摘要：蒸汽疏水回收系統(tǒng)工程帶來的結(jié)果，是實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、環(huán)境的共贏。在各行各業(yè)大力推廣蒸汽疏水回收工程，才能使高溫凝結(jié)水排放得到有效控制，達到節(jié)能減排，經(jīng)濟效益顯著，環(huán)境明顯改善，進而體現(xiàn)全社會的整體和諧，實現(xiàn)生態(tài)和諧的文明社會。
關(guān)鍵詞：蒸汽疏水回收，節(jié)能減排，凝結(jié)水排放，熱力系統(tǒng)，運行節(jié)能

1蒸汽疏水回收項目現(xiàn)狀，要求和意義
三十年來，中國經(jīng)濟突飛猛進的發(fā)展，大部分企業(yè)使用的蒸汽在不斷增長，而其使用過程中都有凝結(jié)水（疏水）產(chǎn)生，大部分的疏水都直接排掉了，這既浪費了能源，又污染了環(huán)境。我們應(yīng)積極支持哥本哈根會議精神，響應(yīng)國家“節(jié)能減排”號召，大力推廣蒸汽疏水回收項目。下面，我根據(jù)目前國內(nèi)蒸汽疏水回收情況，建議因地制宜進行推廣，與大家共同探討。
蒸汽疏水回收項目，我國在幾十年前就已進行，當(dāng)時大多是采用熱水泵回收，但熱水泵耗能多，且易損壞，維護費用高，沒有得到推廣。近年來，主要推廣蒸汽疏水無泵背壓回收項目。蒸汽疏水回收系統(tǒng)成功與否主要取決于：一是施工設(shè)計是否合理，二是疏水閥的性能。蒸汽疏水回收項目，大多是改造項目，設(shè)計單位對這種項目小，現(xiàn)場情況復(fù)雜，往往局限于初步設(shè)計，僅供參考。根據(jù)我們的經(jīng)驗，施工單位、疏水閥門廠家、業(yè)主三者聯(lián)合，可直接進行施工階段設(shè)計。
聯(lián)合設(shè)計主要應(yīng)注意以下幾點：A、首先根據(jù)業(yè)主生產(chǎn)、使用、現(xiàn)場情況，確定回收利用形式。B、合理設(shè)計施工管路、注意坡向、坡度。C、根據(jù)業(yè)主生產(chǎn)、使用情況，合理設(shè)置中間節(jié)點，便于控制，不影響日后生產(chǎn)、使用。D、彎頭采用月彎、總支管采用斜切連接。E、根據(jù)用汽情況，確定是否裝疏水旁通裝置。疏水閥的性能好壞直接影響能否采用背壓回收。性能優(yōu)異的疏水閥，不但排水效果好，在節(jié)能、節(jié)水方面能取得事半功倍的效果。
蒸汽疏水無泵背壓回收系統(tǒng)的疏水閥必須具備以下性能：A、高背壓率（≥85%），便于凝結(jié)水無泵背壓自動提升回收。B、過冷度小（≤3℃），靈敏度高，排水暢。C、活動部件在水封狀態(tài)下動作，減小蒸汽的泄漏。D、無標桿機構(gòu)，使疏水閥工作可靠。E、排空性能好，以防“氣堵”。F、不銹鋼的內(nèi)部構(gòu)件，延長使用壽命。目前，英國的斯派莎克疏水閥、美國的疏水閥、杭州西湖閥門廠的新型自由半浮球式(UFO)蒸汽疏水閥等質(zhì)量較好。杭州西湖閥門廠的疏水閥，價格僅是進口閥門的10%左右，性價比最高。
蒸汽疏水回收項目，應(yīng)選擇經(jīng)驗豐富的施工單位。施工組織應(yīng)遵循流體力學(xué)原理，管路布置應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場確定，疏水收集方向應(yīng)一致，膨脹彎不應(yīng)豎立向上（易產(chǎn)生氣阻），合理設(shè)置集水器。現(xiàn)介紹以下幾種回收形式：A、用汽設(shè)備、管路離鍋爐房較近（5000米以內(nèi)），直接回收熱水自流進入軟水箱（軟水箱須保溫）。B、回收至浴室的水箱、洗滌的熱水箱等。C、直接回收熱水至高位水箱，再分流到不同的需用熱水的工序中去。D、電加熱蒸汽發(fā)生器輔助回收項目，工藝流程：疏水單元無泵背壓回收→合理回收管路→熱水箱→電加熱蒸汽發(fā)生器→供0.2～0.6MPa蒸汽E、蒸汽輔助回收項目，工藝流程：疏水單元無泵背壓回收→合理回收管路→熱水箱→熱水泵→換熱器（配壓力控制系統(tǒng)）←廠網(wǎng)蒸汽（電動調(diào)節(jié)閥）↓
供0.6MPa以上蒸汽
F、導(dǎo)熱油輔助回收項目，工藝流程：疏水單元無泵背壓回收→合理回收管路→熱水箱→熱水泵→導(dǎo)熱油加熱器（配壓力控制系統(tǒng)）←廠網(wǎng)導(dǎo)熱油（電動調(diào)節(jié)閥）↓
供0.6MPa以上蒸汽
G、對新建工程，設(shè)計時須考慮蒸汽疏水回收。生態(tài)園區(qū)，直接設(shè)計配套工程。農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展項目，和諧共生。
高溫凝結(jié)水是一種寶貴的資源！凝結(jié)水直排！那無異于將大把的鈔票倒入下水道，而且還會對環(huán)境造成危害。近年來,由杭州興元安裝有限公司和杭州西湖閥門廠組成聯(lián)合體,對數(shù)百家的熱電、化工、船舶、醫(yī)藥、食品、印染、造紙、包裝、賓館等，進行了高溫冷凝水回收技術(shù)改造，均達到節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保之目的，經(jīng)濟效益顯著，屢試不爽，無一例外。對各行業(yè)已實行的蒸汽疏水回收工程的投資回收期初步統(tǒng)計，約在3個月至2年。蒸汽疏水回收系統(tǒng)工程帶來的結(jié)果，是實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、環(huán)境的共贏。只有我們在各行各業(yè)大力推廣蒸汽疏水回收工程，才能使高溫凝結(jié)水排放得到有效控制，達到節(jié)能減排，經(jīng)濟效益顯著，環(huán)境明顯改善，進而體現(xiàn)全社會的整體和諧，實現(xiàn)生態(tài)和諧的文明社會。

2熱力系統(tǒng)的運行與節(jié)能
企業(yè)主要能耗為兩大類——熱能和電能，對許多企業(yè)來說，熱能消耗往往要比電能消耗還多。節(jié)能不但關(guān)系到企業(yè)經(jīng)濟效益，更關(guān)系到我省乃至我國經(jīng)濟持久發(fā)展的頭等大事，各行各業(yè)必須加強加深節(jié)能意識。
工業(yè)二次熱能主要來源于蒸汽，熱力系統(tǒng)節(jié)能包含：燃煤、產(chǎn)熱、輸送、使用、回用及系統(tǒng)優(yōu)化運作等環(huán)節(jié)。
2.1空氣是傳熱系統(tǒng)的一大隱患
空氣只有流動起來才有利于傳熱，而靜止不動的空氣是傳熱系統(tǒng)中的一大障礙，這是因為空氣自身導(dǎo)熱系數(shù)很小，在100℃時，棉花的導(dǎo)熱系數(shù)為0.07W/m.℃，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.032W/m.℃,空氣導(dǎo)熱系數(shù)要比棉花小一倍多，熱阻與導(dǎo)熱系數(shù)成反比，故靜止空氣的熱阻很大，這將嚴重阻礙著熱的傳遞。
2.1.1空氣來源：
A、    空氣隨鍋爐給水一并進入鍋爐，然后隨蒸汽進入系統(tǒng)；
B、    在蒸汽系統(tǒng)停用時，系統(tǒng)的剩余蒸汽會凝結(jié)，凝結(jié)會產(chǎn)生真空，容易將外邊空氣從系統(tǒng)各種連接部件縫隙中吸入；
C、    蒸汽系統(tǒng)在拆裝維修時進入的空氣。
2.1.2空氣危害：
D、    蒸汽管道系統(tǒng)的空氣會降低蒸汽輸送速度；
E、    空氣積在傳熱設(shè)備或盤管內(nèi)表面會產(chǎn)生冷點，冷點成為應(yīng)力集中點（1毫米氣膜的熱阻相當(dāng)于13米厚銅的熱阻,兩者熱阻相差13000倍），造成散熱器等的局部應(yīng)力損壞；
F、    有報道：如果蒸汽中存在重量含量1%的空氣，約使換熱系數(shù)降低60%；
G、    換熱設(shè)備疏水器端積聚空氣，會產(chǎn)生氣鎖，阻礙冷凝水的排放；
H、    空氣中的氧氣等是金屬氧化腐蝕的根源，空氣中的二氧化硫、二氧化碳及氮氧化物等酸性成分會酸蝕金屬部件；
I、    空氣屬于不凝性氣體，混合在蒸汽里，會減少單位容積的蒸汽所含熱能，使蒸汽冷凝溫度降低（由于空氣的分壓存在，使蒸汽的實際壓力要比顯示的表壓要低，蒸汽實際壓力低，冷凝溫度就低）。
【注】道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓，等于各組成氣體的分壓總和，每一組成氣體都單獨占據(jù)空間，而各氣體的性質(zhì)不變。（例如：某設(shè)備管道指示壓力為0.8Mpa，假如其中的空氣壓力為0.2Mpa，那么實際蒸汽壓力僅為0.6Mpa，0.6Mpa飽和蒸汽的溫度為165℃，不會是0.8Mpa飽和蒸汽的溫度175℃。
2.1.3.排除空氣：
在管道安裝布置和走向中盡量減少聚氣死角，在系統(tǒng)設(shè)備的高端及末端可能積聚氣體處，裝手動或自動排氣閥，減少聚氣隱患，提高換熱效果；選擇優(yōu)質(zhì)可排除不凝性氣體的疏水閥，排除換熱設(shè)備中的空氣及其余不凝性氣體。
2.2冷凝水的排放和利用
冷凝水排放不良是造成蒸汽系統(tǒng)運行不良的主要問題，它會形成腐蝕和侵害蒸汽熱力系統(tǒng)，造成換熱設(shè)備及閥門、閥芯等部件過早的蝕損失效。
2.2.1、冷凝水積聚和滯留帶來的危害：
A、流入管道設(shè)備死角區(qū)的冷凝水，會吸收二氧化碳和氧氣形成酸性腐蝕液；
B、蒸汽凝結(jié)水滴，其密度比蒸汽增加千余倍，水滴隨蒸汽高速運行（通常水速僅1-3米/秒，而蒸汽流速往往達20-40米/秒）成“高速子彈”（稱之為水錘），撞擊和沖刷設(shè)備、管道、彎頭外側(cè)、閥座和閥芯等。
C、設(shè)備容器積留的冷凝水，會被開啟時的大量蒸汽汽化，體積瞬間膨脹千余倍(常壓100℃時的水,汽化后體積增加1700倍)，會膨脹損壞相關(guān)閥門等部件。
D、換熱設(shè)備冷凝水不及時排出或堵塞嚴重，會影響換熱或無法進行熱量交換。水的熱阻是鋼板的60倍，傳熱表面水膜增厚不但影響傳熱，更會占據(jù)蒸汽空間，會使蒸汽凝結(jié)潛熱放熱逐漸變成單相對流顯熱放熱，換熱效率大大降低。
2.2.2、冷凝水的價值（熱值單位：千卡、kcal）
冷凝水是蒸汽換熱的必然產(chǎn)物，其本質(zhì)與汽化前的飽和水并無區(qū)別，仍具有可觀價值，絕不可視為廢水。
假如，某設(shè)備用汽量為1噸/時（1000公斤/時），冷凝水排放溫度為90℃，環(huán)境溫度為20℃，水比熱為1千卡/公斤.℃，一年按7200小時計算，則：
A、    熱量價值：（90-20）×1×1000×7200=50400萬千卡，若蒸汽按65萬千卡/噸、200元/噸計，其熱量價值50400÷65×200＝15.5萬元。
B、    水處理價值：冷凝水是軟化水，可供鍋爐用水，處理費按1.5元/噸計，
水處理價值＝1×1.5×7200=1萬元。
C、    水本身價值：按2.5元/噸計，10×2.5×7200=18萬元.
D、    熱水排放負面價值:通常熱水排放的處理費要高于購水費,法規(guī)規(guī)定：液體排放至公共下水道溫度不得超過43℃。
僅比較A、B、C項就可看出凝結(jié)水的熱量價值很高。更何況不少疏水閥漏率汽高達6%，另外，汽壓高、背壓大的凝結(jié)水溫都超過100℃，在排到大氣時形成二次蒸汽，其熱量的利用價值將更大。
不少凝結(jié)水管道保溫差或未保溫，其實只回用了水的本身價值，未利用其價值高的熱能價值。我們應(yīng)設(shè)法在冷凝水溫度盡可能高的時候加以充分回收。
2.3、疏水閥的失效、泄漏及損失
疏水閥英文常寫成“steamtrap”意為“蒸汽捕集器”，我們稱其為“蒸汽節(jié)能器”更為恰當(dāng)。疏水閥雖小，卻是蒸汽節(jié)能的關(guān)鍵之一。一些企業(yè)習(xí)慣用明令淘汰的價廉質(zhì)次的萬能型熱動力式疏水閥，這種疏水閥正常工作，在排水時被帶出的蒸汽也達3％以上，且其使用壽命短。人們?nèi)绻�缺乏對疏水閥價值的理解，常會使疏水閥形同虛設(shè)。我們發(fā)現(xiàn)一些企業(yè)對疏水閥存在如下欠缺：
選型缺依據(jù)、購買擇便宜、安裝欠監(jiān)管、光用不維護、故障走旁通。
疏水閥是處在溫度、壓力、汽液混相、頻繁動作和沖擊腐蝕等惡劣條件下工作，選型、購置、安裝、使用及維護等方面的欠缺都會加劇其失效。
疏水閥失效和泄漏的危害和損失：
顧名思義，疏水閥就是一種具有“排水堵汽”之功能的閥門。
A、    如果疏水不暢，冷凝水排不掉，換熱效果就會差，此時操作工只能開旁通閥運行，甚至產(chǎn)生“旁通操作效果好”的錯覺，這樣，用大流量供汽、蒸汽大進大出來維持生產(chǎn)，使大量尚未“消化吸收”的蒸汽直接排出，將更加浪費熱能，漏氣能耗往往要超10％！
B、    如果疏水閥堵汽不嚴，或其旁通閥關(guān)閉不嚴，都在漏汽，積少成多，一年將會造成上萬元的損失浪費。
例如：一個φ8的漏孔，取蒸汽流速20米/秒、表壓0.4Mpa（密度2.7公斤/米3）、價格0.2元/公斤，試算一年的漏汽損失為多少？
解答：一年漏損＝（0.008/2）2×3.14×20×3600×7200×2.7×0.2＝1.4萬元/年；
例如：一臺用汽量只有1噸/時的設(shè)備，若按疏水閥的一般泄漏率3%計算，一年也將浪費蒸汽＝1×3%×7200=216噸。價值約4.3萬元。
C、    泄漏還會使同一排水系統(tǒng)的其它疏水閥的背壓過高而無法正常工作；
D、    較多蒸汽漏進冷凝水管道，還易產(chǎn)生水擊或汽化等危害。
能量浪費是分分秒秒在發(fā)生，節(jié)能要靠日積月累來核算，我們不可忽視小小疏水閥，務(wù)必要做到：合理選型購置，正確安裝使用，及時保養(yǎng)維修，使疏水閥真正做到疏水堵汽之作用。
配置超低泄漏和排水性能優(yōu)良的“李氏”牌疏放水裝置，以達到充分利用過熱蒸汽的汽化“潛熱”。并利用該裝置高背壓率的優(yōu)異性能和科學(xué)的管路設(shè)計，實施蒸汽凝結(jié)水無泵背壓閉路回收工程，以達到高溫凝結(jié)水液體“顯熱”的充分利用及高溫軟水回用。