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梅科弁業科学技術は販売部門に対して凝縮水回収の原理と応用を簡単に述べる
日付:2014-11-18読む:2

異なる蒸気設備から排出された凝縮水は回収管網を通じて集水タンクに集められ、凝縮水回収装置からボイラや酸素除去器などの他の熱所に送られる。これが凝縮水回収システムである。このシステムの役割は、凝縮水を利用する熱(フラッシュ蒸気熱を含む)と軟化水を回収することであり、状況に応じて異なるプロセス方式を採用することができる。一般的には開式システムと閉式システムの区別がある。
1、オープンシステム
このシステムの凝縮水収集タンクは開口式で、大気と通じており、凝縮水が収集タンクに入ると圧力が突然低下するため、水温はこの圧力に対応する沸点より高く、大量の二次フラッシュ蒸気が発生し、残りの凝縮水温度は約100℃である。実際には、フラッシュ放熱や、送水ポンプのキャビテーションを防止するために冷水を入れることがあるため、回収水温は70℃程度にしかならない。加えて、開式回収方式は凝縮水回収管に空気が入り、管の腐食を引き起こしやすい。しかし、オープンシステム装置は簡単で、投資は少ない。凝縮水の直接排出に比べて、まだ一定の省エネ効果がある。

このシステムにおける凝縮水収集タンクは閉鎖式であり、システム内の凝縮水圧力は常に大気圧より高く維持され、凝縮水水温はこの圧力下の沸点より低く、凝縮水の熱エネルギーは十分に利用される。また、閉式システムの凝縮水は蒸気の本来の品質を維持し、ボイラー給水に使用する場合、溶存酸素量を増加させず、ボイラー補水量も減少し、水処理の費用を削減した。
凝縮水が閉式回収に属するかどうかは、系統圧力と大気圧の関係による。蒸気設備で蒸気圧力をP 1とし、凝縮水回収タンクの標定圧力をP 2とし、大気圧をP 0とする。P 2がP 1に近づくほど、回収システムの閉式程度が高くなり、省エネ率が高くなる。逆に、P 2がP 0に近づくほど、回収システムの密閉度が悪くなり、省エネ率が小さくなる。明らかに、密閉システムの評価基準はP 0、P 1、P 2の3つの大きさ関係である。P 2=P 0の場合、密閉式回収システムとは呼べず、オープン回収システムとなる。省エネ率はオープンシステムと同じです。
二、凝縮水回収技術の選択方法

1、蒸気設備の疎水圧力が0.15 MPa未満の場合、凝縮水は重力を利用して自流回収することができる。できるだけ集水タンクとポンプ吸入口の液位差で防食圧頭を提供し、もしプロセス配置が必要な防食圧頭を保証できなければ、専門の防食装置を採用しなければならない。
2、蒸気設備の疎水圧力は0.15-0.6 MPaの間で、多くは加圧回収方式を採用して凝縮水を回収する。抵抗損失を綿密に計算し、集水タンクの超圧排気装置を設計し、直接シャワー吸収と加圧回収の2つの方式を考慮して超圧排気を利用しなければならない。ポンプインペラの耐温150℃のポンプを選択し、専用の防食装置を配置する必要がある。
3、用蒸気設備の凝縮水圧力は0.6 MPaより大きく、高圧、中圧回収システムのフラッシュ蒸気を採用し、フラッシュ蒸気は中圧または低圧用蒸気設備に供給する。フラッシュ蒸発量は中低圧熱ユーザーの蒸気使用量以下であり、同じ使用周期がある場合、直接利用することができる。中、低圧熱ユーザーがいない場合は、中圧または低圧熱交換装置を設置し、他のプロセス媒体を加熱して、同じ熱エネルギー利用効果を達成する。噴射ヒートポンプ方式を採用し、増圧増分を利用する。

1、条件
企業の生産プロセスはこのような熱交換設備の電源を入れた後、蒸気消費量と蒸気使用圧力のいずれも安定した負荷にあることを要求している。
2、パイプネットワークの選択
余圧復水方式の限定流速と比摩抵抗の原則に基づいて管径を設計し、集水タンクを専門に設置しないことができる。回収管網は回収装置に直接接続されている。
3、回収装置の選択
回収凝縮水流量と凝縮水熱ユーザー抵抗に基づいて凝縮水ポンプのキャビテーション防止装置流量と揚程を確定し、装置吸入管が設置故障を考慮する時の自動排水機能。
特殊プロセスユーザー
1、製紙業界

設計時には上記の要素を考慮して、噴射ヒートポンプ技術、自己制御技術と凝縮水回収技術を結合して、設計した熱エネルギー利用システムを設計しなければならない。
2、タバコ業界
高圧用蒸気設備の二次フラッシュ蒸気を直接加湿や空調暖房などに使用することが考えられ、二次フラッシュ蒸気量と圧力が不足している場合は噴射ポンプによる吸引と増圧が可能である。
3、ゴム業界
蒸気使用設備が多く、単台の蒸気消費量が小さく、同期使用係数が大きく、凝縮水の回収には合理的な圧力マッチングが必要で、硫化温度を保証することができる。凝縮水はボイラー給水と加硫機内のタイヤ用水の両方を行うことができる。
要するに、特殊な技術には特殊な処理方法が必要であり、回収システム上と回収装置のオプションに*の効果を達成するように努力しなければならない。凝縮水の用途に応じて凝縮水をボイラ補水として選択する
1、凝縮水をボイラ蒸気パックの補水にする
直接上ボイラとは、回収装置の出口管を元ボイラの上水道管に接続する省炭器の先端のどこか(一般的には元の上水道ポンプの逆止弁の後端)を指す。上水温度が上昇するため、省炭器の安全問題に注意しなければならず、関連計算を通じて、省炭器出口の温度を確定することができ、非沸騰式省炭器に対して、この温度は少なくとも飽和温度30℃より低く、沸騰式省炭器に対して、省炭器出口温度はサイダー混合物の乾燥度≦20%を保証しなければならない。
2、凝縮水直接熱力脱酸素器
大型ボイラは上水の連続性と安定性に対する要求が高く、この時凝縮水はボイラに直接入力するのではなく熱力酸素除去器に入り、それから元ボイラ上水システムによってボイラへの入力任務を完成する。直接ボイラーに乗っても間接ボイラーに乗っても、安全の観点から、ボイラーや酸素除去器が満水になったときに凝縮水を排出する配管を設置しなければならない。この管は一般的に軟化水タンクに接続され、オーバーフロー管の性質を持っている。凝縮水のこのような行方選択は自動的であり、一般的には電磁弁、二重回路レギュレータなどの制御弁によって行われる。凝縮水を低温熱源とする企業は熱発電所を利用して蒸気を供給し、回収管網が長すぎるなどの原因でボイラ室に直接回収できない場合、または凝縮水集水タンクの水質が二次汚染を受け、ボイラの補水ができない場合、低温加熱熱源として使用することができる。
1、企業が暖房熱源に使用する
凝縮水の余熱を利用して、熱供給負荷に基づいて軟水(または生水)の一部を暖房循環用水として補充する必要があるかどうかを決定し、余熱に基づいて暖房面積を決定し、集中熱供給費用を節約することができる。
2、直接温水ユーザー用
捺染、紡績、ゴム、タイヤなどの企業には、高温軟化熱水を大量に自家用する必要があり、凝縮水を高温熱水用として利用することができる。
3、間接熱交換源
凝縮水が汚染されて直接利用できない場合は、間接熱交換方式を考慮することができる。例えば、加熱技術用水、暖房循環水などの非飲用水の場合。
要するに、凝縮水回収の原則は:凝縮水回収システムにおけるエネルギーの総合利用、達成されたエネルギー回収利用を通じて、蒸気熱力システム全体の利用率zuiが高く、経済性を維持することである。凝縮水の回収におけるエネルギー回収には、実際には交錯する3つの方法がある:凝縮水に含まれる熱エネルギーの回収、フラッシュ蒸気の有効利用、軟化水の回収。
高、中圧回収システムに対して、システムに専用のフラッシュ装置を設置し、フラッシュ蒸気は低圧用蒸気設備に使用する。次の低圧蒸気ユーザーがいなければ、熱交換器を設置し、他の用途のプロセス媒体を加熱し、エネルギーの有効利用を図ることができる。凝縮水回収管網には多段フラッシュ装置を設置し、蒸気を段階的に利用することができる。
凝縮水回収装置におけるzui終の凝縮水は一般的にボイラに戻して再使用することで、熱エネルギーを節約するだけでなく、軟化水も節約し、水処理の費用も節約することができる。
凝縮水は汚染され、軟化水としては使用できない場合がありますが、その中の熱エネルギーはできるだけ回収すべきで、暖房、間接加熱温水、その他の工質などの低温加熱熱源として使用することができます。
企業が火力発電所を用いて蒸気を供給する場合、凝縮水をボイラー管網に回収するのは長すぎるか、または回収する必要がある凝縮水の数が少なすぎて、回収管網を設置する価値がなく、蒸気点を用いた凝縮水を集めて、その場で利用すべきである。
三、凝縮水回収技術の改造がシステムに与える影響
蒸気使用設備への影響
多くの熱交換設備は蒸気の潜熱を利用して熱エネルギー変換を実現しており、これも凝縮水回収の通常の分野である。回収技術の使用、蒸気使用設備の背圧を増加し、疎水弁の作動圧力差を減少し、相応の調整をしなければ、生産に影響を与える可能性があり、
具体的な解決策は次の通りです。
1、高、中圧用蒸気設備に対して、疎水弁の排出口と管網の管径と接続方式を変更することにより、圧力差と流量関係を調整して直接解決する。
2、低圧用蒸気設備に対して、無圧式疎水弁または噴霧増圧疎水の回収方式を採用することによって解決する。
要するに、蒸気使用設備、回収技術の使用に対しては元の配置を変えなければならず、蒸気使用設備の加熱技術に不利な影響がないことを保証しなければならない。
回収パイプネットワークへの影響
圧力状況は低圧設備が正常に水に戻ることを保証できない場合、高、低圧管路は分設し、異なる回収装置を採用し、達成する省エネ効果を得る。
2、圧力差が大きくない管網に対して、水力計算によって管径を選択し、不合理な管径設計による水撃、蒸気栓などの悪影響を避ける。
有害ガス排出への影響
1、同じ熱負荷条件下で、凝縮水の回収を通じて、ボイラーの煙塵の排出を下げ、環境保護に有利である。
2、凝縮水の回収により、ランニング、噴出、滴下、漏れによる環境に対する熱汚染が減少する。
高温凝縮水の二次フラッシュ蒸気放出への影響
1、密閉式凝縮水回収システムは二次フラッシュ蒸気に対して適切な設計方案を持ち、圧力、流量と品質に基づいて用途を選択する。
2、二次フラッシュ蒸気はプロセスが簡単で*利用できるユーザーを優先的に選択する。
3、二次フラッシュ蒸気を排出する必要がある場合、消音、減圧などの措置を採用しなければならない。

1、凝縮水の回収熱量がボイラの熱力脱酸素平衡状態の熱量より小さい場合、凝縮水は直接脱酸素器に戻すことができる。
2、凝縮水が酸素除去器に入る時、一般的にボイラー給水管と同じ距離ではなく、酸素除去器ケーシングの上方に開口し、凝縮水が均一に入る方式で配置され、かつ凝縮水回収システムの真空逆流の予防措置を設計しなければならない。
3、凝縮水の優先使用原則に基づいて、元酸素除去器上の水の量は凝縮水の返水量に基づいて下げるべきである。
4、手動で酸素除去温度を制御する酸素除去器に対して、蒸気の吸気量は凝縮水の回収量に応じて減少し、閉鎖する。
ボイラ水処理設備への影響
1、凝縮水は純粋な軟化水であり、凝縮水の回収量の増加、ボイラ軟化水の供給量はそれに応じて減少する。
2、ボイラ軟化水処理設備は回収量の増加に伴って減少するのではなく、凝縮水がない場合の予備状態を維持しなければならない。
3、凝縮水の水質は連続的に監視しなければならない、一旦水質は他の要素がボイラーの要求に合わないため、軟化水は直ちに供給すべきである
はい、どうぞ。

ボイラ運転への影響
1、凝縮水が直接ボイラの蒸気パックに入る時は省炭器の前に入るべきで、凝縮水の進水温度とボイラの蒸気パック内の水蒸気温度は40℃以上の温度差がなければならない。
2、凝縮水がボイラーに先に入ることをできるだけ保証するとともに、ボイラー補機システムに対してできるだけ周波数変換速度制御方式を採用しなければならない。
3、元ボイラーの給水量は凝縮水の回収量に応じて調整する必要がある。
凝縮水回収技術改造の省エネ効果、コストと効果
一、省エネ効果
凝縮水の回収は蒸気熱力システムの循環における重要な一環であり、システムの省エネの観点から、凝縮水の回収利用の良し悪しは直接蒸気熱力システムの総エネルギー利用効率に影響する。これは主に以下の点に表れている:
1、熱エネルギー価値:凝縮水は蒸気熱エネルギー(エンタルピー値)の20%前後を有し、凝縮水を回収しないシステムに対して、凝縮水の回収改造の省エネ潜在力は熱力システムの他の部分より大きい。

3、熱平衡:凝縮水の余熱を回収して熱力酸素除去に用い、熱力酸素除去器の新しい蒸気使用量を減少し、高品位蒸気の消費量を減少した、凝縮水をボイラ蒸気パックに回収することでボイラ燃料を節約することができ、一般的には給水温度が6℃上昇するごとに燃料を1%節約することができる。凝縮水の回収はボイラの汚染排出量の減少に有利であり、汚染排出熱損失を低減し、ボイラの熱効率を高める。
4、水のバランス:凝縮水をボイラーに給水することで軟化水処理量を減少させ、軟化水処理費用を節約することができる。
二、技術経済効果
プロジェクト投資
凝縮水回収新規プロジェクトへの投資は、回収管網、回収ポンプステーション、自動制御、土建設置費用などのいくつかの部分から構成される。
凝縮水回収改造プロジェクトの投資は、蒸気設備を用いた疎水弁の選択、回収管網の改造、回収ポンプステーションの改造、自己制御システムと一部の土木改造などの費用から構成される。企業敷地の半径、蒸気使用設備の数、回収管網の管径と数量、凝縮水の圧力等級と流量、凝縮水の利用方式と制御方式などはプロジェクト投資総額を決定した。
投資回収期間
凝縮水の価値は直接熱エネルギー価値、凝縮水の純粋な品質価値、汚染物質排出削減価値の3つの部分に表れている。プロジェクト投資は新規プロジェクトと改造プロジェクトによって異なるが、凝縮水の価値も動力設備の採用によって蒸気コストが異なり、凝縮水の価値も異なる。設備が断続的に稼働する場合、毎年凝縮水の節約価値は5万元前後である。運行費用は凝縮水回収案のため具体的な状況によって大きく異なるが、凝縮水回収に必要な動力消費は回収した熱エネルギーと軟化水の価値に比べてはるかに小さい。凝縮水を直接ボイラー蒸気パック給水の回収システムとし、回収装置の運転電気料金はボイラー元給水ポンプの運転電気料金を部分的に相殺することができる。凝縮水を酸素除去器として給水する回収システムで、運転費用は回収装置の凝縮水ポンプの電気代である。凝縮水を暖房またはその他の利用方式とする場合、具体的な応用に基づいて具体的な熱エネルギー分析を行う。
三、環境効果と社会効果
凝縮水省エネ技術の改造を通じて、良好な省エネ効果と客観的な経済効果をもたらすだけでなく、良好な環境効果と社会効果も生むことができる。
1、環境熱汚染を減らす
凝縮水が蒸気設備で大気に排出された瞬間、圧力が突然低下したため、大量の二次フラッシュ蒸気が発生し、噴出された高温凝縮水クリップフラッシュ蒸気は現場作業員にやけどをしやすい。北方の冬は環境温度が低いため、霧幕が形成されやすく、歩行者の視線に影響を与える。
2、煤塵及び有害ガス排出量の減少
余熱の回収は熱供給量の減少に伴い、石炭ボイラーにとって、石炭燃焼量の減少、煤塵排出の減少を意味し、その中の有害ガスCO 2、SO 2はそれに応じて減少する。
3、我が国のエネルギー利用全体のレベルを高める
蒸気熱力システムの応用は非常に一般的なため、ほとんどの業界で大量に使用されている。同時に凝縮水の回収は具体的な生産条件と回収技術条件に制限され、一般的な回収率は低い。そのため、凝縮水回収省エネ改造を実施することでエネルギー効率を大幅に高めることができ、我が国のエネルギー需要圧力と環境圧力を軽減するために非常に重要である。