沉淀池油機(jī)組伴熱保溫蒸汽凝結(jié)水回收

洪 翔

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

日常生產(chǎn)中閃速爐重油燃燒系統(tǒng)需要配套的保溫系統(tǒng)不間斷地保溫，將重油溫度控制在105℃左右，以防止重油在管路及罐體中變黏稠或者固化?，F(xiàn)閃速爐沉淀池油機(jī)組采用蒸汽管路伴熱作為保溫的主要手段，而大量保溫蒸汽換熱后產(chǎn)生的凝結(jié)水直接外排至地溝，造成水資源浪費(fèi)，并且高溫低壓的凝結(jié)水對(duì)地溝的破壞也很強(qiáng)。將沉淀池油機(jī)組的伴熱保溫蒸汽凝結(jié)水回收至動(dòng)力車間，經(jīng)過動(dòng)力車間處理再利用可以很好地解決凝結(jié)水外排產(chǎn)生的問題，符合節(jié)能降耗，環(huán)保減排的需求。

1 沉淀池油機(jī)組保溫工藝

1.1 工藝簡(jiǎn)介

閃速爐在停爐檢修時(shí)采用點(diǎn)燃重油油槍進(jìn)行保溫作業(yè)，重油由閃速爐重油機(jī)組提供，包括：重油罐、重油泵、沉淀池重油機(jī)組、重油管路、重油加熱器、重油機(jī)組保溫。重油在常溫下流動(dòng)性很差，為了保證重油機(jī)組中的重油能夠有良好的流動(dòng)性，不堵塞重油管路，重油需要保持100℃左右，維持這樣的溫度不僅有利于重油管路中的重油循環(huán)，而且能促使重油良好的燃燒。重油管路的保溫是在重油管線上纏繞保溫蒸汽管，再用保溫棉和鐵皮覆蓋，保溫蒸汽管中通入動(dòng)力車間提供的低壓蒸汽，使重油管路中的重油保持適當(dāng)?shù)臏囟?，蒸汽換熱產(chǎn)生的凝結(jié)水通過疏水器外排至地溝，如圖1所示。

圖1 沉淀池油機(jī)組伴熱保溫系統(tǒng)

1.2 現(xiàn)場(chǎng)存在的問題

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所發(fā)現(xiàn)的問題，主要包括以下三點(diǎn)：（1）沉淀池油機(jī)組保溫蒸汽凝結(jié)水直接外排至地溝，導(dǎo)致大量的水資源浪費(fèi)，這意味沉淀池油機(jī)組產(chǎn)生的保溫蒸汽沒有進(jìn)行再利用，這不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，還對(duì)環(huán)境造成了負(fù)面影響；（2）高溫帶壓凝結(jié)水通過疏水器外排對(duì)地溝造成損壞，需要不定期對(duì)地溝進(jìn)行維修，增加了維護(hù)成本和工作量；（3）冬季、梅雨季節(jié)氣溫較低的時(shí)候，高溫凝結(jié)水外排時(shí)的蒸汽模糊視線，影響周邊作業(yè)，給日常點(diǎn)檢作業(yè)帶來了安全隱患。

以上問題不僅浪費(fèi)了水資源，增加了維護(hù)成本，還對(duì)環(huán)境和安全產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此，需要采取相應(yīng)的措施來改善這些問題，提高資源利用效率、降低對(duì)環(huán)境的影響，并確保周邊作業(yè)的安全進(jìn)行。

2 凝結(jié)水回收的可行性分析

2.1 凝結(jié)水的利用

凝結(jié)水是一種品質(zhì)較優(yōu)的軟化水，大多數(shù)情況下它攜帶的熱能也比較高，因此它具備極高的經(jīng)濟(jì)回收價(jià)值。帶壓的凝結(jié)水在釋放壓力后還會(huì)產(chǎn)生二次蒸汽，這又是它被應(yīng)用的另一大潛能。目前凝結(jié)水的回收應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

1.鍋爐補(bǔ)給水。通常凝結(jié)水是含高熱的優(yōu)質(zhì)軟化水，生產(chǎn)中如果將優(yōu)質(zhì)的凝結(jié)水能直接作為鍋爐的補(bǔ)給水的一部分，可以節(jié)省鍋爐補(bǔ)給純水的處理量和處理費(fèi)用，減少常溫水加熱變成鍋爐補(bǔ)給水的燃料費(fèi)用［1］。但實(shí)際生產(chǎn)中凝結(jié)水的品質(zhì)往往會(huì)遭到外界因素的污染，水質(zhì)無法保證?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中蒸汽運(yùn)用場(chǎng)合廣泛，應(yīng)用工藝也是多種多樣，凝結(jié)水中往往混有雜質(zhì)，例如油脂、鐵銹、懸浮顆粒物等，即使沒有這些雜質(zhì)，凝結(jié)水的含氧量、pH值、二氧化硅等含量也未必能達(dá)到鍋爐水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)的要求［2］。因此想要把凝結(jié)水作為鍋爐的補(bǔ)給水，就要除去凝結(jié)水中的固體污物、有害氣體，降低超標(biāo)的元素含量等，使其質(zhì)量符合鍋爐補(bǔ)給水的水質(zhì)管理要求。

2.熱能回收利用。主要適用于以下幾種情況：（1）凝結(jié)水回收集中處遠(yuǎn)離鍋爐或者無法架設(shè)相應(yīng)的管線；（2）凝結(jié)水再回收過程中混入的雜質(zhì)多，無法達(dá)到鍋爐補(bǔ)給水的水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)或者混有具有腐蝕性的污染物質(zhì)，難以處理；（3）凝結(jié)水的水處理費(fèi)用較高（遠(yuǎn)大于凝結(jié)水的自身價(jià)值）；（4）用汽單位無鍋爐設(shè)備［3］。這些情況凝結(jié)水都不能作為鍋爐的補(bǔ)給水被利用，而是利用換熱器給一些溫度更低的介質(zhì)進(jìn)行加熱回收其中的熱能，也可以用于一些對(duì)水質(zhì)要求比較低的設(shè)備中，節(jié)省水資源。

2.2 凝結(jié)水回收系統(tǒng)的普遍設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.2.1 開式回收

在實(shí)際工作觀察中發(fā)現(xiàn)，開式回收一般應(yīng)用在具有良好疏水性能的用氣設(shè)備上［4］。如果用氣設(shè)備的疏水設(shè)備性能不佳或者疏水設(shè)備泄露率高，在應(yīng)用開式回收時(shí)就會(huì)有大量新鮮蒸汽從集水罐的排氣口噴出，達(dá)不到良好的凝結(jié)水回收效果。同時(shí)由于開式回收系統(tǒng)的回水缸是暴露在空氣中的，凝結(jié)水在回收時(shí)會(huì)有大量的閃蒸汽的溢出，部分熱量也會(huì)擴(kuò)散到空氣中，造成能源的浪費(fèi)。開式回收系統(tǒng)中的凝結(jié)水或多或少與大氣相連通，空氣中的氧氣會(huì)進(jìn)入回收系統(tǒng)對(duì)金屬管網(wǎng)造成嚴(yán)重腐蝕，因此凝結(jié)水的開式回收系統(tǒng)存在較多缺點(diǎn)。

2.2.2 閉式回收

隨著科技發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出了高溫凝結(jié)水回收裝置，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)還引進(jìn)了國(guó)外設(shè)備（例如：美國(guó)阿姆斯壯公司的凝結(jié)水自動(dòng)回水泵），閉式回收系統(tǒng)也逐漸被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中［5］。閉式回收系統(tǒng)可以直接通過管線輸送高溫帶壓的凝結(jié)水，整個(gè)系統(tǒng)都不與大氣聯(lián)通，避免了空氣中的氣體進(jìn)入系統(tǒng)，降低了氣體對(duì)管網(wǎng)的腐蝕。密閉的系統(tǒng)也使得凝結(jié)水的閃蒸氣量減少，熱量能很好地保留下來。

3 改造措施分析及改造

3.1 改造措施分析

沉淀池油機(jī)組的蒸汽管伴熱保溫蒸汽流量相對(duì)較小，相比鍋爐、換熱器等大型熱力設(shè)備在工作中產(chǎn)生的凝結(jié)水量較小。不過相比傳統(tǒng)的做法將凝結(jié)水排放到污水系統(tǒng)中去，利用凝結(jié)水閉式回收更環(huán)保，更安全，經(jīng)濟(jì)效益更大。閃速爐沉淀池油機(jī)組的蒸汽伴熱保溫中的蒸汽來源于附近的動(dòng)力車間低壓蒸汽管網(wǎng)，距離不遠(yuǎn)。保溫?fù)Q熱后產(chǎn)生的凝結(jié)水比較純凈，沒有雜質(zhì)進(jìn)入疏水系統(tǒng)，可以安裝管道將凝結(jié)水輸送到動(dòng)力車間，并通過加熱或其他方式將凝結(jié)水轉(zhuǎn)化為蒸汽形式，隨后通過蒸汽管道輸送到系統(tǒng)中再次利用。這樣可以避免將凝結(jié)水排放到污水系統(tǒng)中，達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的。

在運(yùn)行控制方面，閉式回收系統(tǒng)中裝備了相應(yīng)的調(diào)壓、流量控制裝置，并配備了壓力、溫度檢測(cè)裝置可以對(duì)供汽壓力、回水壓力、溫度等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在高溫密閉條件下，凝結(jié)水回收系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)壓運(yùn)行，提高凝結(jié)水回收率，疏水管線上裝配的疏水器方便凝結(jié)水自流到動(dòng)力車間進(jìn)行水處理。經(jīng)過分析，閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)適用于我車間，并通過了車間技術(shù)組及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的審批。

3.2 實(shí)施改造

在原有的凝結(jié)水外排管道上加設(shè)支管，將沉淀池油機(jī)組伴熱保溫的凝結(jié)水引入動(dòng)力車間凝結(jié)水回收支管。在支管上裝配了壓力表和調(diào)節(jié)閥，控制凝結(jié)水的流量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，如果發(fā)生管道泄露需要排水維修的情況時(shí)，也能關(guān)閉通往動(dòng)力車間的調(diào)節(jié)閥門打開通往地溝的調(diào)節(jié)閥，使凝結(jié)水外排，幫助凝結(jié)水回收管快速泄壓排水，同時(shí)還不會(huì)影響動(dòng)力車間凝結(jié)水回收支管的其它凝結(jié)水回收。

沉淀池油機(jī)組伴熱管凝結(jié)水回收的管路上安裝了倒吊桶式疏水器，倒吊桶式疏水器內(nèi)部的液位敏感元件倒吊桶可以在蒸汽和凝結(jié)水進(jìn)入疏水器時(shí)上下移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中帶動(dòng)連接桿使疏水閥門開啟閉合，持續(xù)工作，間斷地將凝結(jié)水排除。倒吊桶式疏水器還能排除空氣，抵抗水錘帶來的沖擊，并且具有良好的抗污性能。排出的凝結(jié)水經(jīng)過回收管線回收至動(dòng)力車間，經(jīng)過動(dòng)力車間的熱力除氧后，再次應(yīng)用到工廠相應(yīng)的用氣設(shè)備上，如圖2所示。

圖2 沉淀池油機(jī)組伴熱保溫蒸汽凝結(jié)水閉式回收系統(tǒng)

4 效益情況

沉淀池油機(jī)組伴熱保溫蒸汽凝結(jié)水的回收改造，減少了水資源的消耗，如圖3所示。凝結(jié)水外排地溝量的下降使得硫酸車間對(duì)廢水的處理量也下降。凝結(jié)水回收到動(dòng)力車間經(jīng)過處理后再次利用到油機(jī)組的保溫中，使凝結(jié)水循環(huán)再利用，降低了動(dòng)力車間對(duì)熔煉車間的蒸汽總供給量，節(jié)省了資源。

圖3 凝結(jié)水回收改造前后水資源消耗量對(duì)比

凝結(jié)水的回收管線引入管涵內(nèi)，這樣避免了管線暴露在外受到侵蝕。閉式回收后沒有凝結(jié)水外放，改善了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，消除了安全隱患。當(dāng)需要維修時(shí)可以暫時(shí)將凝結(jié)水外排至地溝內(nèi)，短時(shí)間的外排幾乎不會(huì)損壞地溝，減少了地溝維修費(fèi)用。

5 結(jié) 語

通過將沉淀池油機(jī)組的伴熱保溫蒸汽凝結(jié)水回收并再利用，可以達(dá)到多重效益。在傳統(tǒng)情況下，凝結(jié)水通常會(huì)被外排至地溝，造成水資源的浪費(fèi)，同時(shí)高溫帶壓的凝結(jié)水外放可能會(huì)燙傷周邊作業(yè)人員，影響周邊作業(yè)環(huán)境。通過凝結(jié)水閉式回收再利用，可以最大限度地降低水資源的消耗，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，而且還能夠?qū)⒛Y(jié)水中的熱能重新利用，供應(yīng)給其他需要熱能的設(shè)備和工藝，降低能源消耗，提高了熱能利用效率。同時(shí)閉式回收系統(tǒng)避免了凝結(jié)水的外泄，減少了安全隱患，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了員工的工作安全性和舒適度。

基于上述效益，我們應(yīng)該將凝結(jié)水回收再利用的理念推廣到其他保溫系統(tǒng)中，并持續(xù)優(yōu)化整個(gè)工藝系統(tǒng)。通過推廣回收再利用的做法，進(jìn)一步提高節(jié)能降耗效果，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。同時(shí)，我們也需要做好管理和監(jiān)測(cè)工作，確保凝結(jié)水回收再利用系統(tǒng)的正常運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。這將對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)和員工的安全生產(chǎn)起到積極的促進(jìn)作用。