摘要：本文對煙草企業(yè)凝結(jié)水回收系統(tǒng)的特點進行了概述性質(zhì)的論述，并對設(shè)計過程中常用技術(shù)方案進行了探討。

關(guān)鍵詞：卷煙廠；蒸汽；凝結(jié)水回收

目前，國家大力提倡工業(yè)企業(yè)“節(jié)能”、“減排”，合理高效地利用能源，在煙草行業(yè)中，凝結(jié)水作為一種高熱值的軟水資源，如何合理的回收利用成為眾多企業(yè)關(guān)注的重要課題。

一、煙草企業(yè)供蒸汽系統(tǒng)特點

煙草生產(chǎn)加工企業(yè)，包括卷煙廠和復烤廠在生產(chǎn)工藝中有若干需要對煙葉、煙絲、煙梗進行加熱、加濕處理的工段，蒸汽作為一種安全、可靠的熱源形式被廣泛應用與煙草生產(chǎn)行業(yè)，例如：卷煙廠中有加料機、葉絲膨脹單元、滾筒烘絲機、葉絲氣流干燥機等設(shè)備；復烤廠中有真空回潮機、滾筒式熱風潤葉機、煙片復烤機、煙梗復烤機等設(shè)備。

在煙草行業(yè)工藝生產(chǎn)過程中，除了用于直接與物流接觸的環(huán)節(jié)以外，其他用于間接加熱物料的環(huán)節(jié)，滾筒烘絲機、葉絲氣流干燥機、滾筒式熱風潤葉機等設(shè)備對于溫度的穩(wěn)定性要求較高。

從某種程度上說，煙草行業(yè)供汽系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)其實是凝結(jié)水疏水系統(tǒng)的順暢、可靠。

二、凝結(jié)水回收的必要性

煙廠工藝所需飽和蒸汽的壓力一般為0.8MPa以上，工藝設(shè)備換熱器出口的凝結(jié)水余壓一般為0.3-0.4MPa，對應蒸汽的飽和溫度為140℃以上，疏水閥后一般為汽液雙相流形式。可見其比其他場合如采暖換熱器生成的凝結(jié)水具有更高的熱值，且不含硬度，是優(yōu)質(zhì)的可回收利用的資源，如果不加以利用，則同等耗量的鍋爐補水還是需要經(jīng)過軟化處理，在制備過程中又需要消耗一定設(shè)備和運行管理成本。

對于國內(nèi)高緯度地區(qū)的煙草企業(yè)，空調(diào)和采暖負荷在冬季會超過工藝耗蒸汽量，雖然用于空調(diào)和采暖的蒸汽在換熱汽內(nèi)經(jīng)過充分換熱，凝結(jié)水出口溫度最低可降到80℃以下，但是考慮到其殘余熱值和軟水處理成本，回收利用凝結(jié)水的效益也是相當可觀。

由此可見，凝結(jié)水的回收利用對降低企業(yè)的供熱成本，節(jié)約燃料等方面具有重要的意義。

三、凝結(jié)水回收常用技術(shù)方案

1.開式回收和閉式回收

根據(jù)凝結(jié)水回收系統(tǒng)中凝水收集設(shè)備是否與大氣聯(lián)通，回收系統(tǒng)一般分為兩種方式：開式回收和閉式回收。

開式回收系統(tǒng)是把凝結(jié)水回收到一個與大氣聯(lián)通的集水罐（箱）內(nèi)，再通過泵將凝結(jié)水壓送到鍋爐房的軟水箱或者直接進入鍋爐的除氧器使用，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)背壓小（可認為背壓是0）、設(shè)備簡單、運行可靠、操作方便、初投資較小。其缺點是，（1）如果凝結(jié)水熱值較高，則二次閃蒸汽帶走大量的熱，經(jīng)濟效益較差，（2）而且由于凝結(jié)水系統(tǒng)直接與大氣聯(lián)通，凝結(jié)水系統(tǒng)中的溶解氧濃度高，在高溫下會對設(shè)備和管道產(chǎn)生嚴重的氧腐蝕，影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)是保證整個凝結(jié)水回收系統(tǒng)的所有管路和設(shè)備都處于與大氣隔絕狀態(tài)，保持一定正壓，系統(tǒng)所回收凝結(jié)水的熱量大部分通過回收設(shè)備和管路直接回收至鍋爐房，用于鍋爐補水，由于整個系統(tǒng)處于封閉狀態(tài)，水質(zhì)質(zhì)量能夠保證，減少腐蝕，延長設(shè)備和管路的使用壽命。

2“上”回收和“下”回收

對于煙草企業(yè)生產(chǎn)廠房凝結(jié)水管道的布置一般有兩種方式，管路從設(shè)備疏水點處翻高架空敷設(shè)，稱之為“上”回收；管路的布置低于設(shè)備疏水點的標高，且一路向下自流進入凝結(jié)水回收設(shè)備，稱之為“下”回收。

“下”回收管路系統(tǒng)由于不存在管路的翻高，減小了疏水設(shè)備的背壓，有利于設(shè)備疏水的順暢，疏水效果可靠，但是由于需要管道系統(tǒng)低于疏水點的位置，往往需要在車間內(nèi)進行埋地或者采用管溝敷設(shè)，如果埋地敷設(shè)則不利于管道系統(tǒng)的檢修，采用管溝敷設(shè)則勢必會增加土建成本【1】，而且目前煙草行業(yè)的更行換代頻率較高，“下”回收對于生產(chǎn)工藝調(diào)整后點位的變化適應性較差，所以目前煙草企業(yè)凝結(jié)水宜采用“上”回收。

回收管路系統(tǒng)由于其對工藝調(diào)整的靈活適應性、管道檢修替換的方便性等優(yōu)勢越來越成為企業(yè)技術(shù)改造的優(yōu)選方案，但是采用“上”回收的管道布置方案必須避免管道系統(tǒng)的背壓過大造成凝結(jié)水回收不暢影響工藝生產(chǎn)的問題，這就需要結(jié)合實際項目的特點制定合理的技術(shù)方案。

3.關(guān)鍵技術(shù)措施

a.防止水擊

由于煙草工藝的特點，凝結(jié)水熱值較高，管路中的閃蒸汽量較大，流通形式一般為汽液雙相流，如果管路布置不合理，則容易造成凝結(jié)水管路的水擊現(xiàn)象，影響系統(tǒng)安全運行，在設(shè)計過程中需要掌握如下原則：采用“下”回收時，適當增加管路規(guī)格，增加流通能力；如采用“上”回收方式，要做到“一次提升，逐級向下”的原則，即在設(shè)備凝結(jié)水出水口的閥（泵）后一次提升至合適的高度匯入主干管以后，主管道在回鍋爐房的過程中，如果沒有中間加壓設(shè)備的話，要避免管路的再次翻高，這樣能保證凝水能夠順暢回流，防止水在局部位置的集聚，被閃蒸汽持續(xù)沖擊造成水擊。

b.選擇疏水閥

針對煙草企業(yè)采用閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)的特點，在采用閉式回收方式時，選擇疏水閥要適當提高疏水閥選型時的背壓參數(shù)，不能按照開式回收方式進行選型，否則會造成系統(tǒng)不能正常疏水，影響工藝生產(chǎn)。

c.管道材質(zhì)

凝結(jié)水在回收過程中，由于屬于汽液雙相流的特性，在生產(chǎn)周期間歇的啟停等操作，管道系統(tǒng)內(nèi)較滿管流的情況更容易泄漏進空氣，在高溫狀態(tài)下，氧腐蝕情況比較嚴重，造成凝結(jié)水水質(zhì)下降，如果不能采取有效措施防止此種情況的發(fā)生，則必然會造成凝結(jié)水后處理設(shè)備負擔加重，影響適用壽命，嚴重時影響鍋爐補水水質(zhì)，對整個熱力系統(tǒng)的正常運行造成影響，目前為杜絕此現(xiàn)象的發(fā)生，凝結(jié)水管道材質(zhì)一般選用不銹鋼材質(zhì)。

4.常用輔件

a.氣動凝結(jié)水加壓泵

目前市場上有影響力的廠商如：阿姆斯壯、斯派莎克均有類似產(chǎn)品，采用蒸汽加壓用于回收余壓不足的凝結(jié)水，此種產(chǎn)品非常適合用于采用閉式“上”回收凝結(jié)水回收系統(tǒng)，能夠根據(jù)管線內(nèi)壓力變化情況，自動實現(xiàn)疏水模式和泵送模式的轉(zhuǎn)換，當凝水量較小時，能夠起到普通疏水閥的功能，當水量較大時，能夠觸發(fā)進氣閥打開，引入高壓蒸汽泵送凝結(jié)水，在凝結(jié)水出口處對凝結(jié)水加壓，且由于采用汽動加壓方式，不會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，不用配電，且該產(chǎn)品運行可靠，泄漏損壞率較低。

b.凝結(jié)水回收機組

由于凝結(jié)水回收后需加壓提升至高位除氧器，如采用傳統(tǒng)的凝結(jié)水箱（罐）外接電泵的設(shè)置，由于凝結(jié)水的高溫特性，如考慮極端狀況100℃的汽化壓力為103.3KPa，則外加3-5米的汽蝕余量后則泵的吸入口需要與水箱（罐）液面有3-5米的高差【2】，在系統(tǒng)布置上很難實現(xiàn)，目前一般采用整體式凝結(jié)水回收器，罐、泵、控制系統(tǒng)集中配置，在設(shè)備內(nèi)部消除氣蝕，汽塞，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝布置方便。

四.總結(jié)

煙草企業(yè)根據(jù)其工藝特點，凝結(jié)水回收優(yōu)先采用閉式回收系統(tǒng)，閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)不僅需要很好的解決水擊、氣蝕等問題，還需要鍋爐、換熱設(shè)備、疏水裝置、管網(wǎng)水處理裝置、控制系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)有效匹配，才能更大限度地發(fā)揮閉式回收系統(tǒng)的優(yōu)勢。管路布置可根據(jù)具體項目的廠坪高差分布、建筑方案等特點酌情采用“上”回收或“下”回收的管路布置方式。

參考文獻：

【1】《動力管道設(shè)計手冊》編寫組，動力管道設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2006.1：267

【2】賀平、孫剛 編著，供熱工程（第3版），北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993.11