余热余冷的回收利用

薛建淮

陕西中电精泰电子工程有限公司无锡分公司

摘要：火力发电厂生产中都含有大量余热，这些余热存在于锅炉排污、除氧器排气、电厂循环冷却水等过程中。这些热量在生产过程中被排放到大气中，不仅降低了电厂的热能效率，还对环境造成一定的污染。本文主要探讨余热余冷的回收利用。

关键词：余热；余冷；回收利用

由于热网用户众多，参数不一，凝水回收问题解决不当时，会使整个供热系统供热不均匀，供热效果不良。为了节约燃料并经济而满意地供热，必须重视凝水的回收管理，进行合理的设计。凝水回收系统应尽量回收合乎质量的凝水；应充分利用凝水的热量，减少汽水冲击；应能防止管道系统渗入空气，保证凝水质量，减少系统的腐蚀，延长管道设备的寿命。 一、蒸汽冷凝水的回收利用

蒸汽冷凝水具有含低温、热量高、水质好的特点， 具有较高的利用价值， 回收后可以有多种利用途径， 每种用途都具有较好的经济效益[1]。 （一）蒸汽冷凝水的分布状况

根据各级蒸汽的使用和消耗情况， 蒸汽冷凝水分布的大体情况是： 全公司可回收的冷凝水量约为 45- 60t/h， 其中， 常减压为 1- 2t/h； 二催化为 5- 15t/h； 气分及 MTBE 为 15- 20t/h；四万吨聚丙烯为 3- 4t/h； 油品罐区为 10- 15t/h， 对于整体1.0MPa 级蒸汽消耗中， 冬季全公司四百多条伴热线及装置区内的蒸汽采暖消耗的蒸汽量也是很大的。这些蒸汽的冷凝水比较集中， 提供了将其回收利用的便利条件。

（二）蒸汽冷凝水的利用 1.冷凝水用于锅炉上水

将蒸汽冷凝水集中送入水质处理系统处理。水质处理系统主要为除油设备：

油水分离器和焦碳吸附塔； 除铁设备； 电磁除铁器。经过水质处理达到锅炉上水标准后， 送入锅炉除盐水罐作为锅炉上水。

2.用于电脱盐注水

前郭公司常减压装置的电脱盐注水目前使用的是新鲜水。由于新鲜水的水质对脱盐效果具有一定的影响， 而使用蒸汽冷凝水代替新鲜水， 可以起到深度脱盐效果， 同样具有较高的经济价值。根据电脱盐装置位置和用水量的实际情况， 可从蒸汽冷凝水去换热站的管线上引出一条管线直接并入电脱盐补水。

3.用于空冷喷淋

根据气分装置蒸汽冷凝水回收现状， 蒸汽冷凝水量为冬季 16 吨/小时， 夏季 12 吨/小时， 再加上 MTBE 装置的 3 吨/ 小时左右， 总可回收量为 15- 19 吨/小时。蒸汽冷凝水经冷却器冷却后进入冷凝水回收罐， 然后用热水泵从罐底抽出送去气分空冷喷淋集水箱和二催化空冷喷淋回水罐抽出泵的出口， 用于气分装置和二催化装置空冷喷淋用水。而冬季空冷喷淋停用后， 停掉冷却器， 将这部分回收的蒸汽冷凝水送去换热站作为采暖用水的补水[2]。

蒸汽冷凝水回收项目完成投运后， 虽然经济效益较好，但实际上还在有一定的问题。蒸汽冷凝水用作空冷喷淋用水， 浪费了这部分热水所含有的大量热能， 同时消耗的大量冷却用循环水； 由于气分和二催化的空冷喷淋采用循环使用工艺， 所以补水用量很小， 未将气分装置回收和冷却的水全部利用， 造成水资源的严重浪费； 蒸汽冷凝水用作采暖用水，虽然好处较多， 但这部分水的水质远高于采暖水要求的水质标准， 远没有达到充分利用其实际价值的目的。 二、凝结水的回收利用

（一）完善凝结水余热利用系统

对聚合分厂10万t/a装置干燥工序的凝结水回收系统进行改造，采用凝结水背压回收方式，通过背压将该凝结水回收到聚合工序的热水罐，更换凝结水回水管线，取消原有的凝结水罐，停运原有的凝结水电泵。通过该环节改造，不仅可以将高温凝结水回收到聚合工序的热水罐，节约热水系统的蒸汽用量，降低能源消耗，而且消除了干燥工序凝结水的乏汽排放点，减少了热污染，树立了企业的良好形象。由于停运了凝结水电泵，可以减少用电量，节约能源。

（二）完善疏水环节

将各分厂采用截止阀进行疏水的疏水点改为疏水阀，这样既可以杜绝蒸汽泄漏，节约能源，又可以避免凝结水回收系统被破坏；并考虑了第2期20万t/a装置的加热设备的疏水环节疏水阀的选型。按蒸汽疏水阀的选型与推荐的使用方法，核定加热设备的蒸汽耗量，并根据加热设备的加热特点，选择与其相匹配的疏水阀[3]。

(1)选型。应用Armstrong国际公司的软件程序)(蒸汽疏水阀尺寸与选型程序)进行疏水阀的选型。若不使用计算机选型程序，但已知或计算出下列数据时，也能轻而易举地完成蒸汽疏水阀的选型工作：①凝结水负荷(蒸汽负荷)G，由流量计读数或经热平衡计算得出，kg/h；②安全系数A，根据用热设备情况合理确定其安全系数；③工作压差$p，即蒸汽压力p1与疏水阀背压p2之差，MPa；④最大允许压力p，一般为蒸汽系统最大工作压力，MPa。所选择的疏水阀应能满足如下条件：不仅能在最大压差下正常工作，而且能在最小压差下排放一定量的凝结水。回收凝结水的疏水阀选用机械式疏水阀(倒置桶式和杠杆浮球式)，没有凝结水回收的疏水阀选用热静力式疏水阀。

(2)疏水阀阀门配置。对于本设计中进入回水系统的疏水点的机械型疏水阀，其上游和下游均配置法兰闸阀，设置旁通阀。疏水阀本体采用法兰连接，以便检修维护；在疏水阀前配置过滤器(已经自带过滤器的除外)。对于本设计中进入回水系统的伴热和管线疏水点的机械型疏水阀，其上游配置法兰闸阀，下游配置三通阀，以便于检测疏水阀的使用情况。疏水阀本体采用法兰连接，以便检修维护；在疏水阀前配置过滤器(已经自带过滤器的除外)[4]。

没有凝结水回收的疏水阀后不配置闸阀。通过该环节改造，可以消除截止阀疏水带来的不利因素，减少蒸汽的耗量，节约能源，降低生产成本。

（三）回收利用凝结水

(1)回收10万t/a PVC装置聚合工序分散剂配制槽的凝结水。通过背压和新建凝结水管线，将该装置的凝结水回收到聚合工序的热水槽。(2)回收10万t/a烧碱装置盐水预热器的凝结水。由于该预热器存在滞速换热现象，通过背压无法将该预热器的凝结水回收到聚合工序的热水槽，因此须增设凝结水自动泵及管线。(3)回收全公司蒸汽主管廊管线疏水的凝结水。首先在蒸汽主管廊新建凝结水回收管线，将主管廊管线疏水的凝结水回收到新建的凝结水总管线，再通过背

压将凝结水回收到聚合工序的热水罐。(4)20万t/a装置的凝结水的回收。本方案所采用的凝结水自动回收泵是Arm-strong公司生产的汽(气)动凝结水泵，其以低压蒸汽为动力对凝结水进行回收，具有防爆、不气蚀、不需控制、不需外接电源、安装方便、免维护的特点。该装置可根据凝结水回水量自动控制水泵的启闭，全自动控制系统运行，不需人员控制，使用方便。该凝结水自动泵为全机械式结构，是由弹簧辅助的浮球机构操作的，采用大口径的铬镍铁合金X-750弹簧，比其他弹簧具有更高的耐腐蚀性和更长的使用寿命。内件为不锈钢。该疏水泵的排水量由动力蒸汽压力和泵后的实际最大背压决定。动力蒸汽压力应大于泵后允许的最大背压，建议其压差不小于0. 07MPa，一般回收1t水消耗蒸汽4 kg(主要利用动力汽的压力来加压输送，耗量很小)。回收凝结水装置改造后，不仅节约蒸汽量，降低能源消耗，而且消除了凝结水的乏汽排放点，减少了热污染，树立了企业的良好形象。 结论

总之，蒸汽作为一种载热体，从锅炉里产生出来，经管网输送至用热设备(蒸汽间接加热设备)，把大部分热量释放出来，气态的水蒸气变成液态的凝结水，由于凝结水水质较好，而且还含有近20%的热量，因此要设法回收。抓好凝结水回收，是抓好供热系统节能的重要一环。

参考文献：

[1]高颖. 蒸汽冷凝水的回收和利用[J]. 中国高新技术企业，2013，28：92-93. [2]呼日查. 蒸汽冷凝水的余热利用实践[J]. 节能，2013，05：67-69.

[3]景元，钱伟彬，苏林，季长亮，刘家辰. 凝结水回收系统运行现状分析及改进效果评价[J]. 石油化工应用，2013，05：112-114.

[4]冯旭东. 凝结水回收精处理装置的自动控制[J]. 科技与企业，2013，15：108-110.