汽 - 水換熱機組運行時,蒸汽釋放熱量后形成的冷凝水(凝結(jié)水)若處理不當,會導致能源浪費、設(shè)備腐蝕及系統(tǒng)效率下降。以下是冷凝水的完整處理流程、技術(shù)方法及注意事項:

- 高熱能含量:溫度通常在 60~120℃,含蒸汽冷凝釋放的顯熱(占蒸汽總熱量的 20%~30%)。
- 高純度:不含或含少量溶解鹽(若蒸汽未被污染),是優(yōu)質(zhì)鍋爐補水水源。
- 潛在腐蝕性:若蒸汽中含 CO?、O?,冷凝水可能呈酸性(pH 值<7),需防管道腐蝕。
- 節(jié)能:回收熱量降低鍋爐燃料消耗(每回收 1 噸 80℃冷凝水,可節(jié)約約 6kg 標準煤)。
- 節(jié)水:減少軟化水制備量,降低水處理成本。
- 防故障:避免冷凝水堆積導致水錘、設(shè)備腐蝕及系統(tǒng)效率下降。
環(huán)節(jié) | 技術(shù)要點 | 核心設(shè)備 |
---|
蒸汽系統(tǒng)疏水 | - 蒸汽管道、換熱器底部設(shè)置疏水點,確保冷凝水及時排出 - 疏水閥選型需匹配蒸汽壓力、流量(如高壓系統(tǒng)用機械型疏水閥,低壓系統(tǒng)用熱動力型) | 疏水閥(浮球式、倒吊桶式、熱靜力式) |
防止水錘 | - 疏水前設(shè)置汽水分離器,分離蒸汽與冷凝水 - 管道坡度≥3‰,避免冷凝水積聚 | 汽水分離器、管道坡度設(shè)計 |
- 回收方式:
- 開式回收:冷凝水直接排入敞口水箱,易接觸空氣導致氧氣溶解(適用于小型系統(tǒng)或水質(zhì)要求低的場景)。
- 閉式回收:冷凝水通過密閉管道輸送至水箱,隔絕空氣(推薦用于高壓、高溫系統(tǒng),可減少氧化腐蝕)。
- 輸送設(shè)備:
- 冷凝水泵需耐高溫(≥100℃),采用離心泵或屏蔽泵,避免氣蝕(進口設(shè)穩(wěn)壓罐或高位水箱)。
常見雜質(zhì)及處理方法:
雜質(zhì)類型 | 來源 | 危害 | 處理技術(shù) |
---|
溶解氧(O?) | 開式回收系統(tǒng)接觸空氣 | 管道及鍋爐氧腐蝕 | 熱力除氧(加熱至 104℃)、真空除氧 |
二氧化碳(CO?) | 蒸汽中 CO?冷凝成碳酸 | 管道酸性腐蝕 | 加氨調(diào)節(jié) pH 至 8.5~9.5(中和碳酸) |
機械雜質(zhì) | 管道銹蝕、焊渣 | 堵塞閥門、泵葉輪 | 多級過濾(石英砂過濾 + 精密濾芯) |
油類 | 蒸汽帶油或設(shè)備泄漏 | 影響鍋爐燃燒安全 | 活性炭吸附、氣浮分離 |
水質(zhì)標準(以鍋爐補水為例):
指標 | 標準值 | 檢測方法 |
---|
pH 值(25℃) | 8.5~9.5 | pH 試紙或在線檢測儀 |
溶解氧 | ≤0.1mg/L | 電化學探頭 |
硬度 | ≤0.03mmol/L | 絡合滴定法 |
鐵(Fe) | ≤0.3mg/L | 分光光度法 |
- 條件:冷凝水水質(zhì)符合鍋爐補水標準(如電廠、供熱站)。
- 流程:
冷凝水 → 除氧器 → 軟化水裝置 → 鍋爐給水泵 → 鍋爐 - 優(yōu)勢:最大化熱能回收,節(jié)約燃料及水處理成本(每噸冷凝水回收可節(jié)省約 15 元成本)。
- 若冷凝水含少量雜質(zhì)(如輕度油污),可經(jīng)處理后用于:
- 循環(huán)水系統(tǒng)補水(需除氧、過濾);
- 設(shè)備冷卻用水(需控制溫度≤40℃);
- 廠區(qū)清潔、綠化用水(簡單過濾即可)。
- 若冷凝水嚴重污染(如含油、化學品),無法回收時需達標排放:
- 執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996),pH 值 6~9,COD≤500mg/L,石油類≤10mg/L;
- 先經(jīng)隔油池、中和池等預處理,再排入市政管網(wǎng)。
- 原因:疏水閥堵塞(雜質(zhì)沉積)、選型過小或管道坡度不足。
- 解決:清洗疏水閥,更換大口徑疏水閥,調(diào)整管道坡度至≥5‰。
- 原因:開式回收系統(tǒng)氧氣溶入、蒸汽帶油或管道銹蝕。
- 解決:改為閉式回收系統(tǒng),加裝除氧器和油類過濾器,管道內(nèi)壁做防腐處理(如襯膠、涂環(huán)氧樹脂)。
- 原因:冷凝水溫度過高(>100℃)或泵進口壓力過低。
- 解決:降低冷凝水溫度(如加裝冷卻器),提高進口靜壓(設(shè)置高位冷凝水箱)。
- 智能化監(jiān)控:
- 安裝在線水質(zhì)檢測儀(pH、溶解氧、電導率),實時監(jiān)測冷凝水品質(zhì),超標時自動切換處理流程。
- 余熱梯級利用:
- 高溫冷凝水(>90℃)先用于預熱鍋爐補水,低溫冷凝水(<60℃)用于預熱其他工藝介質(zhì)。
- 防腐設(shè)計:
- 冷凝水管道采用不銹鋼(304/316)或襯塑鋼管,水箱內(nèi)壁涂刷防腐涂層(如聚脲)。
- 定期維護:
- 每月清洗疏水閥過濾器,每季度檢測冷凝水水質(zhì),每年對管道進行化學清洗(酸洗除垢)。
- 背景:原系統(tǒng)采用開式回收,冷凝水含氧量達 1.2mg/L,管道每年腐蝕穿孔。
- 改造方案:
- 更換為閉式回收系統(tǒng),加裝真空除氧器(氧含量降至 0.05mg/L);
- 管道更換為 304 不銹鋼,水箱內(nèi)襯玻璃鋼;
- 增設(shè)冷凝水余熱換熱器,預熱軟化水(節(jié)約蒸汽用量 15%)。
- 效果:年節(jié)約燃料成本約 80 萬元,設(shè)備維護費用降低 60%。
通過科學處理冷凝水,不僅能實現(xiàn)節(jié)能降耗,還能延長設(shè)備壽命。建議根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和水質(zhì)要求,選擇合適的回收工藝,同時重視日常監(jiān)測與維護,確保冷凝水系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行。