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蒸汽冷凝水余压回收系统汽蚀问题的处理办法
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蒸汽冷凝水余压回收系统
汽蚀问题的处理办法
王昆山 王秉钧 常连吉 周川峰 王小辉
〔唐山三友碱业(集团)有限公司 丰南 0 6 3 3 0 5 〕
摘要 :本文针对煅烧冷凝水自压回收系统中存在的 问题进行 了详尽 的技术 分析 ,并提出 了解决 办法 ,同
时 ,扼要阐述了不同类型冷凝水回收系统的特点 、要求等 。
主题词 :冷凝水回收 纯碱 煅烧 汽蚀
在冷凝水回收系统中有许多技术难点,在 换弯头等材料费用达 2 万元之多(未计工时),
设计和应用中不克服这些疑难,凝结水回收则 而且,检修大多在生产中进行。每次检修(弯头
不彻底,甚至很难回收。几年中,公司已回收凝 更换等)经常长达 3 小时左右,这时,须从煅烧
结水大部,众多小股凝水因有诸多不利因素而 侧排放大量 0 .3 M P a 、1 4 3 .4 ℃约 1 0 0 t /h 的冷凝
未能回收 。公司内冷凝水回收方式基本分为两 水 ,这种低品位凝水的排放损失是很大的 ,每次
种,其一汽液两相共存的自压密闭式回收方式 ; 损失折金额 3 5 9 6 元(1 G J .2 0 元)。1 9 9 7 年以
其二为机械加压的凝结水回收系统 。几年的实 来 ,这种方式的检修已达四次 ,可以推测 ,该工
际运行中 ,机械加压回收方式问题相对少的多 , 艺回水管道 ,自开工运行至今乃至以后若汽蚀
而煅烧炉凝结水自压回收系统则问题频频不 不根治 ,其检修费用将会逐年增加(除非把管道
断,其症结长期悬而未解 。本文正是针对这些 大部换新)。带着这些问题 ,我们进行了较为深
问题进行追根溯源,以定良方 。 入的技术分析,认为高温饱和水在流动中因阻
力降而汽化 ,即管道尾端实际上为大量的汽水
1 问题介绍
混合物 ,为此我们进行了下述工艺计算,拿出了
解决方案 ,并于 1 9 9 7 年大修中实施 ,经多次试
轻、重灰煅烧炉使用两种规格的蒸汽即 验效果非常好。该方案成功地克服了凝结水输
3 .2 M P a 、1 .5 M P a ,两者均来自于我厂的热电公 送中的汽蚀问题 。
司。蒸汽在煅烧炉内进行等压传热过程 ,其同
2 工艺计算
等压力下的冷凝水再进行等熵膨胀 ,在闪发器
中闪发出 1 .5 M P a 、0 .3 M P a 的饱和汽 ,其同等
压力下的饱和水经重灰闪发器底部自压至热电 2 .1 工艺参数
公司参与除氧及锅炉用水 。这一输送方式充分 工艺饱和回水:压力(表压)0 .3 M P a 、温度
利用了凝结水的余压 ,节约了大量输送的电能 。 1 4 3 .4 ℃、流量 1 0 0 t /h 左右、焓值 5 9 9 k J /k g 、管
但该系统在运行中却也暴露出不少问题,其表 径 2 1 9 ×6 。
象为凝结水管道振动大,个别管架振坏 ,管道末 2 .2 工艺计算
端冲涮严重,尤其弯头部分因汽蚀而更换频繁 , 2 .2 .1 阻力降
除氧器也因之而振动,一定程度上影响了除氧 管壁等值粗糙度 k d 取 1 .0 m m ,密度 ρ=
器的稳定运行。该管路 1 9 9 3 年以来,已累积更 9 3 4 .8 k g /m 3 ,查有关表格或公式计算 ,则压力
3 8 纯 碱 工 业
降■h =5 2 .9 P a /m 。 管 ,接管地点定在该管道的上游 ,利用 D g 3 0 0
2 .2 .2 当量长度 的脱盐水外管(压力 0 .6 5 M P a )向 2 1 9 ×6 工
凝水管实际长度 l =2 5 4 m ,另外沿途 2 3 个 艺回水管接 7 6 ×4 .5 的联络管,中间双道阀门
9 0 °弯头 ,两个闸阀 。2 3 个 9 0 °弯头 ,局部阻力 控制,平时调节用后道阀门 ,且补水点后适当位
当量长度 : 置须加温度就地显示 ,该数据做为阀门调整依
l a =2 3 ×5 .2 5 =1 2 0 .7 5 m 据 。
两个闸阀阻力当量长度 1 ′a =8 .4 m 则整个 经计算,只要向工艺回水管中补充约 1 5 t /
管路计算长度 L f =1 +1 a +1 ′a =3 8 3 .1 5 m h 脱盐水就可解决汽蚀问题 ,计算过程如下 :
2 .2 .3 工艺回水至热电端阻力损失等 0 .9 9 7 ×1 5 t /h ×(t -3 0 ℃)=1 .0 2 1 ×1 0 0 /
h ×(1 4 3 .4 ℃-t )则 t =1 2 8 .9 ℃,该温度接近于
?h =3 8 3 .1 5 m ×5 2 .9 P a /m =2 0 2 6 8 .6 P a
内差法求热电汽机厂房侧饱和水温度 t = 热电侧工艺回水饱和温度 1 2 8 .7 ℃,这就说明
1 2 8 .7 ℃,则焓值 i =5
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