卷烟厂冷凝水回收系统优化改造

1、卷烟厂冷凝水回收系统优化改造摘要：蒸汽作为烟草加工企业中应用最广泛的热源，用来完成生产中所需的 各种加热过程，其放出汽化潜热后变成近于同压的高温饱和冷凝水，热量约占蒸 汽总热能的 25%左右，且品质极佳，相当于较纯净的蒸馏水，无需再经过软化、 脱盐等水处理过程，最适合做锅炉给水。本文在介绍毕节卷烟厂冷凝水回收系统 现状及存在的问题的基础上，综合考虑全厂蒸汽系统，采用冷凝水系统背压控制 技术，优化蒸汽系统，实现合理高效地回收利用冷凝水，达到高效利用蒸汽管网 及节约能源的目的，具有良好的社会效益及经济效益。关键词：冷凝水；优化；回收；背压控制技术一、冷凝水回收系统现状及存在的问题1. 现状联合工房的蒸汽冷凝水回收管道主要分为：制丝工艺设备排出的冷凝水，汇集总管DN125、226设备独立管道DN65；空调设备排出的冷凝水，汇集总管 DN125；制冷机组排出的冷凝水，汇集总管DN125。联合工房的四路冷凝水回收管 道分别回到负一楼冷凝水回收站，通过2 台密闭式冷凝水回收设备将冷凝水送回 锅炉房，其工艺流程如下：其中， 制丝工艺设备的冷凝水疏水点共计12 个，其中有7个疏水点的冷凝水管道部分地埋

2、。制丝工艺设备中：代号226 的“薄板烘丝机”是制丝工艺的重 要工艺环节，蒸汽用量较大，冷凝水排量大，所以布置了73X3.5的独立冷凝 水管道。其余11个疏水点的冷凝水通过汇集，由133X4.5的管道引回冷凝水 回收站。2. 在的问题冷凝水管网背压过高，对制丝生产造成影响，低压蒸汽及冷凝水对外直排: 冷凝水管网中低压蒸汽的来源：高温饱和冷凝水降压时闪蒸形成的二次蒸汽、疏 水阀泄漏或人为打开疏水阀旁通造成的串蒸汽进入冷凝水管网。生产过程中随着 工艺设备蒸汽负荷的变化，冷凝水管网的压力（以下简称“背压”）会上下波动 当冷凝水管网背压升高到一定压力时，对部分工艺设备的正常疏水造成影响，严 重时影响设备的运行参数，造成产品不合格。目前，工厂制丝工艺排出的冷凝水 分两路管道（DN125、DN65）回到冷凝水回收站，进入一台密闭冷凝水回收设备 内中。由于冷凝水回收设备没有控制系统背压的措施，使制丝工艺的冷凝水管网 背压过高，对生产造成了影响，不得已通过排空管直接排放低压蒸汽和冷凝水， 造成大量热能白白浪费，而且污染了环境。二、制丝工艺蒸汽及冷凝水基本数据1. 蒸汽供应情况锅炉房输出的动力蒸汽约1.

3、0MPa，送至联合工房蒸汽热力站经1#、2#分汽 缸配送输出，1#分汽缸蒸汽压力0.8MPa； 2#分汽缸蒸汽压力W0.4MPa。2. 制丝工艺设备蒸汽、冷凝水情况一览表 表一设蒸蒸蒸汽冷冷凝备设备名称型1r汽汽管凝水水管代号压耗道规回道规号力量格收量格kmmg/hmm7345X3.5X373538X3.50X35745X3.5X357138X3.55X389173X4500X3.557573X3.500X3.5WQ 50.83314 00WQ 60.77184 20SJ 50.81202 00WQ 40.8713 50SH 10.8623B 600WQ三0735 .8 00SH三0892 .8 007357X3.5X3.51 滚筒式叶片12 回潮机1 隧道式叶片49 回潮机1 热风加料机522 隧道式叶丝24 回潮机2 薄板烘丝机263 滚筒式叶丝24 回潮机3 叶丝高速膨31 胀干燥机kMPag/h三0.820138X3-0.820445X3.50.860345X3.5三04452.800X3.5000.850745X3.54500.8000289X41200无冷凝水38X338X

4、345X357X3.573X3.54 水槽式烟梗WQ04回潮机8224 刮板式烟梗WQ06回潮机565 隧道式烟梗WQ06回潮机71965 SJ 梗丝加料机25 140C5闪蒸式梗丝 SH58 加料机 845 SH 硫化干燥机60 88493 合计220 915三、冷凝水回收系统改造方案1.方案概述本次冷凝水回收改造技术方案：采用以baelz590蒸汽喷射器为核心控制部 件组成的D/LH “低压蒸汽和冷凝水密闭回收机组”（以下简称“D/LH冷凝水回 收机组”）代替现有的“冷凝水回收设备”，通过D/LH冷凝水回收机组有效控 制制丝工艺冷凝水系统背压，在保障制丝设备安全生产的前提下，对二次蒸汽进 行回收利用，并全部密闭回收联合工房的冷凝水，实现蒸气热力系统的最佳运行 能效。冷凝水回收改造工艺流程图如下：按照本技术方案改造后，联合工房的制丝工艺冷凝水、空调机组冷凝水、制 冷机冷凝水全部回到D/LH冷凝水回收设备内，在设备内回收冷凝水中的二次蒸 汽（简称低压蒸汽），全部高温冷凝水在密闭系统内送回锅炉房。回收的二次蒸 汽经加压后配送为新蒸汽（蒸气压力0.3MPa-0.4MPa）输出至热力站1#分

5、汽缸 219管道出口的减压阀后，进入2#低压蒸汽分汽缸，供2组空调机组和换热机 组使用，可关闭原空调机组和换热机组的动力蒸气供应，最终实现锅炉输出蒸汽 产量的减少，节约燃料和减少废气排放。2. D/LH冷凝水回收机组关键技术简介（1） baelz590蒸汽喷射器baelz590的工作原理是利用高压动力蒸汽高速流过拉法尔喷嘴时，在喷嘴周 边形成低压区，将高于设计抽吸压力的低压蒸汽抽入喷射器，在喷射器内部进行 混合、扩压后形成工艺需要的蒸汽输出。由于冷凝水中的二次蒸汽是一个动态参 数，运行中蒸气喷射器必须能适应系统工况的变化，baelz 590蒸汽喷射器具有 自适应调节能力，baelz 590自带气动执行器，通过对输出压力的检测（含蒸气 流量变化）经PID调节控制执行器动作，以改变内部喷嘴截面积大小，可在喷射 器特性曲线内保持最佳二次蒸汽回收效果，并维持闪蒸罐压力较低，是冷凝水系统背压较低，以确保工艺设备冷凝水的顺利排出。下图是baelz 590喷射器的特性曲线示例：* J炖住 Srtill i Tn a Hribwu 加石石U匚 SdU,x-Bnews： Or iaiTlT-.还询岸i

6、JiiiH“r. |Ti -W Ki -(H- I I.ITii1 p删|Lc txr11i?i m! ID zJ.I 1SHiKLlpir.-.UESi.liJi Jix r-vt, rdllkMfilJ i 1 1/，z._raki yfnrnj1如比S3diil EXHijMV23HU.7/伽iwr 皿倨 n啊 E lkg.ti|（2）高温水泵防汽蚀装置液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。 这种现象称为汽蚀。水泵运行时，由于泵内局部区域压力较低（通常是叶轮进口 处），在输送高温液体时，泵内绝对压力容易降到高温液体的汽化压力以下，使 得液体容易发生汽蚀。汽蚀会造成水泵损坏、管道震动等危害。防止水泵汽蚀的 主要措施之一是增大水泵吸入端压头。根据这一理论，本方案采用的防汽蚀装置 结构及工作原理如下：防汽蚀装置由水力引射器、水泵和自力式压力控制阀组成 当水泵启动时，泵出口压力低于自力式压力控制阀设定压力，自力式压力控制阀 处于关闭状态，水泵启动后，泵出口压力迅速升高至自力式压力控制阀设定压力 自力式压力控制阀缓慢打开，冷凝水被送出。在启动时，旁路导管将泵出口

7、的高 压动力水引至水力引射器入口，由引射器引射冷凝水并增压至设定压力后进入水 泵，使水泵吸入口压力高于该温度下的汽化压力，冷凝水不会发生汽化，水泵就 不产生汽蚀。在自力式压力控制阀的调节下，水泵出口处的压力即水力引射器进 口高压水流的压力一直处于稳定的设定压力下，保证水力引射器的稳定工作，同 时也保证了水泵不会被汽蚀。3）冷凝水系统背压控制技术 D/LH冷凝水回收机组内配备有高效雾化喷淋系统，通过压力传感器检测 集水罐内部压力，当压力升高到设定压力后，雾化喷淋系统自动启动，向集水罐 内喷淋常温软水，雾化的低温软水能迅速吸收罐内蒸汽潜热，使蒸气冷凝降压。 喷淋系统的水流量受集水罐压力和温度的双冲量控制，自动调节阀门开度控制喷 淋水流量。 闪蒸罐上安装有压力传感器随时检测闪蒸罐内压力，当罐内压力达到较 高压力（可设定）时，自动打开连接到集水罐管道上的电动阀向集水罐泄压，以 降低闪蒸罐内压力。在极端工况下，当闪蒸罐压力升高至影响制丝设备的生产时 （该压力可根据生产情况设定），可通过闪蒸罐上的电动阀直接排放罐内蒸气， 降低罐内压力，确保制丝设备的安全生产。四、冷凝水回收系统改造的目的回收利用二次蒸汽，冷凝水全部密闭回收，实现蒸汽热力系统的运行能效最 佳；采用技术先进的冷凝水回收设备，在有效控制冷凝水系统背压，保障制丝工 艺设备安全生产的前提下，尽量回收利用二次蒸汽，减少软水制水的费用和污水 排放量，提高锅炉给水质量，减少燃料消耗费用，提高炉水纯度，减少锅炉受热 面结垢，降低排污损失，形成较好的节能效益。结束语目前，系统运行状况良好，通过上述各部分的节能改造，优化了全厂蒸汽系 统，提高整个蒸汽管网的热效率，节约热源。另外，由于回收了大量冷凝水补给 锅炉，使进入锅炉的新鲜软化水量大大减少，将极大地改善锅炉炉内水质状况， 可降低锅炉现有排污率的40%-50%,大大减少1 .OMPa下高温饱和水的排放，从而 节约一笔可观的燃料费用。1O

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