[发明专利]一种小型锅炉蒸汽回收装置

说明书

技术领域

本发明属于密闭式蒸汽冷凝水回收节能技术领域，尤其是涉及一种小型低压降式密闭蒸汽回收装置。

背景技术

在生产装置中，换热设备产生的水蒸汽是宝贵的能量资源，水蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热，释放潜热后的蒸汽还原成同温度的饱和水，即拥有显热的冷凝水。饱和冷凝水在蒸汽压力0.1-0.9MPa下占蒸汽热能的15.6～26.7％，使用蒸汽压力越高，排放的冷凝水热能价值越大。饱和冷凝水输送过程中因压降而存在着不可避免的闪蒸，冷凝水的闪蒸汽并不是压降至大汽压时才发生的，而是降至大汽压时闪蒸量最大。闪蒸过程是一种汽水共溶状态，并随压力和温度改变而相互转化，这导致冷凝水回收利用的复杂性。

目前许多装置中的冷凝水采用开放式回收或者不回收，这一方面产生很大的能量浪费，同时又对环境产生污染。在回收方法中目前主要采用喷射式冷凝回收系统。这种系统存在着结构配置复杂、额外能耗大、需要仪表控制系统配套、投资相对较大等问题。

大多数企业在冷凝水回收系统中采用传统的开式回收系统，所面临的问题主要体现在未能充分合理地利用高温饱和冷凝水的热能，无法克服严重的水泵汽蚀现象，气蚀现象是指高温饱和水在降压的情况下会析出蒸汽，所产生的蒸汽在进入高压区时，又突然液化而凝结成水并使汽泡爆破。如这一过程反复进行，就会对这一区域的零件表面产生破坏作用，加之各类腐蚀作用，最终造成海绵状或蜂窝状的汽蚀破坏。发生汽蚀的后果是破坏蒸汽传输过程的连续性，增加阻力、阻塞流道，严重影响水泵的效率和正常生产。以往厂家为了消除气蚀现象，往往通过降压来收集冷凝水，以释放大量闪蒸汽来减少气蚀源。但此做法无疑会造成能源浪费，因为其冷凝水收集箱是开口式的，冷凝水和大气相通，由于凝结水与大气再次接触，使得O₂、CO₂及其它气体再次溶入，凝结水受到污染，加重了对下游设备及管路的腐蚀，由于压降闪蒸造成高温凝结水在常压下瞬间闪蒸汽化，闪蒸汽带走5-15％的凝结水和相当于凝结水30-80％的热量。且二次蒸汽的排放使环境受到热污染和噪声污染。在实际系统中，还会排放掉疏水阀正常的泄漏蒸汽，并且经过部分自然散热降温才能输送利用。但传统的去汽蚀方法成本高，结构复杂，效果并不是很好。

由于饱和冷凝水在输送过程中因压降而存在闪蒸，形成一种汽液两相流，并随压力和温度改变而相互转化，这使冷凝水回收利用存在一定的复杂性。一般冷凝水回收利用的设计思路为“锅炉-蒸汽管网-用汽设备-疏水系统-回收管网-回收泵站-锅炉”的热力循环系统，保证热力系统近于完善的能源梯级利用程度。这对于大型用汽设备是必须的。

对于回收蒸汽冷凝水量大于10m3/h的回收泵站，采取加压罐增压原理，集水罐确保蒸汽冷凝水顺利回收，加压罐解决离心泵在泵送高温饱和冷凝水时的防汽蚀水头。对大型高温给水泵防汽蚀装置极为有效

对于回收蒸汽冷凝水量小于10m3/h的回收泵站，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。是解决泵汽蚀问题的一般方法。

但对于相对来说规模较小，用汽量少于5m3/h所产生的冷凝水回收的价值较低的用汽设备来说，建造规模庞大，结构复杂的冷凝水回收系统从成本上来说是不经济的，所以现在迫切需要开发一种结构简单，成本较低，尤其是适用于用汽量较少的工业用冷凝水回收装置。

发明内容

充分利用凝结水是提高蒸汽供热系统效率必须面临的一个课题，是企业节能、节水必须重视的环节。本发明的目的就是要克服上述已有技术的不足，提供一种高效的去汽蚀密闭蒸汽回收装置，其特征在于：密闭式回收中主要的技术难题是如何将饱和状态的蒸汽凝结水输入锅炉，一般离心泵在输送饱和状态的热水时要产生气蚀，使泵不能正常工作，严重的气蚀损坏泵叶轮造成事故，其次的是管道汽阻与多压力级别凝结水共网回收问题，针对小型用汽设备产生的冷凝水较少，我们分别设计了低速压水泵和低压降循环系统，从设备和系统两个方面比较好地解决了这些技术难题。

因为产汽量较少，用汽设备汽阻小，特别是本发明的汽循环系统当中基本无压降，所以可以省略主动引流、加压、自动增压器等设备，凝结水可以通过自身重力进入储水箱当中，对于气蚀问题，由于用汽设备产生的冷凝水较少，且压降低，压水泵的进出口压力几乎相同，所以只需一个水泵采用低速度旋转、间歇式压水即解决了汽蚀问题。