卷烟厂冷凝水的回收应用

2013-10-21叶校圳

中国设备工程 2013年12期

黄宏，叶校圳

（厦门烟草工业有限责任公司，福建厦门 361022）

大气式热力除氧是工业蒸汽锅炉首选的除氧方式，但热力除氧器存在能耗高的缺点。1台普通的大气式热力除氧器，其实际耗汽量可达到配套锅炉总产汽量的15%～20%，不仅消耗了大量新鲜蒸汽，还降低了锅炉实际可利用的蒸发量。为了降低热力除氧器的蒸汽输入，可采用负压的方法降低除氧器内软化水的蒸发温度，以节约蒸汽使用量，也可利用KLAR除氧器乏汽回收装置减少蒸汽使用量，取得较好节能效果，这些都需要对原有除氧器进行较大的改造。

卷烟制造工艺过程中需要使用蒸汽对烟叶烟丝进行松散回潮或者加热增湿，蒸汽通过制丝车间的烘丝及等设备后，压力温度降低，转化为冷凝水。这部分冷凝水具有一定压力和温度，所含热量占新鲜蒸汽总热量的20%～30%，有很好的回收利用价值。因此决定回收卷烟厂的高温冷凝水，并回用到热力除氧器进行加热除氧，以减少从锅炉供给除氧器的蒸汽量，节约能源。

一、材料与方法

1.设备

主要设备为20t/h大气式热力除氧器、CDST型冷凝水回收机械泵装置、1m3闪蒸罐、管壳式水-水换热器(DN700，LN2.5)、Y型DN65过滤器、GP-2000DN65减压阀及西门子VVF41.65电动调节阀。

2.方法

冷凝水回收及除氧器利用流程如图1所示。

图1 冷凝水回收及除氧器利用流程

(1)乏汽回收及输送

从用汽设备上回收的冷凝水经过不锈钢管道被收集到车间的CDST型冷凝水回收机械泵的泵体内，掺杂的空气等不凝结气体由开启的废气口排出。当泵体内充满冷凝水后，浮球驱动阀门翻转机构动作，该快速翻转动作促使机械泵从进水冲程向排水冲程的迅速转换，并打开压缩空气进口阀，关闭废气阀。当泵体内压力迅速超过背压后，冷凝水推开出口止回阀，并输送到闪蒸罐中。随后泵体内冷凝水液位下降，浮球重新触发阀门翻转机构，并关闭压缩空气进口阀，打开废气出口，使泵体内压力下降，冷凝水重新通过进口止回阀进入泵体，进入下一次的回收循环。

(2)闪蒸汽利用

经回收机械泵输送到闪蒸罐的冷凝水，在罐内迅速膨胀降压，气化产生闪蒸汽，经折流板进行汽液两相分离。闪蒸汽压力如图2所示，压力在0.03～0.08MPa之间波动，达到除氧器所需蒸汽压力的最低要求。

图2 闪蒸汽压力波动图

传统的的大气式热力除氧器在汽空间装有新鲜蒸汽加热除氧系统，在水空间装有补偿加热管道，通过减压阀K1和常开式电动阀K2、K3进行PID自动调节运行。额定运行工况为压力0.02MPa，温度104℃。为了回收闪蒸汽，在除氧器的汽空间上新增加1条闪蒸汽输入管和1条排空管，闪蒸汽经过过滤器K6和止回阀K5后由新增蒸汽输入管直接进入除氧器的除氧头，加热进入除氧器的软化水并起到保温保压作用，电动阀K2改为常闭式。当凝结水量减少时，闪蒸汽量也减少并造成闪蒸汽压力降低，除氧器压力随之下降，设置在除氧器汽空间上的蒸汽压力传感器将信号传递给新鲜蒸汽管路上的电动阀K2，K2逐渐开启向除氧器补充新鲜蒸汽；当除氧器压力恢复到0.02MPa时，电动阀K2关闭，新鲜蒸汽停止补汽，由闪蒸汽维持除氧器正常工况；当闪蒸汽充足而除氧器处于低负荷运行时，除氧器压力随之升高；当压力达到0.03MPa时，新增排空管上的常闭式电动阀K4逐渐开启排除多余闪蒸汽。除氧器回收闪蒸汽示意图见图3。

图3 除氧器回收闪蒸汽示意图

(3)凝结水利用

闪蒸罐内分离出来的凝结水，通过水-水换热器，将软化水加热至50～60℃，然后输入到除氧器脱气塔顶部的起膜室，有利于软化水在脱气塔内迅速被加热脱氧，保障除氧器运行稳定。

二、结果与讨论

1.冷凝水回收情况

冷凝水通过冷凝水回收机械泵回收及输送，所需动力源为压缩空气，压力0.5MPa，耗气量极少，运行稳定。冷凝水的背压(闪蒸罐内压力)为0.03～0.08MPa，不会给烘丝机等用汽设备的运行及冷凝水的输送造成影响。

2.除氧器运行情况

车间生产时，2台20t/h大气式热力除氧器负荷在55%～70%之间波动。闪蒸汽和凝结水的热量可满足除氧器50%负荷的运行。在除氧器负荷超过50%时，闪蒸汽加热量不足，需要锅炉新鲜蒸汽补充加热除氧。从除氧器取出水样，用测氧仪测量水中溶解氧量，其含量在0.015～0.020mg/L范围内，达到了GBl576—2008《工业锅炉水质》标准。