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蒸汽供熱系統(tǒng)的熱能回收利用

  
評論: 更新日期:2015年05月15日

  采取相應措施來實現(xiàn)對加氣磚、管樁等建筑制品的生產過程中產生的高溫廢汽、高溫冷凝水的回收再利用,從而實現(xiàn)熱力系統(tǒng)用汽數(shù)量和質量上的平衡,達到節(jié)約能源、降低生產成本,保護自然環(huán)境的目的。
    行業(yè)背景
    蒸壓釜是大型容器設備,用于灰砂磚、粉煤灰磚、加氣混凝土砌塊、新型輕質墻體材料、混凝土管樁等建筑制品的蒸壓養(yǎng)護,經過蒸養(yǎng),使制品獲得高強度。
    加氣磚、管樁在蒸壓釜蒸壓養(yǎng)護的過程中,需要通入大量飽和水蒸汽,一個蒸養(yǎng)過程結束后,很大一部分蒸汽在蒸養(yǎng)的過程中轉化為高溫冷凝熱水,這些熱水的溫度高達90℃,甚至更高;并且釜中剩余蒸汽還需排空后,產品才能出釜。目前大多數(shù)企業(yè)對高溫冷凝熱水和蒸汽的熱能回收很少有系統(tǒng)做起來,多數(shù)是用簡單的處理方式和簡陋的設備回收一小部分,大部分的熱量都浪費了。
    1.存在的主要問題有
    1.1.釜內蒸汽直接排放到大氣,首先會使大氣溫度升高,污染環(huán)境,噪音很大,熱能直接損失
    1.2.剛從設備出來的凝結水溫度較高,直接排放熱量損失大,凝結水也直接損失掉了,導致鍋爐的補水量增大,軟水成本增加;地溝會有二次蒸汽冒出,噪音大,水蒸汽也會使周圍環(huán)境空氣的濕度增加,會加重周圍設備、管道及設備支架的腐蝕。
    凝結水的價值=原水成本+軟化(脫鹽)成本+除氧成本+熱量價值
    1.3.這兩者都是很大的熱能浪費,充分利用這些熱量損失是提高蒸汽供熱系統(tǒng)熱效率,是企業(yè)節(jié)能、節(jié)水必須重視的環(huán)節(jié)。
    2.本文主要針對上述存在的問題,簡述兩種方案進行節(jié)水,節(jié)能。
    2.1.蒸養(yǎng)結束后,釜中飽和蒸汽的利用,釜與釜之間的倒汽方案
    操作說明(舉例說明)
    當1#蒸壓釜蒸養(yǎng)完畢,關閉d1,e1、s1、r2閥,打開r1、m1、n、f、e2、s2,其余閥門根據(jù)實際生產狀況定開、關,將1#釜內廢汽通入待蒸養(yǎng)的2#蒸壓釜。
    當兩釜間達到壓力平衡后,關掉r1、n、m1、n、f、e2,打開a、c、d2閥,進行正常進汽(鍋爐給汽)。
    1#蒸壓釜內剩余汽體可以通入汽水交換器,加熱鍋爐給水箱軟水;或通入蒸壓室,提高蒸養(yǎng)室溫度;通入生活區(qū),用于加熱洗澡水或供暖等。
    本裝置適用于多條蒸壓釜之間的蒸汽回收和再利用。根據(jù)蒸壓釜的數(shù)量,相應調整分汽包有關接管的數(shù)量,以滿足進排汽要求。因該行業(yè)的工藝特點是多釜輪作、排汽、預熱、沖壓、保溫,廢汽壓力隨停釜時間延長而逐漸降低,壓差小,流速會越來越慢,針對上述問題本方案中加入了汽汽引射器,避免了釜與釜之間倒汽存在蒸汽利用率低和延長了工作時間,導致工作效率的降低。
    2.2.是高溫凝結水的回收利用
    ① 傳統(tǒng)開式回收(即高溫凝結水直接進入一常壓水箱)
    存在嚴重浪費現(xiàn)象,開式水箱是常壓的容器,不能承受壓力,其頂部必須開設直徑較大的放空口,以保證凝結水進入水箱時不帶壓力,剛從蒸壓釜出來的冷凝水達到120度以上(最高接近140度),由于集中到開放水箱,冷凝水發(fā)生閃蒸損失,溫度降到100度以下,排放的大量二次汽必然消耗相應量的凝結水,在浪費大量汽化潛熱的同時,這部分熱水還要帶走相當量的潛熱,熱量損失達到20%~40%。
    ② 閉式回收(是一套全封閉的高溫凝結水回收系統(tǒng),回收器罐體內部設置除污裝置、調壓裝置、汽蝕消除裝置、下部配置特制的高溫電機泵,并且為實現(xiàn)自動化配置了自控箱) 
閉式回收的主要優(yōu)點有:
    (1)回收熱能的品質及熱效率較高
    由于閉式回收系統(tǒng)運行壓力高,回收的凝結水溫度高,參與換熱的冷凝水溫度達到120度以上(最高接近140度),輸送到熱力除氧器或鍋爐后可以節(jié)省大量用于加熱的蒸汽,甚至可以實現(xiàn)熱力除氧器的蒸汽零消耗。且閉式凝結水回收所得的高溫凝結水壓力接近用汽設備的蒸汽壓力,在相應的沸點下凝結水的焓值較高,而常壓下相應沸點時水的焓值較低。閉式回收不會因為壓力的下降引起焓值變化,產生大量二次汽。同時避免了因疏水閥泄漏所造成的新蒸汽損失(國標疏水閥允許3%的泄漏),故回收熱效率較高。
    ⑵水資源回收充分同時提高了凝結水的質量保護了環(huán)境
    開式回收將產生大量二次汽,必然消耗相應量的凝結水,所以閉式回收方式回收的水量更多一些。同時在北方地區(qū)避免了冬季的大量蒸汽外冒所形成的不美觀并污染環(huán)境的現(xiàn)象,避免了廠房被蒸汽腐蝕,墻壁剝落。且閉式回收系統(tǒng)與外界隔絕,可以避免雜質的進入;也可以避免因O2,SO2,NO等有害氣體進入引起系統(tǒng)的腐蝕,延長管道使用壽命且避免了由于氧腐蝕造成凝結水鐵離子含量過高而影響水質。
    ⑶ 提高了工作效率
    傳統(tǒng)開式回收系統(tǒng)達到最高效能速度慢,從啟動到鍋爐進水達到額定溫度的時間需要1個小時以上,有時候需要2~3個小時,而這段時間正是升壓大用汽階段,失去余熱回收的最佳時機,當達到額定溫度時,蒸壓釜又用汽減少,加熱的軟水在大軟水箱內散熱損失大。而閉式回收系統(tǒng)達到最高效能速度快,從啟動到鍋爐進水達到額定溫度的時間只需要10多分鐘;
    2.3.小結說明
    余熱回收利用系統(tǒng)的特點是長期使用,要考慮長期使用效益,產量越大,經濟效益越大。
 

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