張玉康

摘 要： 目前，冷凝水資源雖多，但還是有大量的冷凝水被直接排放，不僅造成了嚴重的能源浪費，而且還污染環(huán)境。究其原因，主要是鍋爐冷凝水在應用的過程中因為水中存在的氧氣和二氧化碳而造成了氧腐蝕和酸性腐蝕而使鍋爐冷凝水中的鐵含量超標，導致鍋爐結生鐵垢，嚴重影響鍋爐的安全運行。因此，如何解決鍋爐冷凝水回收系統(tǒng)中鐵含量超標的問題，使之達到最優(yōu)化的經(jīng)濟效益，是一個值得研究的問題。

關鍵詞： 鍋爐；冷凝水；回收；節(jié)能效果

國家的現(xiàn)代化發(fā)展程度的衡量標準一般涉及該國的能源構成以及能源的使用率、能源的人均占有量。能源是現(xiàn)代文明的物質基礎，決定了一個國家的經(jīng)濟發(fā)展動力，因此我們人類只有對能源進行高效的利用才能實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。但是隨著社會的發(fā)展和工業(yè)的進步，能源危機已成為全世界亟待解決的大問題。能源生產(chǎn)和能源消耗而引起的嚴重的環(huán)境問題大大制約經(jīng)濟的快速發(fā)展。實際上，我國的能源儲量有限，一些重要的資源人均占有量遠遠低于世界平均水平，而且我國單位產(chǎn)出的能源消耗量明顯高于世界平均水平。鑒于我國的資源緊缺性，提高資源的利用效率，減少能源浪費，是堅持科學發(fā)展觀，建設節(jié)約型社會，推進可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

此外，我國的水資源短缺，質量不斷下降，水資源持續(xù)惡化，再加上水資有效利用率低，更加要求節(jié)約用水和科學用水以實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。據(jù)有關調查研究表明，如果不改變目前的能源、水資源的消耗結構和速度，世界上的全部能源和水資源將消耗殆盡。

能量系統(tǒng)的三個重要環(huán)節(jié)包括能量的轉換與輸送、能量的利用以及能量的回收，這三個環(huán)節(jié)是密切聯(lián)系互相影響的。其中，能量的利用與鍋爐的工藝過程有關，決定了整個過程所需能量的情況，是最重要的環(huán)節(jié)：能量的輸送與轉換是把原始的能量形式（例如燃料）轉換成工藝上可以使用的能量（例如蒸汽）后輸送到所需之處，也是相當重要的；能量的回收環(huán)節(jié)隨著近幾年能源的緊缺加劇變得越來越重要，主要是考慮能源的高效利用、節(jié)能和環(huán)保等方面的因素。

我國的能源利用率只有32%，美國則為51%，日本為57%，而我國的經(jīng)濟發(fā)展成本是發(fā)達國家的1.5倍，這種狀況如不改變，將會嚴重影響我國經(jīng)濟增長。因此，我國在合理使用和節(jié)約能源，提高能源的綜合利用率方面，應進一步加大工作力度。

一、鍋爐冷凝水回收的意義

蒸汽是工業(yè)能源的主要載體，蒸汽冷凝水的回收對蒸汽系統(tǒng)而言簡單易行，效果顯著，對提高能源的利用、緩解能源緊缺的問題具有很大的影響。目前國內大約擁有工業(yè)鍋爐100萬臺，蒸汽鍋爐占有了相當大的一部分比例，同時工業(yè)蒸汽鍋爐是我國的耗能耗水的大戶。

一般，非混合式加熱的鍋爐冷凝水一般都可以進行回收利用。冷凝水回收系統(tǒng)主要包括冷凝水管線、疏水泵、凝結水箱、防氣蝕的凝水泵或凝結水回收器等，其投資的費用隨冷凝水管路的長短、管材材料、凝氣疏水點是否集中、選用泵的類型等因素的不同而相差較大。根據(jù)對多種鍋爐的測算，蒸汽量小（蒸發(fā)量≤O.5t/h的燃煤鍋爐或蒸發(fā)量

1.節(jié)能效果

冷凝水回收是蒸汽熱力系統(tǒng)循環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)節(jié)能的觀點出發(fā)，冷凝水回收利用的好壞直接影響蒸汽熱力系統(tǒng)總的能源利用效率。這主要體現(xiàn)在以下幾方面：

①工藝平衡：對冷凝水回收系統(tǒng)進行完善設計，可以彌補疏水閥選型不當而造成的熱能損失，減少用汽設備蒸汽泄漏（降低3%左右），減少高溫飽和水的閃蒸損失（約5—10%）。

②熱能價值：冷凝水所具有的熱能大約為蒸汽熱能（焓值）的20%左右，與不回收冷凝水的系統(tǒng)相比，冷凝水回收改造的節(jié)能潛力遠遠大于熱力系統(tǒng)中的其它環(huán)節(jié)。

③熱平衡：冷凝水回用到鍋爐汽包可以節(jié)省鍋爐燃料，一般來說，給水的溫度提高6"C，燃料就會節(jié)省近1%；回收的冷凝水余熱可以用來熱力除氧，使熱力除氧器所需要新增加的蒸汽量大大降低，相應的就可以熱使品味高的蒸汽消耗減少；冷凝水回收有利于鍋爐排污量減少，降低排污熱損失，提高鍋爐熱效率。

④水平衡：冷凝水作為鍋爐給水進行回用可減少軟化水處理量，大大降低軟化水處理費用。

2.技術經(jīng)濟效益

①項目投資

冷凝水回收新建項目投資主要包括回收管網(wǎng)、回收泵站、自動控制、土建安裝費用等。冷凝水回收改造項目投資n33由用汽設備疏水閥選型、回收管網(wǎng)改造、回收泵站改造、自控系統(tǒng)和部分土建改造等費用組成。項目投資總額是由企業(yè)廠區(qū)半徑、用汽設備數(shù)量、回收管網(wǎng)管徑及數(shù)量、冷凝水壓力等級及流量、冷凝水利用方式及控制方式等決定的。

②投資回收期

冷凝水的價值直接體現(xiàn)為熱能價值、冷凝水純凈品質價值和減少排污價值三部分。項目投資雖然因新建項目和改造項目而有所不同，但是冷凝水價值也由于采用動力設備的不同，蒸汽成本也不一樣，以至冷凝水價值也不一樣。以動力設備作為燃煤鍋爐為例（燃油和天然氣蒸汽成本更高），蒸汽成本一般為60-90元/噸不等，當設備連續(xù)運行時，每年節(jié)約冷凝水價值10萬元左右；當設備間斷運行時，每年節(jié)約冷凝水價值5萬元左右n制。運行費用由于冷凝水回收方案因具體情況差別很大，但是冷凝水回收所需的動力消耗與其回收的熱能和軟化水的價值相比要小得多。對冷凝水直接作鍋爐汽包給水的回收系統(tǒng)，回收裝置運行電費可部分抵消鍋爐原給水泵運行電費。對冷凝水作除氧器給水的回收系統(tǒng)，運行費用為回收裝置的冷凝水泵電費。對冷凝水作采暖或其它利用方式時，根據(jù)具體應用作具體的熱能分析。

3.環(huán)境和社會效益

通過冷凝水節(jié)能技術改造，不僅能帶來良好的節(jié)能效果和可觀的經(jīng)濟效益，還可以產(chǎn)生良好的環(huán)境效益和社會效益。

①減少煙塵及有害氣體排放量

對燃煤鍋爐而言，冷凝水余熱的回收會減少供熱量，意味著燃煤量減少，煙塵排放量也會隨之減少，這樣排放至大氣中的C02、S02等有害氣體量會相應減少。

②減少環(huán)境熱污染

從用汽設備將冷凝水直接排入大氣時會因為壓力的突然降低而有大量的二次閃蒸汽產(chǎn)生。高溫冷凝水突然從用汽設備中噴出，其中夾帶的閃蒸汽極易燙傷現(xiàn)場的操作工，造成安全事故。在夏季，冷凝水會散發(fā)出大量的熱而導致局部環(huán)境溫度過高；在北方，由于冬季環(huán)境溫度較低而容易形成霧幕，影響行人視線，造成一定的交通事故。

③提高我國能源利用整體水平

蒸汽熱力系統(tǒng)普遍應用于各種行業(yè)，整體應用量非常大；同時因為具體生產(chǎn)條件和回收條件的限制使得冷凝水的回收率普遍偏低。因此通過實施冷凝水回收節(jié)能改造可以大幅度提高能源效率，對減輕我國能源需求壓力和環(huán)境壓力都非常重要。

二、鍋爐冷凝水回收的原則

如上所述，對冷凝水進行很好的回收利用將收到顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在對冷凝水回收的過程中應該遵循以下幾項原則制：

（1）一般的，鍋爐冷凝水的回收率不得小于60%。

（2）在滿足工藝要求的情況下，采用蒸汽間接加熱的方式對可以回收利用的冷凝水，以提高冷凝水的回收量，實現(xiàn)能源的最大化利用。

（3）一些被污染的鍋爐冷凝水仍有回收的價值，可根據(jù)實際應用情況設置水質監(jiān)測設備及相應的凈化裝置進行監(jiān)測和凈化回收。