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冷凝水回收

闪蒸

恢复闪蒸的好处,如何完成如何以及闪光灯如何在工厂的其他地方应用,以最大限度地提高整体效率。

什么是闪存的蒸汽,为什么要使用它?

当压力降低时,“闪蒸蒸汽”从热凝结水中释放。如果压力降得足够低,即使是室温为20°C的水也会沸腾。值得注意的是,170°C下的水在低于6.9 bar g的任何压力下都会沸腾。闪蒸过程释放的蒸汽与蒸汽锅炉释放的蒸汽一样有用。

例如,当蒸汽从锅炉和锅炉压降中取出时,锅炉的一些水含量将闪烁,以补充来自锅炉燃料的热量产生的“活”蒸汽。因为两种类型的蒸汽都是在锅炉中产生的,所以不可能区分它们。只有在闪烁发生在相对低的压力下,例如在蒸汽疏水阀的排放侧,是术语闪蒸蒸汽被广泛使用。不幸的是,这种用法导致了错误的结论,即闪蒸蒸汽的方式与所谓的活蒸汽的有价值不那么有价值。

在寻求最大化效率的任何蒸汽系统中,闪蒸蒸汽将与冷凝水分离,并用于补充任何低压加热应用。以这种方式使用的每公斤闪蒸蒸汽是锅炉不需要提供的一公斤蒸汽。它也是一公斤的蒸汽,不会出现在大气中,从哪里丢失。

回收闪蒸蒸汽的原因就像经济和环境的令人信服,原因是回收冷凝物的原因。

有多少闪蒸可用?

如果要使用闪存蒸汽,请知道它将有多少钱有助于。通过计算易于确定数量,或者可以从简单的表或图表读取。

例14.6.1 - 考虑图14.6.1所示的夹套容器

冷凝物以饱和水进入蒸汽疏水阀,在7巴g的规格压力和170℃的温度下。在该压力下冷凝物中的比热量为721kJ / kg。

通过疏水阀后,凝结水回程管压力为0bar g,在此压力下,每千克凝结水的最大热量为419 kJ,最高温度为100℃。有超过302kj的热量使一些凝结水蒸发成蒸汽。蒸汽量在下文中计算。

在同一温度下,在0巴尺处从水中生产1kg饱和蒸汽所需的热量为2257kJ。因此,302 kJ的量可以蒸发:

在本例中,从每千克凝析油中产生的闪蒸比例等于凝析油初始质量的13.4%。
如果使用7 bar g蒸汽的设备冷凝250 kg/h,则冷凝液在0 bar g下释放的闪蒸蒸汽量为:

0.134 x 250 kg / h凝结水= 33.5 kg / h闪蒸蒸汽

或者,图14.6.2中的图表可以直接读取在许多植物中遇到的中等和低压力。
图14.6.1所示的例子如图14.6.2所示,并且显示每kg通过捕集物的缩合物产生0.134千克的闪蒸蒸汽。

亚冷凝剂

如果蒸汽疏水阀是恒温型,则排出的冷凝物是低于饱和温度的亚冷却。冷却器冷凝物中的热量将略少,并且产生的闪蒸蒸汽的量将更少。

如果实施例14.6.1在蒸汽饱和温度下在15℃下排出冷凝物,则冷凝物中的可用热量将较少。

实施例14.6.2考虑在7巴g的冷凝物排出,并用15°C过冷

因此,在该实施例中,在低于饱和温度的温度下放电的冷凝物降低了闪蒸蒸汽的比例从13.4%到10.4%。

加压冷凝水

实例14.3考虑如实例14.1中的冷凝液排放到1 bar g的闪蒸容器。

如果返回管线在1巴g的压力下连接到容器,则可以从蒸汽表中看出,捕集物放电的冷凝物中的最大热量是505kJ / kg,并且在1巴时蒸发的焓g将是2201 kJ / kg。

然后可以按如下方式计算在1巴g处闪烁的冷凝物的比例:

在此示例中,如果使用7巴g蒸汽的设备冷凝250千克/小时的蒸汽,则1巴g下冷凝水释放的闪蒸气量为0.098 x 250千克/小时=24.5千克/小时的闪蒸气。

因此,产生的闪蒸量取决于疏水阀的类型、疏水阀前的蒸汽压力和疏水阀后的凝结水压力。

闪蒸蒸汽回收容器(闪蒸容器)

闪蒸容器用于根据欧洲压力设备指令97/23/EC分离闪蒸蒸汽。

在冷凝水和闪蒸蒸汽进入闪蒸容器之后,冷凝物通过重力落到容器的底部,从其通过浮动阱,通常通过泵送的通风接收器来排出。容器中的闪蒸蒸汽从容器顶部管道,以任何适当的低压蒸汽设备。

快速蒸汽回收容器的选型

要确定闪蒸容器的尺寸,需要以下信息:

  • 供应容器的疏水阀前的蒸汽压力。
  • 总凝结物流入闪存容器。
  • 闪蒸容器中的闪蒸蒸汽压力。

使用这些信息,与闪蒸容器尺寸图表一起(参见图14.6.4),可以确定容器的尺寸。例14.6.4使用图表演示了闪存血管尺寸。

示例14.6.4确定闪存容器的大小以适应以下条件:

蒸汽疏水阀上的压力是12巴g,总缩合物流量为2500 kg / h。来自容器的闪蒸蒸汽是在1巴g的低压蒸汽供应到设备。

方法:

  1. 从12bar g下的“蒸汽疏水阀压力”轴水平移动至点A处的1bar g闪蒸蒸汽压力曲线。
  2. 垂直下降到凝结物流量水平为2500 kg / h,poix b,并遵循弯曲线至c点。
  3. 从点C向右移动,以满足点D的1条G闪存线。
  4. 向上移动到闪存容器尺寸并选择船只。

对于此示例,将选择FV8闪存容器。

成功闪蒸蒸汽应用的要求

  • 如果要充分利用Flash Steam,必须满足一些基本要求:
  • 必须从在更高压力下运行的应用中持续提供足够的冷凝物,以确保可以释放足够的闪蒸蒸汽以进行经济复苏。
  • 蒸汽疏水阀和它们排出的设备必须能够令人满意地运行闪光系统施加的背压。
  • 尝试从温控设备中使用冷凝液回收闪蒸蒸汽时必须小心。在低于满负荷时,蒸汽控制阀的关闭动作将降低蒸汽空间压力。如果设备中的蒸汽压力接近或低于规定的闪蒸蒸汽压力,则形成的闪蒸蒸汽总量将是边际的,在这种情况下,必须质疑回收是否值得。
  • 重要的是,对低压闪蒸的需求等于或超过正在生产的闪蒸。闪蒸的任何缺陷都可以由减压阀的活蒸汽来弥补。如果闪蒸供给量超过需求,闪蒸分配系统就会产生过剩压力,然后必须通过过剩阀将其排出。
  • 可以利用来自冷凝物的闪蒸蒸汽在空间加热装置上 - 但只能在加热季节实现节省。当不需要加热时,恢复系统变得无效。尽可能地,最好的布置是使用从过程冷凝器的闪蒸蒸汽供应加工负荷 - 以及从加热冷凝物供应加热载荷的闪蒸蒸汽。供应和需求更容易留在一步。
  • 最好在高压冷凝源附近实际使用闪蒸气。低压蒸汽使用相对大直径的管道,以减少压力损失和速度,如果必须将闪蒸蒸汽输送到任何距离,则这意味着安装成本较高。

闪蒸蒸汽压力的控制

  • 另一种考虑是一种控制闪蒸蒸汽压力的方法。
  • 在某些情况下,闪光灯压力会发现自己的水平,并且只需要做的就是。当供需始终处于步进时,特别是如果使用低压蒸汽在具有高压冷凝物的同一设备上使用,则只能将闪蒸蒸汽管在没有任何其他控制的低压厂。
  • 图14.6.5显示了将闪蒸蒸汽恢复应用于多岸空气加热器电池,该电池供应高温空气。从高压部分的冷凝物被取向闪蒸容器,从使用低压闪蒸蒸汽的地方,通过霜线圈(预热器)预热冷空气进入电池。预热器部分的表面积和进入空气的相对较低的温度意味着低压闪蒸蒸汽易于冷凝。

根据工作温度,闪蒸蒸汽将在一些低压下凝结,甚至可能是亚大气压。如果现场条件和布局许可证,闪蒸容器和排出预热器的蒸汽疏水阀应位于预热器冷凝器出口下方,以提供足够的静液压头,以通过阱推动冷凝物。如果是不可能的话,泵送陷阱可用于排出预热器线圈和闪存容器。

在亚大气压力下,预热器中的蒸汽冷凝通常意味着预热器的闪蒸气供应需要真空断路器。这将防止蓄电池中的压力低于大气压力,从而帮助冷凝液流向疏水阀。预热器疏水阀的排水是由重力流引起的。

图14.6.6显示了通过从还原阀进料的蒸汽保持闪蒸蒸汽系统以指定的恒压保持的应用。如果缺乏闪蒸蒸汽以满足负载,这确保了低压系统可靠的蒸汽源。

闪蒸蒸汽的典型应用

闪蒸蒸汽供应和需求同步

这使得最大限度地利用可用的闪蒸蒸汽。图14.6.5中讨论的空气加热器电池是一种这样的系统,但是类似的布置对于使用辐射面板或单元加热器的空间加热装置等许多其他应用是实用的。

图14.6.6描绘了一种加热器提供高压蒸汽的系统。收集约90%的加热器的冷凝物并将其采用闪蒸恢复容器。这为剩余的10%的加热器提供低压蒸汽。

通过该系统,系统的总热输出略微降低,随着10%的加热器在较低的蒸汽压力下运行。但是,很难找到一个安装在正常负载上方没有足够的输出边缘以接受这种小的减少。

有时出现问题,其中使用可用的闪蒸蒸汽可能需要多个加热器但不到两个。在这种情况下,更好的是将两个加热器连接到闪蒸蒸汽供应,而不是将多余的闪光蒸汽排出到浪费。两个加热器一起将闪电压力拉到较低水平,甚至是亚大气压水平。为应对这一点,闪蒸蒸汽供应可以通过减压阀的活蒸汽补充。

另一个供需“同步”的例子是蒸汽加热热水储热器。其中一些包括第二个盘管,安装在靠近冷给水入口的容器底部。

来自一回路疏水阀的冷凝水和闪蒸蒸汽直接输送至二回路。在这里,疏水阀压力下降产生的任何闪蒸蒸汽都被冷凝,同时将其热量传递给给水。典型布置如图14.6.7所示。

这个想法的另一个例子如图14.6.8所示。这里,将正常的蒸汽到水热量滤压通过浮法阱冷凝到较小的壳管热交换器(称为闪蒸冷凝器),其中闪蒸蒸汽冷凝到亚冷凝液。安装单元,使得二次流量管道与热量器和冷凝器串联串联。这使得次级返回水能够通过冷凝器预热,从而在第一例中减少对活蒸汽的需求。

如果闪蒸冷凝器中的冷凝液可能处于亚大气状态,则需要一台机械泵将冷凝液提升至任何较高的回流管线。泵排出的动力蒸汽本身在闪蒸冷凝器中冷凝。然后,冷凝水的泵送几乎不需要任何成本。

必须考虑泵填充头,因为它需要大于全负荷条件下闪光冷凝器管穿过闪光冷凝器管的压降。通常可以实现600毫米的最低头。

闪蒸供气与需求不同步

图14.6.9中的布置是闪蒸蒸汽恢复的示例,其中供需并不总是“步入”。

从三个夹套的平底锅和排水口发布闪蒸蒸汽的冷凝物,但它只能用于增加蒸汽供应到空间加热装置。在加热季节期间,这是非常令人满意的,只要加热负荷超过闪蒸的可用性。

在夏季,加热设备将不使用,即使在春季和秋季,加热负荷可能无法使用所有可用的闪蒸。该安排并不理想,尽管冬季蒸汽储蓄是非常可能的,以证明闪蒸蒸汽回收设备的成本。

有时,多余的闪蒸蒸汽必须排放到大气中,如图所示,多余的阀门比安全阀更适合于此目的,安全阀通常具有“pop”或“on/off”动作,阀座布置设计用于不频繁的操作。将设置溢流阀,使其在略高于系统正常压力的情况下开始打开。当热负荷下降且系统中的压力开始升高时,供应补充蒸汽的减压阀关闭。在溢流阀开始打开以释放多余的闪蒸气之前,允许压力进一步升高,可能为0.15至0.2 bar。

如果剩余的阀门失效,仍然需要一个安全阀。它必须被设定为在剩余阀设定压力和系统设计压力之间的压力下开启。将安全阀安装在闪蒸容器上通常是方便的。

偶尔,在夏季条件期间,可能优选用手动阀(图14.6.9未示出)绕过闪光系统。冷凝物及其相关的闪蒸蒸汽然后将直接通过冷凝水接收器,其中闪蒸蒸汽将排放到大气中。

锅炉排污热回收应用

锅炉水的连续排污是控制锅炉内的TDS(总溶解固体)的水平。连续排污将其自身恢复到排污水的热含量,并可能够实现大量节省。

锅炉排污含有大量的热量,可以轻松回收为闪蒸蒸汽。通过排污控制阀后,较低压力水流到闪存容器。此时,闪蒸蒸汽没有污染,与冷凝物分离,可用于加热锅炉饲料(见图14.6.10)。

从闪蒸容器排出的残余冷凝液可以通过一个板式换热器,以便在它被丢弃之前回收尽可能多的热量。用这种方法可回收锅炉连续排污总热量的80%以上。

喷雾冷凝

最后,应考虑在低压下不可避免地产生闪蒸蒸汽的情况下,但在没有合适的载荷可以利用它的情况下。

而不是简单地排出闪蒸蒸汽以浪费,通常可以采用图14.6.11中的布置。

如果冷凝水接收器的排气口不能通过管道连接到外部,并且如果将闪蒸留在机房中排放,则有害。

轻量级不锈钢腔室安装在接收器罐通风口。冷水以足够的量喷射到腔室中,只能凝结闪蒸。冷却水的流动由简单的自效温度控制控制,调节,使得最小量的闪蒸蒸汽从通风口出现。该过程将每千克闪蒸蒸汽冷凝,大约6千克冷却水。

如果冷却水符合锅炉给水质量,则将加温的水添加到容器中的凝结水中并重复使用。这将继续使全年节约用水。

如果冷却水不适合于回收,则可以如虚线布置所示安装喷雾管道。冷却水和冷凝的闪光灯将掉落到浪费。

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