熱源廠對(duì)熱用戶凝結(jié)水回收工程設(shè)計(jì)及施工方案

李楊 于虎

（天津泰達(dá)熱電西區(qū)第一熱源廠，300451）

熱源廠對(duì)熱用戶凝結(jié)水回收工程設(shè)計(jì)及施工方案

李楊 于虎

（天津泰達(dá)熱電西區(qū)第一熱源廠，300451）

天津泰達(dá)熱電西區(qū)第一熱源廠對(duì)熱用戶（雀巢某廠）進(jìn)行了凝結(jié)水處理并回收的工程。由于該工程具有特殊性和代表性，這里對(duì)該系統(tǒng)的工藝流程的設(shè)計(jì)思路和施工情況進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

凝結(jié)水；冷卻；設(shè)計(jì)方案；施工方案

蒸汽冷凝水處理又稱為凝結(jié)水處理或凝結(jié)水精處理（condensate polishing treatment）,包括下面兩種情況：

1、供熱的蒸汽鍋爐或熱電廠，向熱用戶供應(yīng)蒸汽在做完功或傳遞熱量后冷凝成水，此即凝結(jié)水（condensate）,該凝結(jié)水含鹽量很少，又有一定溫度，若將其隨便排掉是很大的浪費(fèi)，應(yīng)該回收利用。但是往往因?yàn)闊嵊脩粑廴菊羝蛘呋厥展艿栏g，造成生產(chǎn)返回水中又增加了一些雜質(zhì)。要回收利用，必須對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)處理。

2、大型、高參數(shù)發(fā)電廠，對(duì)鍋爐給水水質(zhì)要求非常高。只有在水質(zhì)達(dá)標(biāo)后才能保證機(jī)組的安全。這樣的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，往往超過了鍋爐蒸汽在汽輪機(jī)組做完功后凝結(jié)水水質(zhì)。所以目前在亞臨界壓力以上的汽包爐和直流爐機(jī)組中都設(shè)有凝結(jié)水處理裝置，去除凝結(jié)水中金屬腐蝕產(chǎn)物和微量溶解鹽。

我廠（天津泰達(dá)熱電西區(qū)第一熱源廠）對(duì)熱用戶（雀巢某廠）供應(yīng)的蒸汽在做完功后生成凝結(jié)水回收工程屬于上述第一種情況，但是該工程又具有特殊性。一、熱用戶原本對(duì)蒸汽的使用僅為食品保溫，并為完全利用蒸汽的熱量，導(dǎo)致凝水中仍然攜帶大量蒸汽，且溫度很高。我廠凝結(jié)水回收管路為CPVC管路，雖然不易產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物，但最大承熱溫度為60攝氏度左右，所以必須對(duì)冷凝水添加降溫工藝。在與熱用戶工程師商議后，我們制訂了利用換熱器對(duì)熱用戶自備鍋爐爐水進(jìn)行升溫，同時(shí)達(dá)到我方冷凝水減溫的互利工藝。二、熱用戶自帶生物污水處理系統(tǒng)，必須避免大量熱水直接排放導(dǎo)致活性污泥因水溫過熱死亡。

根據(jù)這個(gè)思路，我們可以列出本工程的所有要求：

1、由于冷凝水?dāng)y帶一定量蒸汽，所以需要冷凝水收集罐，同時(shí)開排空口。

2、利用板式換熱器對(duì)冷凝水進(jìn)行降溫，對(duì)熱用戶爐水進(jìn)行升溫。

3、由于熱用戶鍋爐為小型爐，軟水箱體積很小，換熱一段時(shí)間后溫度難以下降，故在爐水進(jìn)板式換熱器前添加一臺(tái)小型冷卻塔降溫。

4、由于該用戶廠內(nèi)自備污水處理站，對(duì)排放水溫有嚴(yán)格指標(biāo)，故熱水不能直接排放。

5、整套設(shè)備無人操作，全部為自動(dòng)控制。我廠巡網(wǎng)人員定期檢查維護(hù)。

在選擇設(shè)備型號(hào)時(shí)，我們充分考慮了經(jīng)濟(jì)型與實(shí)用性向結(jié)合。從冷凝水集水罐出水為高溫?zé)崴晕覀冞x擇性能優(yōu)良但價(jià)格高昂的進(jìn)口水泵作為冷凝水循環(huán)泵。冷凝水經(jīng)過換熱器后已經(jīng)降溫到60度左右，我們選擇國(guó)產(chǎn)水泵作為冷凝水回收水泵。在系統(tǒng)的最末端，即我廠凝結(jié)水罐前端，我們加裝了脈沖泵加藥系統(tǒng)。

在使用這套設(shè)備時(shí)我們必須做好以下幾點(diǎn)：

1、各種水泵的進(jìn)口閥門必須處于全部開啟狀態(tài)。出口閥門可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。開始運(yùn)行后要檢查水泵和其他設(shè)備是否運(yùn)行正常，管道及各連接部位有無泄漏等缺陷。

2、檢查冷卻塔水箱內(nèi)水位是否正常，（進(jìn)入冬季，環(huán)境溫度在10℃以下時(shí)，應(yīng)排空水箱內(nèi)儲(chǔ)水，關(guān)閉自來水閥門，并排空自來水管內(nèi)存水）開啟控制柜電源。轉(zhuǎn)動(dòng)切換開關(guān)在“工作”位置。（進(jìn)入冬季運(yùn)行時(shí)，一定要切斷噴淋泵電源，防止水泵在沒有水的狀態(tài)下空轉(zhuǎn)，造成水泵損壞。）風(fēng)機(jī)和水泵開始運(yùn)行后，智能PID溫控儀將根據(jù)設(shè)定溫度控制風(fēng)機(jī)和水泵的運(yùn)行。

3、檢查鍋爐軟水箱水位是否正常。接通冷卻水循環(huán)水泵控制箱電源，轉(zhuǎn)動(dòng)切換開關(guān)在“自動(dòng)”的位置，并開啟冷卻水循環(huán)水泵。直到軟水箱回水管出現(xiàn)回水，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)液位變化自動(dòng)啟停冷卻水循環(huán)水泵。系統(tǒng)運(yùn)行后，如果系統(tǒng)排水溫度低于60℃，可以將冷卻水循環(huán)水泵出水閥門關(guān)小，如果系統(tǒng)排水溫度大于65℃，可以將冷卻水循環(huán)水泵出水閥門開打直至全部打開。

4、接通冷凝水控制柜電源，轉(zhuǎn)動(dòng)切換開關(guān)在“自動(dòng)”的位置。如果冷凝水集水罐雙色液位計(jì)液位超過上限位開泵位置，則使用控制柜內(nèi)預(yù)留的磁鐵碰一下上限位開關(guān)，直到將冷凝水循環(huán)泵啟動(dòng)后，才能夠進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。

5、冷凝水循環(huán)泵正常運(yùn)行后，緩沖水箱水位達(dá)到設(shè)定值后，冷凝水回收水泵開始運(yùn)行，向熱源廠送水。當(dāng)溫度超出65℃時(shí)，三通閥A打開，回收水返回冷凝水集水罐，繼續(xù)降溫。但溫度超過70℃時(shí)，說明系統(tǒng)處于不正常狀態(tài)，三通閥B打開，回收水排入污水管道，報(bào)警燈鳴響，此時(shí)應(yīng)該采取特別措施。

首先要檢查，冷卻水循環(huán)水泵運(yùn)行是否正常，進(jìn)出口閥門是否全部打開。其次檢查冷卻塔風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行是否正常，冷卻塔水泵運(yùn)行時(shí)，水槽里是否缺水。如果冷卻水循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行正常，就要打開旁路閥門1，關(guān)閉旁路閥門2，將高溫水排入回收管道。并通知熱源廠將廠區(qū)東北角院外的通往市政管道的閥門打開，同時(shí)關(guān)閉通往熱源廠的閥門。

實(shí)際安裝調(diào)試結(jié)束后，我們檢驗(yàn)具體數(shù)據(jù)可得：冷凝水和軟水箱水均可保證60°C左右，冷卻塔出水為30°C左右?？梢员ＷC工藝設(shè)計(jì)的要求。

回收的凝結(jié)水水質(zhì)實(shí)測(cè)如下：

?

通過這些數(shù)據(jù)，我們可得所回收的凝結(jié)水水質(zhì)比較好。首先，由于凝結(jié)水相當(dāng)于蒸餾水，水中雜質(zhì)很少，少量的二氧化碳溶解進(jìn)去便會(huì)影響水的PH值。所以水的PH值為中性或稍許偏酸性?；厮碾妼?dǎo)率很低，只有5us/cm左右，說明水中的離子很少。整個(gè)水質(zhì)相當(dāng)于二級(jí)反滲透出水標(biāo)準(zhǔn)。但是水中硬度較大，無法直接進(jìn)入鍋爐，而且由于我廠沒有凝結(jié)水精處理混床等設(shè)備，所以我們打算利用脈沖加藥泵對(duì)該部分冷凝水加藥。具體效果有待進(jìn)一步監(jiān)測(cè)。

本工程在施工中遇到一些特殊的問題，我們使用了一些特殊的解決辦法。

首先是工期問題，由于我廠和雀巢某廠都在生產(chǎn)運(yùn)行階段，所以必須在不停水，不停氣的情況下完成工程接口。第二點(diǎn)是熱水的排放問題，在施工接口過程中，部分熱水需要排放掉，但是熱用戶廠內(nèi)自備一套生物污水處理系統(tǒng)，高溫水進(jìn)入下水系統(tǒng)會(huì)對(duì)處理污水的活性污泥產(chǎn)生不好的影響。第三，由于以往的凝水系統(tǒng)存在的不完善性，我們接口CPVC管路長(zhǎng)期承受高溫水，已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞。故必須在安裝設(shè)備的同時(shí)對(duì)已建管路進(jìn)行盤查，修補(bǔ)。

面對(duì)這些困難，我們首先選擇了設(shè)備與管路盤查同時(shí)施工的作業(yè)方式減少工期。同時(shí)選擇了有相關(guān)資質(zhì)的施工隊(duì)長(zhǎng)確保施工的進(jìn)度與工程的水準(zhǔn)。在排放熱水問題上，我們使用了6條消防水管，將少量熱水引出熱用戶廠外排放。同時(shí)我們將原有已經(jīng)變形、燙壞的管路全部翻新和改造，確保工程的整體性。

本工程作為泰達(dá)熱電西區(qū)熱源廠的第一個(gè)凝結(jié)水回收工程，雖然回收的水量不大，但是我們?nèi)匀幌Ｍ梢宰鳛橐粋€(gè)精品工程去用心打造。從設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、竣工無不凝結(jié)了我們的心血。同時(shí)我們也希望，本工程所積累的大量寶貴經(jīng)驗(yàn)?zāi)茉诮窈蟮墓ぷ髦邪l(fā)揮更大的價(jià)值。

【1】丁桓如吳春華龔云峰聞人勤工業(yè)用水處理工程

【2】上海電力學(xué)院熱力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)