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蒸汽冷凝水回收的意义
发布时间:2020-7-23 15:05:40      点击次数:791

蒸汽冷凝水回收

一、蒸汽品质:

蒸汽品质主要包括:流量、压力和温度、干度、洁净度、不凝性气体含量五大方面。这些方面对油脂的加工工艺均有较大影响。这里主要探讨蒸汽温度、蒸汽干度及蒸汽洁净度对工艺的影响。蒸汽干度的定义是每千克蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数,是蒸汽干燥程度或蒸汽含水率的直观指标;蒸汽洁净度是指蒸汽混合物中水分子的含量,是表示蒸汽洁净程度的指标。洁净度低的蒸汽,意味着会携带一些水分子之外的物质,如铁离子、盐分、污垢等物质。

1.蒸汽温度对油脂加工工艺的影响

Ø  安全性。由于浸出工艺中需要大量溶剂(通常为正己烷),过高的蒸汽温度会增加浸出车间的安全风险。所以需要高品质的设备保证蒸汽压力及温度不超标,并保证其稳定性;

Ø  过热度高的蒸汽具有过高的温度及缓慢的放热速度,这会使DT工艺段的气相温度升高,增加气相热回收系统的负荷,很可能造成能源的浪费,也是导致豆粕过热的原因之一;

当然,过热度过高还会产生其他不良影响,如降低蒸汽的放热速度,影响生产效率,增加散热损失等等。因此,对于供应过热蒸汽的工厂,高品质的蒸汽减温减压系统配合温度报警及连锁控制系统,对消除上述风险非常有必要。

2.蒸汽干度对汽提、脱臭工艺的影响

汽提和脱臭工艺均需要直接蒸汽,蒸汽带水会增加这两部分的热量消耗。对于汽提工艺,蒸汽带水会使毛油在汽提塔内出现水化反应,脱出胶质附着在汽提塔内,降低生产效率。另外,直接蒸汽含水率过高或不稳定,需要通过更多的热量输入才能保证毛油的含水率。因为毛油一旦含水过多,其储存过程中会存在酸败等风险。

目前的情况是大部分工厂的蒸汽干度较低,且干度不稳定。这对工厂的能量节约及工艺稳定性是不利的。

                                             

如何提升蒸汽干度,是行业内一直研究和探讨的话题。目前提升蒸汽干度有效的方式为使用高效气液分离器,该设备可以将蒸汽干度提高至95%以上,蒸汽干度液动控制在±1%以内。


高效的蒸汽干度提升装置,可以提供干度高且稳定的蒸汽,这将对以上工艺段具有显著的能量节约、工艺保证及工艺稳定作用。

3.蒸汽洁净度对油脂加工工艺的影响

众所周知,在工业蒸汽的生产过程中为了保护锅炉和管道往往会添加化学药剂,比如除氧剂、阻垢剂、缓蚀剂等。同时锅炉和输送管道通常为碳钢材质,输送过程中也会产生污垢、铁锈等杂志。因此工业蒸汽进入用汽点时会携带铁锈、杂志、化学药剂、重金属元素等有害物质。


油脂工艺中,汽提、脱臭、中和(三级油)需要使用蒸汽直接与油接触,这意味着蒸汽中携带的所有物质会传递到油中,这对产品的安全性甚至企业的生存有着很大的风险。

近年来越来越多的油脂工厂开始使用洁净蒸汽发生器,将工业蒸汽进行净化处理,用于以上与产品接触的工艺中。以此减少蒸汽携带有害物质对产品甚至工厂带来的风险。

二、冷凝水水质不佳

形成原因

冷凝水水质不合格,主要原因是蒸汽和冷凝水系统中所含有的O2对系统设备和回收金属管道形成了腐蚀。而被腐蚀产物污染的冷凝水一旦进入锅炉,就会在锅炉的传热面发生沉积,造成锅炉内部结垢,存在安全隐患。


解决方案

冷凝水回水预先进行除铁处理。目前除铁处理常用的方法有曝气法、过滤法、氯氧化法、接触催化法和离子交换法等。从设备简单、便于操作和处理效果、成本角度考虑,采用接触催化法,定期对冷凝回水加药处理,保障水质合格。

三、系统内部水锤

形成原因

水锤会发生于多相流系统,在冷凝水两项系统中,情况尤为严重。冷凝水两相系统中包含两种状态液态(冷凝水)和气态(闪蒸汽或新蒸汽)。只要系统中有冷凝水与闪蒸蒸汽或新蒸汽同时存在,就存在水—汽两相状态,从而产生水锤的隐患。同时系统管道中的冷凝水的流速发生变化,引起压强急剧升高和降低的交替变化,也是造成水锤的原因之一。

解决方案

(1)疏水阀泄露会导致大量蒸汽进入冷凝水系统中,造成水汽两相状态,从而产生水锤。但疏水阀泄露靠肉眼是无法辨别的,故每月对蒸汽疏水阀进行定期检测,常用工具为超声波检测仪和红外测温仪。消除疏水阀泄露能够保障冷凝水系统安全,同时也避免能源的浪费。按照一个蒸汽疏水阀每年蒸汽泄漏量7吨,蒸汽成本按300元/吨来计算,每年造成的经济损失约2100元。

(2)蒸汽冷凝水主要来自于蒸汽管道疏水与蒸汽设备,但两者压力不同,蒸汽管道的工作压力为0.5MPa~0.6MPa,蒸汽设备的工作压力为0.2MPa~0.4MPa,高低压冷凝水在回收管道内混合会造成压强急剧变化,极易产生水锤。将蒸汽管道疏水和蒸汽设备冷凝水分开回收,即区分高低压冷凝水,避免压强交替变化,从而降低管道水锤的风险。

(3)由于现场多方面因素导致管道安装不规范,如管道登高处未安装疏水阀、水平管道100米未安装疏水阀等,导致蒸汽管内大量积水,管道最低处的疏水阀来不及疏水,产生水锤撞击。后续在水平管道上安装了汽水分离器、在管道最低点加装了集水槽,并通过疏水阀排至冷凝水系统,这样有积水点后解决了原先来不及疏水的问题。

四、回收形式选择

传统系统存在的问题

原先采用传统模式回收冷凝水,即开始蓄水箱加水泵的形式,但实际使用情况并不理想,现场有热汽从水箱内冒出,冷凝水回收温度降低,同时潮湿的热汽还影响了机房环境和电气设备,存在安全隐患。

解决方案

针对以上问题,后续对不同楼宇进行冷凝水回收系统改造,加装了封闭式的机械泵。该泵采用微量蒸汽作为冷凝水输送的动力,无需电源,节省了水泵的电耗。并且高温凝结水无长时间停留,泵内蓄满水后即由机械泵输送至锅炉房,改善了地下室设备机房潮湿闷热的情况,杜绝湿度高对电气设备的影响,同时提高了冷凝水的回收温度,更为安全节能。

五、总结

回收蒸汽冷凝水作为锅炉给水响应了国家节能减排号召,不仅节水、节能,经济效益非常显著,而且还可以减少补给水软化处理和凝结水排放对环境的污染,降低水质处理费用。同时解决冷凝水回收系统存在的潜在问题刻不容缓,安全生产需长抓不懈,做好冷凝水水质处理、消除系统内部水锤、选取合适的回收形式是保障冷凝水回收系统正常运行的关键。


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