匹配，在一定程度上能夠有效避免因設(shè)備選型不當(dāng)而導(dǎo)致后期凝結(jié)水回收系統(tǒng)需要做出改動，同時與凝結(jié)水回收系統(tǒng)相關(guān)的其他設(shè)備也要合理選型，比如說凝結(jié)水處理設(shè)備和余熱利用設(shè)備，確保凝結(jié)水回收系統(tǒng)水平平衡，減少運(yùn)行成本投入，提升工業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 做好凝結(jié)水回收系統(tǒng)冷熱負(fù)荷平衡

過于傳統(tǒng)的凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式主要采用空冷器或循環(huán)水冷卻，使其可以達(dá)到對凝結(jié)水進(jìn)行降溫的效果，采用這種方式的主要原因在于大部分石化、化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的熱負(fù)荷較多，冷負(fù)荷相對較少，雖然在一定程度上有著較好的降溫優(yōu)勢，但所產(chǎn)生的熱能會造成大量的浪費(fèi)，同時也增加了運(yùn)行費(fèi)用與冷卻水站的負(fù)荷。針對此方面的問題，設(shè)計(jì)人員對凝結(jié)水回收系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)從平衡凝結(jié)水回收系統(tǒng)冷熱負(fù)荷出發(fā)，查找翻閱暖通等專業(yè)領(lǐng)域中對此方面的設(shè)計(jì)，吸取設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提升凝結(jié)水輸送效率。把凝結(jié)水作為熱源介質(zhì)，利用相關(guān)工藝來提取凝結(jié)水熱能，把設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的低壓蒸汽替換部分新鮮蒸汽，在此基礎(chǔ)上減少對外送蒸汽的消耗，盡可能不采用空冷器或循環(huán)冷卻水來對凝結(jié)水進(jìn)行降溫，能夠有效提升熱能利用率的同時，也實(shí)現(xiàn)降低工業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行成本的目的，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的推行，凝結(jié)水回收系統(tǒng)的應(yīng)用為各工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)增加經(jīng)濟(jì)效益的同時，也積極響應(yīng)了國家節(jié)能減排號召，減少了資源浪費(fèi)。通過對統(tǒng)籌規(guī)劃廠區(qū)系統(tǒng)、保證工藝安全以及平衡凝結(jié)水回收系統(tǒng)冷熱負(fù)荷等應(yīng)對措施的運(yùn)用，降低能耗，提升綜合效益，為促進(jìn)各工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。