Après avoir libéré la chaleur latente de vaporisation dans un appareil à vapeur, la vapeur se transforme en eau condensée qui est évacuée par un hydrophobe. L'eau de condensation évacuée par les différents équipements de vaporisation est regroupée par un réseau de lignes de récupération dans un réservoir collecteur d'eau qui est envoyé par un dispositif de récupération d'eau de condensation à une chaudière ou à un autre endroit chaud tel qu'un désoxygénateur, etc., c'est - à - dire un système de récupération d'eau de condensation. Le rôle de ce système réside dans la récupération de la chaleur de l'eau de condensation (y compris la chaleur de la vapeur flash) et de l'eau déminéralisée, qui peut être traitée différemment selon les circonstances. Généralement, il existe des systèmes ouverts et des systèmes fermés.
1, système ouvert
Le bac collecteur d'eau de condensation du système est de type ouvert, en phase avec l'atmosphère, et en raison de la diminution soudaine de la pression lorsque l'eau de condensation entre dans le bac collecteur, la température de l'eau est supérieure au point d'ébullition correspondent à cette pression, produisant une grande quantité de vapeur flash secondaire, la température résiduelle de l'eau de condensation étant d'environ 100 ° c. En effet, la température de l'eau récupérée n'est que de l'ordre de 70°c, du fait de la dissipation de chaleur par flash ou parfois de l'infiltration d'eau froide pour éviter la vaporisation de la pompe de transfert. En outre, la méthode de récupération ouverte aura de l'air dans le tuyau de récupération de condensation, ce qui peut facilement provoquer la corrosion du tuyau. Mais l'installation du système ouvert est simple et moins d'investissement. Il y a encore un certain effet d'économie d'énergie par rapport à l'évacuation directe de l'eau de condensation.
2, système fermé
Le réservoir de collecte d'eau de condensation dans ce système est de type fermé, la pression de l'eau de condensation dans le système reste toujours supérieure à la pression atmosphérique, de sorte que la température de l'eau de condensation est inférieure au point d'ébullition à cette pression, l'énergie thermique de l'eau de condensation est pleinement utilisée. Et l'eau de condensation du système fermé conserve la qualité originale de la vapeur, utilisée dans l'alimentation en eau de la chaudière, n'augmente pas la quantité d'oxygène dissous, réduit également la quantité d'eau de remplissage de la chaudière et réduit le coût du traitement de l'eau.
Si l'eau condensée appartient à la récupération fermée, la relation entre la pression du système et la pression atmosphérique. Si l'équipement à vapeur utilise une pression de vapeur de P1, la pression d'étalonnage du collecteur de récupération de condensat est P2 et la pression atmosphérique est p0. Lorsque P2 est plus proche de P1, plus le système de récupération est fermé, plus le taux d'économie d'énergie est élevé; Inversement, plus P2 est proche de p0, moins le système de récupération est étanche et moins il économise d'énergie. De toute évidence, le critère de jugement du système de confinement est la relation de taille des trois p0, p1, p2. Lorsque p2 = p0, il ne peut pas être appelé système de récupération fermé, il devient un système de récupération ouvert. Son taux d'économie d'énergie et son système ouvert sont les mêmes.
II. Méthode de sélection des techniques de récupération des condensats
Sélection de la méthode de récupération par pression et température d'utilisation de la vapeur par équipement à vapeur
1, lorsque la pression hydrophobe de l'équipement à vapeur est inférieure à 0,15 MPa, l'eau de condensation peut être récupérée par auto - écoulement gravitationnel. Essayez de fournir une tête de pression anti - corrosion avec la différence de niveau entre le réservoir et l'aspiration de la pompe à eau, si la disposition du processus ne garantit pas la tête de pression anti - corrosion nécessaire, prenez un dispositif anti - corrosion spécial.
2, la pression hydrophobe de l'équipement à vapeur est comprise entre 0,15 et 0,6 MPa, la plupart utilisant la récupération de surpression pour récupérer l'eau condensée. Pour comptabiliser soigneusement la perte de résistance, Concevez le dispositif d'échappement de surpression du réservoir collecteur d'eau, considérez l'absorption directe de pulvérisation et la récupération de suralimentation de deux façons d'utiliser l'échappement de surpression. Il est nécessaire d'opter pour une pompe à eau avec une turbine de pompe résistant à la température de 150 ℃, configurer un dispositif anti - corrosion spécial.
3, la pression de condensation de l'eau avec l'équipement de vapeur est supérieure à 0,6 MPa, utilisant la vapeur flash de système de récupération à haute pression et moyenne pression, la vapeur Flash pour l'équipement de vapeur à moyenne ou basse pression. La quantité de flash est inférieure ou égale à la quantité de vapeur utilisée par l'utilisateur chaud à moyenne ou basse pression et peut être utilisée directement lorsqu'elle a le même cycle d'utilisation. Lorsqu'il n'y a pas d'utilisateur de chaleur à moyenne ou basse pression, mettez en place un dispositif d'échange de chaleur à moyenne ou basse pression pour chauffer d'autres médias de processus afin d'obtenir le même effet d'utilisation de l'énergie thermique. Utilisant le mode de pompe à chaleur d'injection, l'utilisation incrémentale de suralimentation.
Sélectionnez la charge stable par la méthode de chauffage de l'équipement à vapeur, les utilisateurs à forte consommation de vapeur
1, les conditions
Le processus de production de l'entreprise exige que ce type d'équipement d'échange de chaleur soit sous une charge stable à la fois en termes de consommation de vapeur et de pression d'utilisation de la vapeur.
2, sélection de réseau de tuyaux
Conception du diamètre du tuyau selon le débit défini et le principe de résistance au frottement spécifique du mode de retour d'eau à pression résiduelle, peut ne pas être spécialement équipé d'un réservoir collecteur d'eau. Le réseau de canalisations de récupération relie directement l'unité de récupération.
3, choix de l'unité de recyclage
Déterminer le débit et la hauteur du dispositif de prévention de la corrosion de la pompe à eau à condensation en fonction du débit d'eau de condensation récupérée et de la résistance thermique de l'utilisateur de l'eau de condensation, fonction de drainage automatique lorsque le tube d'aspiration de l'unité considère la défaillance de l'installation.
Utilisateurs de processus spéciaux
1. Industrie du papier
L'industrie du papier a des machines à papier et des machines à pâte à plusieurs cylindres, chaque cylindre a des exigences de température et d'humidité de séchage différentes, une machine à papier ou une machine à pâte peut devenir un système d'utilisation de gradient d'énergie thermique indépendant.
La conception doit tenir compte des facteurs ci - dessus, en combinant la technologie de pompe à chaleur par injection, la technologie de contrôle automatique et la technologie de récupération d'eau de condensation pour concevoir un système d'utilisation de l'énergie thermique.
2. Industrie de la cigarette
Les paramètres d'utilisation de la vapeur dans l'industrie de la cigarette varient relativement fortement, l'utilisation de la vapeur a deux modes de chauffage direct et indirect. On peut envisager d'utiliser la vapeur Flash secondaire de l'équipement à haute pression pour l'humidification directe ou le chauffage de la climatisation et d'autres moyens, la quantité de vapeur Flash secondaire et la pression sont insuffisantes pour l'injection et la suralimentation de la pompe à injection.
3, industrie du caoutchouc
Avec plus d'équipements à vapeur, une seule unité de consommation de vapeur est petite, le coefficient d'utilisation de la même période est grand, la récupération de l'eau de condensation nécessite une correspondance de pression raisonnable pour garantir la température de Sulfuration. L'eau de condensation peut être fournie à la fois par la chaudière et par la chambre à air de la machine de vulcanisation.
En résumé, les processus spéciaux doivent avoir des méthodes de traitement spéciales, sur le système de récupération et dans la sélection de l'unité de récupération cherchent à obtenir * L'effet. Sélection de l'eau de condensation pour l'hydratation de la chaudière par utilisation de l'eau de condensation
1, l'eau de condensation comme remplissage de paquet de vapeur de chaudière
La chaudière directe se réfère au raccordement du tuyau de sortie de l'unité de récupération à la conduite d'eau supérieure de la chaudière d'origine quelque part à l'extrémité avant de l'économiseur de charbon (généralement à l'extrémité arrière du clapet anti - retour de la pompe à eau d'origine). En raison de l'augmentation de la température de l'eau supérieure, il convient de prêter attention au problème de sécurité de l'économiseur de charbon, qui peut être déterminé par le calcul pertinent, la température de sortie de l'économiseur de charbon, pour l'économiseur de charbon non bouillant, cette température doit être au moins inférieure à la température de saturation de 30 ℃, pour l'économiseur de charbon bouillant, la température de sortie de l'économiseur de charbon doit garantir la siccité du mélange vapeur d'eau ≤ 20%. Choisissez cette option lorsque les exigences de contrôle de l'eau d'alimentation primaire de la chaudière ne sont pas élevées ou lorsqu'il n'y a pas de désoxygénation thermodynamique.
2, eau de condensation directement dans le désoxygénateur thermique
Les grandes chaudières ont des exigences élevées en matière de continuité et de stabilité de l'eau, lorsque l'eau condensée n'entre plus directement dans la chaudière, mais dans le désoxygénateur thermique, puis le système d'alimentation en eau de la chaudière d'origine remplit la tâche de la chaudière d'entrée. Que ce soit directement sur la chaudière ou indirectement sur la chaudière, du point de vue de la sécurité, il faut également mettre en place un tuyau pour l'évacuation de l'eau de condensation lorsque la chaudière ou le désoxygénateur est plein d'eau, ce tuyau est généralement dans le réservoir d'eau déminéralisée, a la nature d'un tuyau de trop - plein. Cette sélection de destination de l'eau condensée est automatique, généralement effectuée par des vannes de commande telles que des électrovannes, des régulateurs à double circuit et autres. L'eau de condensation comme source de chaleur à basse température lorsque l'entreprise utilise la centrale thermique pour fournir de la vapeur, ne peut pas être recyclée directement dans la salle de chaudière en raison d'un réseau de tuyauterie de récupération trop long et d'autres raisons, ou lorsque la qualité de l'eau du réservoir de collecte d'eau de condensation est contaminée secondaire et ne peut pas faire de réhydratation de la chaudière, elle peut être utilisée comme source de chaleur à basse température.
1, entreprise pour la source de chaleur de chauffage
En utilisant la chaleur résiduelle de l'eau de condensation, en fonction de la charge de chauffage pour déterminer si une partie supplémentaire de l'eau douce (ou de l'eau brute) est nécessaire pour le recyclage de l'eau de chauffage, en fonction de la chaleur résiduelle pour déterminer la zone de chauffage, vous pouvez économiser sur les Coûts de chauffage central.
2, pour les utilisateurs directs d'eau chaude
Pour l'impression et la teinture, le textile, le caoutchouc, les pneus et d'autres entreprises, une grande quantité d'eau chaude déminéralisée à haute température auto - utilisée est nécessaire, l'eau de condensation peut être utilisée comme eau chaude à haute température.
3, source de chaleur indirecte d'échange de chaleur
Lorsque l'eau de condensation est contaminée et ne peut pas être utilisée directement, des moyens indirects d'échange de chaleur peuvent être envisagés. Comme l'eau de processus de chauffage, le chauffage de l'eau recyclée et d'autres occasions d'eau non potable.
En résumé, le principe de la récupération de l'eau de condensation est le suivant: grâce à l'utilisation intégrée de l'énergie dans le système de récupération de l'eau de condensation, la récupération d'énergie atteinte, le maintien de l'utilisation globale du système thermique à vapeur zui élevé, économique. La récupération d'énergie dans la récupération des condensats se fait de trois manières: récupération de l'énergie thermique contenue dans les condensats, utilisation efficace de la vapeur Flash, récupération de l'eau déminéralisée.
Pour les systèmes de récupération haute et moyenne pression, un dispositif de flash spécial est installé dans le système, la vapeur Flash est utilisée par les équipements à vapeur basse pression. La difficulté de récupération du reste de la condensation est également réduite. S'il n'y a pas d'utilisateur de vapeur à basse pression de niveau suivant, vous pouvez configurer un échangeur de chaleur pour chauffer le milieu de processus à d'autres fins et faire une utilisation efficace de l'énergie. Dans le réseau de lignes de récupération des condensats, il peut être prévu un dispositif de flash à plusieurs étages pour que la vapeur soit utilisée de manière progressive.
L'eau de condensation à la fin du zui dans l'unité de récupération de condensation est généralement renvoyée à la chaudière pour être réutilisée, ce qui permet d'économiser non seulement de l'énergie thermique, mais également de l'eau déminéralisée, ce qui permet également d'économiser de l'argent sur le traitement de l'eau.
Parfois, l'eau de condensation est contaminée et ne peut pas être utilisée comme eau déminéralisée, mais l'énergie thermique doit être récupérée autant que possible et peut être utilisée comme source de chaleur pour le chauffage à basse température, par exemple pour le chauffage, le chauffage indirect de l'eau chaude ou d'autres produits chimiques.
Lorsque l'entreprise utilise une centrale thermique pour fournir de la vapeur, la récupération de l'eau condensée dans le réseau de chaudière est trop longue, ou la quantité d'eau condensée à récupérer est trop faible, il ne vaut pas la peine de mettre en place un réseau de récupération, il faut également collecter l'eau condensée du point d'utilisation de la vapeur et l'utiliser sur place.
Iii. Impact de la modification de la technologie de récupération des condensats sur le système
Effets sur les équipements à vapeur
La plupart des appareils d'échange de chaleur sont convertis en énergie thermique à l'aide de la chaleur latente de la vapeur, qui est également le domaine habituel de la récupération des condensats. L'utilisation de la technologie de recyclage, l'augmentation de la contre - pression de l'équipement à vapeur, la réduction de la différence de pression de travail de la vanne hydrophobe, si aucun ajustement correspondant n'est effectué, peut affecter la production,
Les solutions spécifiques sont les suivantes:
1, pour l'équipement de vapeur à haute et moyenne pression, en changeant l'orifice de décharge de la vanne hydrophobe et le diamètre du réseau et le mode de connexion, la régulation de la pression différentielle et la relation de débit sont directement résolues.
2, pour l'équipement de vapeur à basse pression, résolu par l'utilisation de vannes hydrophobes sans pression ou par la récupération de l'hydrophobie de suralimentation par injection.
En résumé, pour l'équipement à vapeur, l'utilisation de la technologie de recyclage doit changer la configuration d'origine, ce qui garantit qu'il n'y a aucun effet négatif sur le processus de chauffage de l'équipement à vapeur.
Impact sur le réseau de recyclage
1, réseau de conduites d'hydratation de condensation haute et basse pression, par calcul hydraulique pour déterminer la situation de correspondance de pression. Les conditions de travail sous pression ne garantissent pas le retour normal de l'eau de l'équipement à basse pression, les lignes haute et basse pression doivent être séparées, en utilisant différents dispositifs de récupération pour atteindre l'effet d'économie d'énergie.
2, pour le réseau de tuyaux avec peu de différence de pression, le diamètre de tuyau choisi est déterminé par le calcul hydraulique, afin d'éviter les impacts d'eau, les bouchons de vapeur et d'autres effets indésirables causés par la conception de diamètre de tuyau déraisonnable.
Effets sur les émissions de gaz nocifs
1, dans les mêmes conditions de charge thermique, par la récupération d'eau de condensation, réduira l'émission de suie de la chaudière, favorable à la protection de l'environnement.
2, la récupération d'eau de condensation réduit la pollution thermique de l'environnement due à la course, au froid, aux Gouttes et aux fuites.
Effet sur les émissions secondaires de vapeur Flash d'eau de condensation à haute température
1, le système de récupération d'eau de condensation hermétiquement fermé pour la vapeur Flash secondaire doit avoir un schéma de conception approprié, en fonction de la pression, du débit et de la qualité de l'utilisation choisie.
2, la vapeur secondaire Flash préférez les utilisateurs dont le processus est simple et peut être * utilisé.
3, lorsque la vapeur Flash secondaire doit être émise, il faut appliquer des mesures telles que l'amortissement, la décompression.
Effet sur le désoxygénation thermique des chaudières
1, lorsque la récupération de chaleur de l'eau de condensation est inférieure à la chaleur de l'état d'équilibre du désoxygénation thermique de la chaudière, l'eau de condensation peut être renvoyée directement au désoxygénateur.
2, l'eau de condensation dans le désoxygénateur n'est généralement pas dans la même voie que le tuyau d'alimentation en eau de la chaudière, tandis que l'ouverture au - dessus du boîtier du désoxygénateur, l'utilisation de la méthode d'entrée uniforme de l'eau de condensation, et la prévention de l'irrigation par le vide du système de récupération d'eau de condensation doit être conçue.
3, conformément au principe d'utilisation préférentielle de l'eau de condensation, la quantité d'eau sur le désoxygénateur d'origine doit être régulée à la baisse en fonction du retour d'eau de condensation.
4, pour le désoxygénateur qui contrôle manuellement la température du désoxygénateur, l'apport de vapeur en fonction de la récupération de l'eau de condensation est réduit en conséquence, voire arrêté.
Effets sur l'équipement de traitement de l'eau de chaudière
1, l'eau de condensation est de l'eau déminéralisée pure, l'augmentation de la récupération de l'eau de condensation, l'alimentation en eau déminéralisée de la chaudière est réduite en conséquence.
2, l'équipement de traitement de l'eau d'adoucissement de la chaudière n'est pas réduit avec l'augmentation de la quantité récupérée et doit être maintenu dans un état de veille sans condensation.
3, la qualité de l'eau de condensation doit être surveillée en continu, une fois que la qualité de l'eau n'est pas conforme aux exigences de la chaudière en raison d'autres facteurs, l'eau déminéralisée doit être immédiatement fournie
Donne.
4, lorsque l'eau de condensation est contaminée de manière conventionnelle, ajoutez l'équipement de traitement de l'eau de condensation correspondant.
Impact sur le fonctionnement de la chaudière
1, l'eau de condensation directement dans le paquet de vapeur de la chaudière doit entrer avant l'économiseur de charbon, la température de l'eau d'entrée de condensation et la température de la vapeur d'eau dans le paquet de vapeur de la chaudière doivent avoir une différence de température supérieure à 40 ℃.
2, devrait essayer de s'assurer que l'eau de condensation entre d'abord dans la chaudière, tandis que pour le système de machine auxiliaire de chaudière, essayez d'utiliser la méthode de contrôle de vitesse de régulation de fréquence variable.
3, l'alimentation en eau de la chaudière d'origine doit être ajustée en fonction de la récupération de condensat.
Efficacité énergétique, coûts et avantages de la transformation de la technologie de récupération des condensats
I. effet d'économie d'énergie
La récupération de l'eau de condensation est un lien important dans le cycle du système thermodynamique à vapeur, du point de vue de l'économie d'énergie du système, le bon ou le mauvais recyclage de l'eau de condensation affecte directement l'efficacité énergétique totale du système thermodynamique à vapeur. Cela se traduit principalement par:
Valeur de l'énergie thermique: l'eau de condensation a environ 20% de l'énergie thermique de la vapeur (valeur d'enthalpie), par rapport à un système qui ne récupère pas l'eau de condensation, le potentiel d'économie d'énergie de la récupération de l'eau de condensation est plus élevé que le reste du système thermique.
2, équilibre du processus: la conception parfaite du système de récupération d'eau de condensation peut compenser les fuites de vapeur d'équipement à vapeur d'environ 3% causées par une mauvaise sélection de vannes hydrophobes, réduisant la perte de vapeur Flash d'eau saturée à haute température de 510%.
3, équilibre thermique: récupération de la chaleur résiduelle de l'eau de condensation pour le désoxygénation thermique, réduire la nouvelle utilisation de vapeur du désoxygénateur thermique, réduire la consommation de vapeur à haute teneur; La récupération de l'eau condensée dans le paquet de vapeur de la chaudière peut économiser du carburant de la chaudière, en général, chaque augmentation de 6 ° C de la température de l'eau d'alimentation peut économiser 1% de carburant. La récupération de l'eau de condensation est bénéfique pour la réduction du débit d'égout de la chaudière, la réduction de la perte de chaleur d'égout et l'amélioration de l'efficacité thermique de la chaudière.
4, équilibre de l'eau: l'eau de condensation pour l'alimentation de la chaudière peut réduire la quantité d'eau déminéralisée traitée et économiser de l'argent sur le traitement de l'eau déminéralisée.
II. Avantages technico - économiques
Investissement dans le projet
L'investissement dans le nouveau projet de récupération des condensats se compose de plusieurs éléments tels que le réseau de canalisations de récupération, la station de pompage de récupération, le contrôle automatique, les coûts d'installation civile, etc.
L'investissement dans le projet de rénovation de la récupération des condensats se compose de coûts tels que l'option de vanne hydrophobe pour l'équipement à vapeur, la rénovation du réseau de canalisations de récupération, la rénovation de la station de pompage de récupération, le système d'autocontrôle et la rénovation civile partielle. Le rayon de la zone d'usine de l'entreprise, le nombre d'équipements à vapeur, le diamètre et le nombre de lignes du réseau de récupération, la classe de pression et le débit de condensat, le mode d'utilisation et de contrôle de l'eau de condensat déterminent le montant total de l'investissement dans le projet.
Période de récupération des investissements
La valeur de l'eau de condensation se traduit directement par la valeur de l'énergie thermique, la valeur de la qualité pure de l'eau de condensation et la valeur de la réduction des eaux usées en trois parties. Bien que l'investissement dans le projet soit différent en raison des projets de construction et de rénovation, la valeur du condensat est également différente en raison de l'utilisation de l'équipement électrique, du coût de la vapeur et de la valeur du condensat. Prenez l'équipement de puissance comme chaudière au charbon, par exemple (le coût de la vapeur de mazout et de gaz naturel est plus élevé), le coût de la vapeur est généralement de 6090 yuans / tonne, la valeur annuelle par tonne de condensat: lorsque l'équipement fonctionne en continu, économiser de l'eau de condensation est d'environ 100 000 yuans par an; Lorsque l'équipement est en fonctionnement interrompu, économiser de l'eau de condensation vaut environ 50 000 yuans par an. Les coûts d'exploitation étant donné que les options de récupération des condensats varient considérablement d'un cas à l'autre, la consommation d'énergie nécessaire à la récupération des condensats est beaucoup plus faible que la valeur de l'énergie thermique et de l'eau déminéralisée récupérées. L'eau condensée est directement utilisée comme système de récupération de l'eau d'alimentation en vapeur de la chaudière, la facture d'électricité de fonctionnement de l'unité de récupération peut partiellement compenser la facture d'électricité de fonctionnement de la pompe à eau d'origine de la chaudière. L'eau condensée est utilisée comme système de récupération de l'eau d'alimentation du désoxygénateur, le coût de fonctionnement est la facture d'électricité de la pompe à condensation de l'unité de récupération. Lorsque l'eau de condensation est utilisée pour le chauffage ou d'autres modes d'utilisation, elle est utilisée comme analyse thermique spécifique en fonction de l'application spécifique.
Iii. Avantages environnementaux et avantages sociaux
Grâce à la modification de la technologie d'économie d'énergie par condensation, il peut non seulement apporter de bons effets d'économie d'énergie et des avantages économiques objectifs, mais également produire de bons avantages environnementaux et sociaux.
1, réduire la pollution thermique environnementale
L'eau de condensation est évacuée de l'équipement à vapeur dans l'atmosphère en un instant, en raison de la diminution soudaine de la pression, produisant une grande quantité de vapeur Flash secondaire, l'eau de condensation à haute température éjectée entraîne la vapeur Flash très facile à brûler les opérateurs sur le site. En hiver dans le Nord, les rideaux de brouillard sont susceptibles de se former en raison de la température ambiante plus basse, ce qui affecte la vue des piétons. En été, est complice de la chaleur ambiante.
Réduire les émissions de suie et de gaz nocifs
La récupération de la chaleur résiduelle s'accompagne d'une réduction de la quantité de chaleur fournie, ce qui signifie, pour les chaudières au charbon, une réduction de la quantité de charbon brûlée, une réduction des émissions de suie et une réduction correspondante des gaz nocifs CO2, SO2.
3. Améliorer le niveau global d'utilisation de l'énergie dans notre pays
En raison de l'application très répandue des systèmes thermiques à vapeur, ils sont largement utilisés dans presque toutes sortes d'industries. Dans le même temps, la récupération des condensats est limitée par des conditions de production spécifiques et des conditions techniques de récupération, et le taux de récupération est généralement faible. Par conséquent, la rénovation énergétique par la mise en œuvre de la récupération des condensats peut améliorer considérablement l'efficacité énergétique, ce qui est très important pour réduire la pression de la demande d'énergie de notre pays et la pression sur l'environnement.