蒸汽体系冷凝水收回原理和经济价值

发布时间:2022-12-26 19:06:08 来源:乐鱼体育最新官方网站

  工业体系运用蒸汽主要有两个意图:一是发生电能,例如电站或热电联产;二是为加热和制程体系供给热量。

  1kg的蒸汽彻底冷凝后,就会在相同的温度和压力下发生1kg的冷凝水,高效的蒸汽体系将会从头运用这些冷凝水,假如不收回再运用这些冷凝水,即不能节省本钱,一起也影响环境,整个体系缺少技术含量。如图1

  饱满蒸汽用于加热后,释放出潜热(蒸腾焓),这是蒸汽中所包含的绝大部分能量。而剩下在冷凝水中的一部分热量称作显热(水焓)如图2

  冷凝水不只含有必定的热量,并且是蒸馏水,很适合做锅炉给水。高效的蒸汽体系将收回这些冷凝 水到除氧器、锅炉给水箱或用于其它制程。只要冷凝水污染后,水才不能收回到锅炉。即使是污染的冷凝 水,也还能够用于其它加热制程,在排放之前应充分运用其所含有的热量。

  冷凝水经过疏水阀从压力相对较高的用汽设备中排出,由于疏水阀出口压力较低,一部分冷凝水就会闪蒸成闪蒸蒸汽(又称二次蒸汽)。闪蒸蒸汽的份额由蒸汽和冷凝水中所含有的热量决议,一般闪蒸蒸汽的质量占高压冷凝水的10%~15%,可是闪蒸蒸汽的体积会很大,7 bar g的冷凝水排至大气压下,其间13%会闪蒸成蒸汽,其占有的空间比冷凝水大200倍,这样疏水阀后的管道口径就需求比阀前的管道大。

  7 bar g热的冷凝水含有721kJ/kg的热量,排放至大气环境中时(0 bar g),每千克水只能含有419kJ的热量,剩余的热量为721-419=302kJ,这部分热量就会闪蒸成蒸汽,其数量由剩余的热量占低压下蒸腾焓的百分比所决议。在该例中,大气压下的蒸腾焓为2258kJ/kg。

  因而,在此例中,闪蒸蒸汽所占的百分比为 = 302/2258 ×100% 闪蒸蒸汽的量为 = 13.4%

  水在锅炉中被加热后发生的蒸汽称为直接蒸汽,和闪蒸蒸汽比较仅在来历上有一些区别,不管是锅炉发生的直接蒸汽仍是天然闪蒸的闪蒸蒸汽,相同压力下都含有相同的潜热。闪蒸蒸汽的热量最多能够占整个冷凝水所含热量的一半,假如将冷凝水和闪蒸蒸汽直接排放,则意味着需求更多的补给水、燃料和运转本钱。

  疏水设备是常指蒸汽体系中用于扫除冷凝水的设备,可能是蒸汽疏水阀、疏水阀泵或泵阀组合,疏水阀排放冷凝水的才能依赖于其前后压差。疏水阀泵或泵阀组合的排水量和其运转时的压力差没有关系(但受压力等级约束)。

  冷凝水收回:高效的冷凝水收回体系,能够搜集蒸汽设备的冷凝水,回来锅炉给水体系,在短期内就能得到报答,

  冷凝水是有价值的资源,即使是收回一部分也会有经济效益,仅一个疏水阀排出的冷凝水也值得收回。假如冷凝水不能收回,就要向锅炉添加冷态补给水,需添加水处理费用、水费和燃料费用。

  如英国,法律规定超越43℃的冷凝水不能排放到公共排水体系,由于这会对环境形成损坏,损坏公共排水管道,所以高于此温度的冷凝水排放前有必要降温冷却,这样就会添加费用,大多数国家都有相似的约束,如不符合规定则需求付出排放费甚至会遭到罚款。

  低温的锅炉给水将会削减锅炉蒸汽的产出,给水温度越低,就越需求更多的热量加热给水,所以用于发生蒸汽的热量就相应削减了。

  冷凝水是蒸馏水,几乎不包含任何溶解固形物(TDS),锅炉需求排污以削减TDS,收回较多的冷凝水意味着排污削减,所以能量丢失也会削减。

  图5显现了1kg蒸汽和冷凝水在相同的压力下所包含的热量比照状况。包含在冷凝水中热量的百分 比从1 bar g下的18%升至14 bar g下的30%,这清楚的阐明冷凝水对错常值得收回的资源。

  10000Kg/h每天作业24h,7天/周和50周/a(8400h/a)未经净化的补给水约为10℃,冷凝水的排放温度为90℃。未净化的水费3元/m³,排放费用为1/m³。锅炉功率为85%,运用的天然气费用为3.4元/m³约0.34元/kwh。

  假如排放费用为1/m3,每年排放量为84000m3,则每年的排放费用为:

  假如出资50000,收回80%的冷凝水,蒸腾量为5000kg/h,节省量和出资收回期为:

  该核算还不包含TDS操控而削减的锅炉排污所节省的费用,否则将进一下降水费和化学水处理费用。回来搜狐,检查更多



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