[發明專利]蒸汽冷凝水回收與做功系統及其方法

有效

• 申請號: 201010103627.1
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101787907A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 王世英
• 申請（專利權）人: 王世英
• 主分類號: F01K17/00
• 分類號: F01K17/00;C02F9/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

技術領域

本發明涉及一種蒸汽冷凝水的回收處理及發電或做工系統及其方法。

背景技術

在很多行業，水蒸汽作為一種熱能的載體被廣泛應用。蒸汽在用熱設備放出冷凝潛熱變 成冷凝水(也稱冷凝水或凝結水)。冷凝水具有的熱能約占蒸汽總能量15～38％。回收冷凝水 的熱能和水資源，對節能減排有很大意義。目前回收技術已基本成熟，但回收熱能的比例以 及回收后水質處理到何種等級仍是一個沒有徹底解決的課題。

冷凝水的回收分為開式回收、冷卻回收、半密閉(即封閉式)回收和全密閉式回收四種 方式。開式回收在回收系統中有通大氣的孔洞，冷凝水要閃蒸掉10％以上的熱能和水份；冷 卻回收是用循環水和除鹽水把高溫冷凝水降溫后回收；半密閉回收也稱封閉式回收是在水溫 高于某一數值即壓力高到某一數值時向大氣放散，只能回收低于一定溫度的冷凝水；全密閉 式回收是在全密閉狀態下回收，不發生閃蒸，或閃蒸汽可以利用。

在現有技術中，有如下工藝：ZL99218165.8“整體化高溫凝結水汽力輸送裝置”、 ZL200520114810.6“乏汽、凝結水回收系統”、200610112559.9“高溫凝結水回收系統”、 ZL02139832.1“一種工藝冷凝液的回收工藝”等。

以上工藝都可實現蒸汽冷凝水的收集與輸送，但部只能在低壓小噸位的蒸汽鍋爐系統達 到良好的節能效果，而在鍋爐給水水質要求嚴格的中壓及中壓以上鍋爐熱力系統，卻不能實 現良好的節能效果。其原因在于：中壓以上的鍋爐，對于水質的要求很嚴格，冷凝水在鐵、 油、鹽、硅、硬度等指標上往往超出供水標準。于是有的企業將以上不達標的冷凝水降級作 為低壓鍋爐供水，或降級作為循環水使用，甚至有的沒有回收就直接作為污水排放，也有的 用循環水降溫后使用，從而造成水資源和余熱的嚴重浪費。有的企業購置了冷凝水除油除鐵 設備，對回收的蒸汽冷凝水除油除鐵，但在高溫下除油效果很差，而且還需要進入陰床、陽 床或混床進行除鹽，水質處理合格后再進入除氧器和鍋爐循環利用。但普通除鹽陰離子樹酯 耐溫40℃，耐熱型陰樹脂目前運行溫度一般不超過65℃。超溫的后果一是除鹽效果大下降， 二是樹酯壽命大縮短。即在后續精處理工序中，蒸汽冷凝水的溫度必須要降低溫度到40℃以 下，最高不超過65℃才能達到樹酯需要的工藝溫度，保證除鹽效果和樹酯壽命。

由上可知，為了節能，要求回收的冷凝水的溫度盡可能高，為了滿足冷凝水精處理的工 藝要求，又要將冷凝水的溫度降低到40℃或65℃，這是一種矛盾現象。實踐證明，即便開式 回收的冷凝水，水溫超高部使脫鹽工藝難以實施。閉式回收溫度越高，回收的熱能越多，系 統在蒸汽、冷凝水、余熱的系統平衡上就越困難。

正因為以上原因，很多企業目前沒有使用節能效果好的全密閉式回收，還是采用開式閃 蒸回收或冷卻回收甚至排放，使中壓及以上鍋爐熱力系統的熱能浪費嚴重。

由上可知，現有凝結水回收技術在中壓及以上鍋爐熱力系統，特別是冷凝水需要除油、 除鹽的系統，基本不能發揮出冷凝水回收尤其是閉式回收的節能節水及高品位凝結水循環利 用的節能減排效果。

發明內容

本發明的目的，是要解決中高壓鍋爐凝結水熱能和水資源的全部回收、熱能冷量的科學 使用、凝結水除油除鐵脫鹽除陰離子精處理效果，使之達到中高壓鍋爐給水水質標準得以循 環使用、保證離子交換樹酯的正常壽命等一系列難點。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種蒸汽冷凝水回收與做功系統，其特征在于該系統包括冷凝水回收子系統、發電或做 功子系統、冷凝水精處理子系統，其中：

所述回收子系統回收用熱設備和管網產生的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或或之二或全 部，并輸送至發電或做功子系統；

所述發電或做功子系統，用蒸汽冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或組合的熱量直接進膨脹 機使其運動件運動進而帶發電機發電或帶風機、壓縮機、輸送機或泵類，降溫后的水輸送至 所述冷凝水精處理子系統；

所述精處理子系統對降溫后的冷凝水做除油、除鐵和去離子精處理，處理后的水送至鍋 爐系統或其他用水點。

一種在上述系統中對蒸汽冷凝水進行回收處理與發電或做功的方法，包括以下步驟：

步驟1)回收冷凝水

回收用熱設備產生的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽；

步驟2)發電或做功，并制冷和冷量利用