1、乏汽（废气）回收再生装置热工节能技术宋义 宋贺生 宋贺伟 （辽阳市喷射真空技术研究所有限公司）内容摘要 本文叙述了乏汽（废气）回收再生装置与技术，是利用喷射器技术、热工技术、流体技术而研制成功的。它是利用温度与压力较高的蒸汽作为工作介质，通过喷射器使乏汽（废气）的压力温度提高后送到用汽岗位，使乏汽（废气）充分利用，减少高品位蒸汽的使用量，达到节能的目的。关 键 词 乏汽（废气） 回收 再生 一、 概述：乏汽是间接用蒸汽设备排放的高温凝结水中夹带（闪蒸）没有被污染的低温蒸汽。它可以送回锅炉或给水系统。也可以利用高热值的焓再生提高乏汽的温度和压力直接送到用汽岗位充分使用而达到进一步节能的目的。废汽
2、是直接加热设备被物料所污染的二次蒸汽，它不可以回锅炉系统。但它可以再生还送到直接用汽设备中去，达到回收充分利用热量和节能目的。乏汽（废汽）再生技术与装备是一项热工节能技术。它可以单独用于每个蒸汽岗位，可以与高温凝结水回收技术相结合，实现整厂全闭路循环，充分利用热量，达到全厂无排放无污染的高效节能新技术与设备。比以往高温凝结水回收技术更先进了。它的实施要根据每个用户的具体实际情况确定不同的技术方案和工艺流程。这项综合技术包括：技术方案的确定，装置设计，工艺流程的确定，安装调试，技术培训，售后技术服务等。是一项交钥匙工程。这项技术广泛应用于冶金、化工、石油、制药、纺织、印染、轻工、造纸、制糖、制盐
3、、食品、乳制品、味精、油脂等行业。二、 乏汽再生装置的工作的原理：“乏汽再生”是一门综合技术，它是利用喷射器技术、热工技术、流体技术而研制成功的。它是利用温度与压力较高的蒸汽（可以是锅炉送来的）抽吸温度压力较低的经再生器使乏汽压力温度提高后送到用汽岗位，使乏汽充分利用，减少用锅炉的蒸汽，达到节能的目的。它的工作原理是乏汽（废气）或者是带有闪蒸汽的高温凝结水经汽水分离器进入闪蒸罐，闪蒸后的乏汽被再生器抽吸与高温高压蒸汽混合后送到用户分汽缸，闪蒸罐底部设有蒸汽加热装置可以使高温凝结水进一步闪蒸。三、 乏汽（废气）回收再生装置的应用：例 1：乏汽（废气）回收再生装置在北京汇福粮油食品制作有限公司的应
4、用：乏乏乏乏乏（一） 技术方案的确定：北京汇福粮油食品制作有限公司是专门常年生产大豆色拉油的国家免检企业，日处理大豆 3000T/d，精炼色拉油 450T/d。预处理、浸出、精炼三个车间总的间接用蒸汽 10T/h左右，三个车间的高温凝结水通过总管道送到乏汽再生（回收）装置，乏汽回收再生后直接送到预处理车间供三台软化锅使用。高温凝结水送入锅炉给水系统。 （二） 预处理车间工艺技术参数的确定： 预处理车间三台软化锅用间接蒸汽夏季 4.5T/h 冬季 6.5T/h。蒸汽由锅炉房供给，蒸汽压力 0.8MPa 经分汽缸减压到 0.4MPa 供给软化锅间接加热豆粕。乏汽回收再生装置技术参数的确定：1、 预
5、处理车间用间接蒸汽夏季 4.5T/h，冬季 6.5T/h。2、 软化锅用汽压力 0.4MPa。3、 锅炉蒸汽压力 0.8Mpa。4、 回收再生乏汽 2T/h。5、 用锅炉蒸汽 2.5T/h（夏季） 4.5T/h（冬季） 。6、 闪蒸罐内的工作压力确定为 0.1Mpa。7、 闪蒸罐容积为 30 立方米。（三） FQS2000 型乏汽回收再生装置工艺流程图：（四） FQS2000 型乏汽回收再生装置的节能效果：北京汇福粮油食品制作有限公司预处理车间采用了 FQS2000 型乏汽回收再生装置每小时可节约 2T/h 锅炉送来的蒸汽，一年初步计算可节约人民币 86 万元以上（扣除其它热工因素每年节约人民
6、币 50 万元以上） 。2T/h24 小时/天300 天/年60 元/吨蒸汽=86 万元注：1、一天 24,一年按 300 天计算。2、一吨蒸汽按 60 元计算。例 2：高温凝结水回收与输送、乏汽再生、全闭路循环系统工程装备与技术：锅炉的蒸汽送到用汽车间下来的高温凝结水输送到集水罐或闪蒸罐高温凝结水夹带的户水 泵混 合 器 补 水输 送 泵再 生 器 去 用 户锅 炉 分 汽 缸 汽用蒸 排 污 蒸 汽温 度 调 节 阀汽器加热水 采 暖热 水 泵 用 户混 合 器 混 合 器集液罐 液位计 补 充 水 水 箱 溢 流闪蒸汽（乏汽）经再生后提高了乏汽的温度和压力送到用汽车间，闪蒸罐内高温凝结水
7、由高温凝结水输送泵（是我研究所专门研制的）送至锅炉或其它用热水（采暖）用户，或进入锅炉给水系统。它可以实现锅炉蒸汽到用户产生的高温凝结水、乏汽全部实现闭路循与再利用，是我所多年来精心研制与创新推出的系统工程热工节能技术，是一项先进的节能技术与装备。见流程图。结束语：乏汽（废汽）再生技术与装备是一项先进的热工节能技术。它可以单独用于每个蒸汽岗位，也可以与高温凝结水回收技术相结合，实现整厂全闭路循环，充分利用热量，达到全厂无排放无污染。它比以往高温凝结水回收技术更先进，是一项交钥匙工程。这项技术可以应用于冶金、化工、石油、制药、纺织、印染、轻工、造纸、制糖、制盐、食品、乳制品、味精、油脂等行业。它
8、在生产实践中的广泛应用，必将给各用汽行业带来很大的经济效益和社会效益，具有很强的生命力和发展前途！参考文献1 杨乃恒等.真空获得设备.第一版.北京：冶金工业出版社，19982 机械工程手册.第一版.北京；机械工业出版社，19823 达道安等.真空设计手册.第一版.兰州，国际工业出版社，19914 基础化学工程.第一版.上海：上海的学技术出版社，19785 苏望懿.油脂加工工艺学.第一版.武汉：湖北科学技术出版社，19906 宋义等.低位整机汽水组合喷射真空泵开发研究与应用.真空科学技术，1999 第 19 卷：12137 宋义.适用于油脂行业的新型高效射流真空泵.中国油脂，第 23 卷：626
9、38 王宏建等.油脂精炼技术的发展及其与国外的差距.中国油脂，第 25 卷 369 王瑞元.新世纪我国油脂工业的发展和值得注意的几个问题.中国油脂，第 26 卷：48作者简介：宋义 61 岁国务院特殊津贴享受者教授级高工 1968 年毕业于吉林工学院本科生 30 多年来一直从事真空技术的科研、开发、推广应用工作。现任辽阳市喷射真空技术研究所有限公司董事长总经理。密闭式冷凝水回收技术在纸箱行业的应用日期：2007 年 7 月 10 日 09:46 来源： 作者：admin 查看: 14 次 -字号 小 中 大 大多数纸箱企业采用蒸汽作为热源来完成生产中所需要的各种加热过程，蒸汽放出汽化潜热后变成
10、近于同压的高温饱和冷凝水，其热量约占蒸汽总热能的 20以上，且品质极佳，相当于纯净的蒸馏水，无需再经过软化、脱盐和除氧等水处理过程，最适合做锅炉给水，因此，冷凝水本身所蕴含的回收价值无庸置疑。我们知道，蒸汽热力系统是由蒸汽转换系统（锅炉） 、输送系统（供热管网） 、利用系统（用汽设备）及蒸汽余热（冷凝水、乏汽等）回收系统共同组成，余热回收系统完善程度的高低，直接影响整个热力系统的效率高低。随着节水节能新技术的应用和普及，对企业来说，单位产量的能源、物耗大幅度下降，实现少投入、多产出的生产方式，对于大幅度提高企业的市场竞争力和增强企业的发展后劲，存在着极其重要的现实意义。密闭式冷凝水回收技术就是
11、为了帮助企业全面解除所面临的困扰，清除跑、冒、滴、漏现象，实现整个蒸汽余热回收系统的科学化、合理化利用，其最终目的：在使企业获得可观的节能效益及综合环境效益的同时，生产安全也得以更强力的保障。 本文系统介绍了密闭式冷凝水回收技术的基本原理和性能特点，阐述了该技术在热力系统节能领域的先进型、可靠性和实用性，并就该技术在纸箱行业的具体应用及由之产生的巨大节能效益和社会综合效益进行了针对性说明。 密闭式冷凝水回收技术 密闭式冷凝水回收系统组成 密闭式冷凝水回收系统流程：锅炉输送蒸汽用汽设备疏水管网冷凝水集水罐给水泵防汽蚀装置锅炉（或除氧器）组成密闭的蒸汽冷凝水回收循环系统，与以往开式回收系统不同在于
12、： 疏水阀选型按闭式回收管网压差和用汽设备耗汽曲线要求选型，保证用汽设备换热效率最高；回收管网按不同用汽设备压力下混合冷凝水最佳运行压力设计，保证冷凝水在最高品位合理利用； 回收装置采用专门的给水泵防汽蚀装置，其技术关键在于解决了离心泵在泵送饱和水时的汽蚀问题和喷射泵在喷射增压过程中自身的汽蚀问题，引射系数在 2.2 以上； 回收系统密闭全自动运行，回收冷凝水温度近于用汽设备使用压力下饱和温度，冷凝水二次闪蒸汽通过集水罐定压方法吸收于防汽蚀装置输送的冷凝水之中。 冷凝水回收泵防汽蚀原理 防汽蚀原理是通过对普通热水泵专门设计防汽蚀系统实现的，普通热水泵在泵送 70以上热水时，必须在泵入口附加一定
13、的正压头，才能保证泵在吸入压力损失下所输送的饱和水不产生闪蒸，即泵不产生汽蚀。正如热力除氧时锅炉给水泵与除氧器的位差必须大于 6 米，因为离心泵泵送 104的除氧水时需要附加 6 米以上的压头。当然，温度越高所需附加压头越大。用汽设备排放的冷凝水温度一般都大于 100，依靠自然条件难以提供该温度条件下离心泵所需要的附加压头，通过对给水泵专门的防汽蚀系统设计，根据不同回收水温条件，设计不同的喷射增压比，才能保证给水泵即使输送大于 100以上的高温冷凝水，也没有汽蚀产生，达到冷凝水回收的目的。 密闭式回收技术的主要特点 热力系统的合理匹配 冷凝水回收与热力系统的运行状况有直接关系，单纯的冷凝水回收
14、设备并不能解决热力系统已经存在的问题，冷凝水回收系统设计从蒸汽热力系统的热源开始，合理确定蒸汽管网的压降、疏水、分流。根据设备额定参数、实际运行参数、产品计划对应的热负荷参数曲线等几种参数变化，计算分析回收管网流量和压力匹配，保证不同的压力等级的用汽设备疏水正常、回水畅通；保证热力系统最佳的运行使用效率。 疏水系统的优化选型 设备原有的疏水阀选型条件不尽相同，有的由根据开式回收方法选型设计，导致采用密闭式回收技术时，管网压差减小,疏水排量下降；有的企业根据用汽设备疏水管径自己配置，没有按照压差和排量选取疏水阀排放口直径，造成疏水阀排量过大或过小，出现漏汽或开旁通管的浪费现象。可以根据闭式热力循
15、环条件下的差压参数和排量参数，考虑换热器的类型来选择疏水阀，以达到最合理系统匹配。 全密闭的回收泵站 回收系统的完善程度和回收温度的高低，取决于回收泵站的密闭程度。为保证热力系统的完善程度，回收泵站的设计基于以下三点考虑： 闪蒸系统 用汽设备蒸汽使用压力超过 0.8MPa 时，其回收管网增设闪蒸系统，一是降低冷凝水饱和温度，使其低于离心泵最高承受的叶轮温度（150以下） ；二是提高闪蒸汽利用品位，使闪蒸压力排放的二次蒸汽尽量满足企业其它设备用汽压力等级要求。 增压系统 泵站集水罐设定压力小于 0.2Mpa、回收率小于 10%、且低压用汽设备用汽压力要求大于集水罐设定压力、用汽量大于 2 倍闪蒸
16、量时，采用喷射热泵增压系统，以新蒸汽为主汽源的喷射热泵引射闪蒸汽，使混合汽达到规定压力参数后，供低压蒸汽用户使用。该系统由于流量和压力匹配合理，热能利用更充分，对疏水更有利。 锅炉自动高温给水泵防汽蚀装置 采用喷射增压原理，解决离心泵在泵送高温饱和冷凝水时的汽蚀问题；采用温差压降方式，解决喷射增压过程中喷射泵本身的汽蚀问题。这种双重设计，彻底解决了高温饱和水泵送时的汽蚀难题，同时以喷射增压理论为基础的防汽蚀理论研究，也是解决泵汽蚀问题的最可靠和完备的方法。 锅炉自动高温给水泵防汽蚀装置保证了所配水泵叶轮、轴承在其耐温条件下的饱和冷凝水无汽蚀输送，使普通水泵正常输送水温提高 50以上。 以防汽蚀
17、装置为主体的回收泵站，可立式布置，也可卧式布置；根据企业经济条件可配备进口水泵，也可配备国产水泵；配备回水水位、供水水位、超压及超水位报警、自动不凝气排放等全套 PLC 及变频控制系统，全自动运行。 密闭回收技术在纸箱行业的具体应用（以某纸箱厂为例） 该厂热力系统情况 一台蒸发量为 6t/h 的锅炉，额定压力 1.25MPa，实际运行压力 1.1 Mpa，软化水箱一个，无除氧器。主要用汽设备为两条纸板机生产线，日常蒸汽使用压力为 0.8Mpa。 冷凝水回收系统原状 疏水阀 部分疏水阀因选型不当造成疏水不及，使烘缸升温受到影响而不得不经常打开排空阀将水汽直排；另一部分疏水阀因年久实效，漏汽率相对
18、较大。 回水管网 各用汽单元冷凝水在汇管时热应力不同，有时疏水管排水不畅，经常汽塞、汽阻，影响其他用汽单元生产。 冷凝水回收方式 冷凝水现采用开式回收系统，即各用汽设备的冷凝水分别经回收管网集中回到冷凝水回收泵站一开式水箱内，二次汽及泄漏蒸汽直排大气，待水温冷却降至 80左右后用普通水泵送入动力车间软化水箱。回收系统原状分析 大量的闪蒸汽白白排掉 开式回收方式的管网背压较低，疏水阀漏汽率相对较大；又开式回收水箱与大气相同，处于常压状态，高温高压的饱和冷凝水进入水箱后，因压力下降势必产生大量的闪蒸汽，充满整个回收泵房，持续向室外排放，不仅热量及软化水损失很大（通常二次闪蒸汽所含热值占冷凝水热值的
19、 30以上） ，同时造成厂区环境蒙受严重的白色热污染。 水泵汽蚀现象频繁 普通热水泵只能有效输送 75以下的热水，而开式回收的冷凝水温度通常在 90以上，因此水泵经常汽蚀，表现为泵水能力极差，时断时续，输送扬程和效率低，叶轮更换频繁。经常处于汽蚀状态下运行的水泵，使用寿命大大降低。 高温潮湿的环境，导致设备环境恶化 冷凝水泵房内的温度经常很高，内部设备长期处于高温潮湿的环境中，阀门锈蚀，设备故障频繁。 增加了运行管理和管网维修的工作量 冷凝水箱与大气相同，空气中的 O2 和 CO2 等重新侵入回水中，并随之进入管道和设备，使系统腐蚀日趋严重。开式回收系统的外在表现是环境与噪音的双重污染，内在表
20、现即为管道和设备的腐蚀，腐蚀严重的部位造成管道穿孔，这给企业整个回收管网的管理和维修工作带来极大的负担。 密闭回收系统技改方案 疏水阀 疏水阀严格按设备用汽压力、耗汽曲线、密闭回收条件下的疏水背压及生产工艺特性等因素重新选型更换，保证设备排水通畅，同时阻住新鲜蒸汽的泄漏。 回收管网 回收管网重新进行密闭回收条件下的压力平衡校核，按不同用汽设备压力下混合冷凝水最佳运行压力设计，保证各用汽设备回水管畅通互不干扰，管道不发生汽塞及水击，生产正常运行。 回收泵站 在动力车间新建一密闭式冷凝水回收泵站，集中回收纸板机各烘缸的冷凝水。设备产生的冷凝水经疏水阀及回收管网全部回到泵站的冷凝水集水罐中，再由集水
21、罐底部出口配置的锅炉给水泵防汽蚀装置将罐中高温水直接泵送锅炉汽包。 集水罐为压力容器，由电动切断阀定压，设定压力值取决于生产工艺要求，前提是保证所有设备生产安全、回水畅通。定压排放的微量二次汽被输送到软化水箱，达到冷凝水完全密闭回收的目的。 泵站采用两套防汽蚀装置匹配运行，日常一开一备，回水高峰单套泵水不及时可双泵同时运行。 回收系统占地少，安装紧凑，自动化程度高，提高了动力系统科学管理水平。 泵站系统控制 采用德国西门子可编程逻辑控制器(PLC)控制整个系统全自动运行。投资分析 设备总投资：22 万元。 节能效益：45 万元 投资回收期：6 个月 综合效益（与原有开式回收系统比较） 闪蒸汽与
22、泄漏蒸汽全部回收，既节约大量热能及软化水而获得可观的经济效益，同时又消除了跑、冒、滴、漏现象，改善厂区环境，远离白色污染； 定压冷凝水罐中的回收水温可达 110以上，直接经防汽蚀装置泵送锅炉，不仅稳定锅炉负荷、增加锅炉出力，同时又减少排污、排烟损失，减少工作强度； 冷凝水不与大气接触，系统全密闭运行，保留了冷凝水的纯净品质，空气中的 O2 和 CO2 无法再进入管道和设备中，从而保证系统不被腐蚀，安全运行。回收系统经密闭改造后这家纸箱企业每年可节约蒸汽 3540 吨，节约燃煤 810 吨，节约软化水 3540吨，总节能价值达 45 万元。项目总投资回收期 6 个月，远远小于国家规定的节能项目投
23、资回收期 3 年的标准。密闭式冷凝水回收技术应用前景传统的开式冷凝水回收系统根本无法避免其系统本身所固有的几大缺陷：闪蒸损失大、回收水温低、热能利用率差、管网腐蚀严重。即便是设计相对比较完善的开式系统，其闪蒸损失及降温损失仍旧十分可观。反观密闭式回收系统：泄漏蒸汽和二次闪蒸汽全部回收，回收水温近于设备用汽压力下的饱和温度（100以上） ，无论是经济效益还是社会环境效益，都具有前者无可比拟的强势影响，这也正是该系统得以被日渐认同并广泛推广的原因所在。 密闭式冷凝水回收技术的应用现已渗入国民经济生产的各个领域，包括啤酒、烟草、造纸、纸箱、石等众多行业。在纸箱、造纸行业，已经有很多企业在应用这项技术。多年来的应用实践证明， “密闭式冷凝水回收技术”是一项技术上成熟可行、经济上效益显著的节能新科技，它必然有着无可限量的强大的市场生命力。
