蒸汽凝结水应立即回收利用方案.doc

概论
蒸汽凝结水回收利用

能源是国家的命脉和经济发展的动力，而值此经济开放、市场竞争愈加激烈之际，为能降低企业生产成本、提高企业竞争优势，能源节约所能产生的惊人效益与重要性，已足以攸关企业经营之盈亏，所以，如何妥善规刬能源节约的方案，已成为业界当前之要务。
凝结水的回收再使用，其回收之效益极高，为今日能源节约呼声中，最有效的途径之一，一般工厂蒸汽凝结水的回收再利用，所使用的方法很多，回收之绩效，虽已有相当成就，但仍只能算是少数中之少数，绝大多数仍效果不彰，都仅限于“开放式”简易回收之达成，而因此，原有不良的设计有重新检讨的必要。

凝结水回收之意义

1、 凝结水回收经有效利用，可大幅减少锅炉燃料费，降低生产成本。
2、 凝结水为最纯的蒸馏水，不含锅垢之固体成份，若加以回收再利用可节省大量清锅费、水费及电费。
3、 提高锅炉给水的水质，使蒸汽品质提高，同时减少锅炉之排放，直接节省能源的流失。
4、 凝结水回收，可减少锅炉补水量，使炉内及炉外水处理费用大量减少。
5、 锅炉给水温度提高，水中的含氧量减少，可避免锅炉、热机及蒸汽管路的锈蚀，同时空气减少，增加热传速度，提高机器效率。
6、 锅炉给水温度提高，可减少锅炉气敼的温度差，避免钢板热胀冷缩，应力的不平衡，延长锅炉的寿命。
7、 锅炉补给水与炉内水之温差小，锅炉补给水时，蒸汽压力较稳定。
8、 锅炉补给水温度升高，可增加锅炉蒸发量，较能应付锅炉负荷的改变，及减少备用锅炉的使用机会。
9、 凝结水回收经利用后，无二次蒸汽污染之现象及疏水器排水之噪音，可大幅改善工作环境闷热、噪音之情况。
10、 锅炉补给水温度升高，减少单位蒸汽生产热能的需要量，直接节省燃料消耗，提高锅炉效率。
11、
蒸汽冷凝水概论

蒸汽媒体中含有两种不同的能量，这两种能量称为“显热”及“潜热”。“显热”即是将水提升至沸点的水转为蒸汽所需的热能。“潜热”为将在沸点的水转变为蒸汽所需的能量；而潜热的能量通常是显热的三至四倍。因此在物理特性相互变化，立刻冷凝生成凝结水，由汽能变为液能，反之加热于凝结水，可使用凝结水重新蒸发为蒸汽，又从液态变回到汽态。
一般使用蒸汽作为热媒体来间接对制程物料进行加热的工厂，其主要是利用蒸汽所含的全部热量中，约占百分之七十至八十左右的“潜热”，而使用过的蒸汽将会立刻冷凝生成与蒸汽“同温同压”之凝结水，其含热量约占蒸汽全热量的百分之二十至三十左右，这些生成的凝结水，在于不同的回收系统，可供再利用之热量请参关图表“饱和蒸汽表”。
1、 假设热机（设备）使用之蒸汽饱和压力为5kg/cm2时，5kg/cm2时饱和蒸汽之全能热量为：657.99kcal/kg，5kg/cm2J饱和蒸汽之潜热量为：498.43 kcal/kg一大气压下饱和水之温度为：100 kcal/kg
2、 按上述之条件，饱和蒸汽之全热量当中，经热机（设备）使用后，释放出热能（潜热）之部分为：498.43 kcal/kg=（657.99-159.559）kcal/kg，其占蒸汽全热量的76%。
3、 蒸汽经使用放出热能（潜热）后，所冷凝生成的凝结水，可供“密闭式”回收之最高温度为：159.559 kcal/kg=657.99-498.43）kcal/kg，其占蒸汽全热量的24%。
4、 如果该热机（设备）之凝结水未再回收利用时，其被舍弃热量为159.559 kcal/kg，同样的占蒸汽全热量的24%。
5、 如果使用“开放式”回收，其被散至大气之热量为59.559 kcal/kg（159.559-100）kcal/kg占蒸汽全量百分比为9%。
6、 故凡在大气压力下的凝结水回收方式，圴称为“开放式回收”，其能供给回收利用的有效热能，最高只限于摄氏100℃（100 kcal/kg）。（因在一大气压力下，水的温度于100℃时，任何多于的热能将立刻使用部分水沸腾，转变为蒸汽）
7、 蒸汽的特性为蒸汽在热机中，以相同压力释放出热能“潜热”后，立刻凝结成与蒸汽压力、温度相同的凝结水。
8、 如上述在5kg/cm2饱和蒸汽压力时，凝结水之温度为159.559℃（159.559 kcal/kg），由疏水阀排出并经回收主管回到储水槽，此时储水槽如在一大气压力下，则每公斤凝结水的温度最只有摄氏100℃（而通常约只有摄氏75℃～90℃左右）。
9、 由于不同的压力，造成不同的变化，使每公斤凝结水热含量从158.29℃（158.29 kcal/kg），迅速下降到100℃（100 kcal/kg）以下，其间的能量差，因“能量不减”原理，立即释放出之热量为59.559℃（5.559 kcal/kg）=159.559-100）kcal/kg，并使大约11%的凝结水，因为吸收这种能量差，重新再蒸发成蒸汽，这类蒸汽，一般称为“再生蒸汽”。
10、 在“开放式”的凝结水回收方式中，因为在一大气压力下，必然造成大量再生蒸汽散失至大气之情况，造成大量能源的损失。
再生蒸汽和一般锅炉所生产的蒸汽是完全一样的，所以，高压的凝结水，所生成的再生蒸汽若未能善加以利用，必然造成大量能源的损失。
如为达到再生蒸汽充分回叫再利用的目的，唯一最有效的方法，就应采用“全密闭式”回收系统。将所有来自不同压力之凝结水及再生蒸汽，全部回收再直接泵入锅炉，可提高锅炉原有效率，节省更多的燃料费用，使整个能源节约达到最适化之设计与操作。

密闭式回收系统的经济利益

凝结水回收系统，一般可分为“开放式”和“密闭式”两种，“密闭式‘回收系统较”开放式“回收系统具有更高的回收利益。但无论是哪一种系统，由极高的投报酬率可得到一项结论，凡任何使用蒸汽工厂，都应即日建立理想的凝结水回收之方案。
二十多年来，本公秉持着专业、创新、高效、服务的经营理念，不惜投入及研究，凭借着二十多年来的实例经验并历经不断的尝试与突破，终于发展出具有独到效果的专业技术，能有效的解决“凝结水回收系统”中的种种缺失，达到能源回收与实用效果兼顾的理想效果。
本公司借以能源耕耘者的立场，在此谨诚恳的盼望，凡任何使用蒸汽锅炉的工厂，都应即日建立完成凝结水回收之规划，以促进极力应付能源价格不断上涨，所造成生产成本日益提高的压力，增强企业在国际市场上的竞争能力，使能源价格一再上涨对企业产成本的冲击减至最小。

蒸汽回收效益分析

假设客户使用6吨燃重油蒸汽锅炉，现场设备用压力为7kg/cm2,采用“密闭式”凝结水回收系统，回收高压凝结水压力4 kg/cm2，每小时回收水量4吨，其回收经济利益每年超过人民币一佰万元以上，详细计算方式说明如下：

每小时回收量
开放式回收
密闭式回收
单位
×
每小明回收冷凝水量（注一）
4，000
4，000
公斤/小时
＝
散失至大气之再生蒸汽量（注二）
89%
100%
%
×
每小时实际回收量
3，560
4，000
公斤
＝
每年操作小时数（注三）
8，400
8，400
小时
×
每年回收量
29，904，000
33，600，000
公斤
＝
每公斤所回收热量（注四）
（100-20）
151-20
仟卡/公斤
×
每年所回收热量
2，392，320，000
4，401，600，000
常数
＝
锅炉效率80%
1.25（1/0.8）
1.25（1/0.8）
仟卡
÷
每年节省热能量
2，990，400，000
5，502，000，000
公升
＝
燃料发热量
9，400
9，400
仟卡/公斤
×
每年节省燃料量
318，127
585，319
公斤
＝
燃油价格（注五）
2，000
2，000
RMB
＋
每小时回收一吨饱和凝结水每年节省燃油开支
636，254
1，170，638
RMB
＋
每小时回收一吨饱和凝结水每年节省水费开支（注六）
29，904
33，600
RMB
＝
每小时回收一吨饱和凝结水每年节省水处理费开支（注七）
32，894
36，960
RMB

每年可为贵公司节省费用
699，054
1，241，198

RMB

（注一）：假设回收从去水器排出的高压饱和凝结水（4 kg/cm2）。
（注二）：在（4kg/cm2）高压饱和凝结水使用开放式回收所生成的再生蒸汽水量：11%，使用密闭式回收：0%。
（注三）：假设每年操作时数为：一天24小时，一月29天，一年12月，共计约8400小时，
（注四）：假设常温水的温度为20℃，故含20 kcal/kg热量。
（注五）：国内燃油价格每公斤约2000元RMB。
（注六）：每一吨水价值约1元RMB，每年回收节省水费，不包括电费。
（注七）：软水处理费每一吨约为1.1元每年节省软水处理费，不包括人工费。