[00116476]智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机

　　由锅炉与用热设备通过蒸汽流道与凝水流道互相联通,在凝水流道上安装智能化多效虹吸凝水?蒸汽回收机，并按系统用热工艺选择配置入网器、集合疏水器，革除传统疏水阀，用集合疏水控制器充当排液安全装置, 用复合贮罐高效分离再生蒸汽, 用特种泵耐高温防汽蚀保密封,以泵虹吸回收凝水回锅炉,以排汽背压或蒸喷虹吸回收再生蒸汽分级利用,以变流量连续输水适应变工况，智能化控制,凝水顺畅转移,无余热排放，对于等压/非等压锅炉供热系统都可实现相变循环运行，成为真正意义的闭式回收系统，节能减排效果最隹。若回收至除氧器/软水箱等无压设备加热则免用泵。

　　性能特征与技术经济指标：

　　1、高温凝水混合闪蒸汽,经切向接管口流入贮罐，进行扩容并在筒体内旋转而加速分离出再生蒸汽，再生蒸汽上升于贮罐顶部经调节阀排汽背压虹吸回收，而将凝液下降在贮罐下部经泵输水虹吸回收，所以既可回收高温凝液又可回收再生蒸汽。

　　2、贮罐采用复合型结构，可同时输入压力/温度有差别的凝液进行集中回收，所以对于非等压用汽工艺并存的复杂系统余热回收，具有简化流程、安装方便、提高性价比效果。

　　3、采用ⅢHx型泵或ⅣHx型泵具有耐高温防汽蚀保密封功能.

　　4、由于泵连续抽吸或蒸喷虹吸或排汽背压虹吸或疏水背压虹吸或它们共同作用产生多效虹吸，所以用热设备内凝液可及时顺畅转移排出，不积存、不滞流,有效解决疏水不畅问题。

　　5、泵输水虹吸回收装置采用变频调节泵转速，或再由PLC控制器调节输水阀开度，从而调节输出流量,调节泵扬程，这样既节省电机功率消耗,又很好地适应系统工况变化。

　　6、用智能型排汽调节阀充当为排汽背压阀，可按系统工况变化进行背压调节，不仅控制排汽背压虹吸力度，又能分级引流再生蒸汽进入适配用汽设备使用。

　　7、由于多效虹吸回收装置具有足够的虹吸增压输送功能，所以可适应于大容量、大功率、大范围、长距离的供热系统，尤其是对于热电厂以成千数百吨/时蒸汽量供给分散在大范围内工业用汽系统回收再生蒸汽，可以就近使用，无需返输回锅炉/除氧器，实用价值极大（只需将回收凝水返输回锅炉房）。

　　8、由于采用集合疏水控制器，对于等压及准等压用汽设备，只需配置入网器提升高度并入凝水管网，对于非等压用汽设备，只需配置集合疏水器提升高度并入凝水管网，所以可予革除传统疏水阀及其旁通阀,而工艺可控,改善疏水工况,阻汽排液,得当自如,确保疏水畅通,凝水自动连续转移，自适应能力特别强，避免因疏水阀引发的诸多问题，尤其是不可避免的漏汽问题;而将它实行智能化控制又可充当自动排液安全装置,因此可免除备用泵，节省投资又可消除系统运行安全隐患。即使输液泵故障或检修，也可从集合疏水装置自动排出，使系统照常运行。

　　9、利用虹吸循环代替重力循环, 突破热管依靠重力回流凝液的技术障碍,使锅炉供热流程如同“热管”实行相变循环，从而改变其膜状沸腾与膜状冷凝过程为滴状沸腾与滴状冷凝过程，极大地提高换热系数，锅炉吸热蒸发与工艺加热都处于最隹工作状态;全面解决了高、低压管路闭式共网、高温水-汽对水泵汽蚀破坏、疏水阀易堵易坏、背压管道水锤水击、分散的凝水和乏汽难以集中且转移流动不畅、凝水被污染和水质不合格的世界难题;使大面积大功率的采暖系统与工业锅炉供热流程（热动力系统）也适用于分离式热管体系，按照热管工况进行操作运行，改变了传统的以水为工质或以导热油为工质的锅炉供热系统为相变循环流程。不仅仅是将余热输回除氧器/软水箱而是直接输回锅炉本体，锅炉供热系统实现真正意义上的闭合运行.

　　10、本发明技术性能与节能减排效果：

　　(1)在特定传热系统使用时,传热性能与杆式热管完全相同：沸点低、起动升温快、温差小、热阻小、传导速度快、传送热量大、传热效率极高，即综合传热系数大，没有剩余能量浪费、耐低温，冬季停炉停产时无需放液或烧炉保温。相关复合介质相变循环系统凸显多项技术经济性能指标，达到国际领先水平；

　　(2)智能化运行, 提高供热自动化水平;

　　(3)系统内热力运行稳定,可保障系统及设备安全;

　　(4)有效提高凝结水回收率，且凝结水返回温度高(接近饱和温度)，锅炉产汽温度稳定,增加单位时间锅炉产汽量，提高锅炉效率;

　　(5)有效提高再生蒸汽回收率，提高节汽率;

　　(6)减少锅炉排污量、降低排污热流失;

　　(7)节省用水,即减少软化水处理量、减少防垢、洗垢费用;

　　(8)节省水泵、鼓风机、引风机电耗，比导热油锅炉使用高温循环泵节电90%以上；

　　(9)节省燃料15－40％;

　　(10)减排二氧化碳、硫化物、氮化物等烟尘15－40％；减排废蒸汽; 减排锅炉污水与洗垢酸、碱液等;

　　(11)较大幅度提高用热设备生产效率,稳定产品质量;

　　(12)避免锅炉补水受空气与氧化物危害，对锅炉及管网防腐蚀、防结垢、长效安全运行有极大好处;

　　此外，还可进行产品升级，只要在自动控制器安装一个模块即可通过物联网操作平台进行远程监控操作。

　　锅炉热管体系与机械虹吸相变循环传热系统涉及锅炉供热工程新工艺、新流程、新技术。复合介质、热管式虹吸循环回收机组及其专用配件产业化研究，突破了高温虹吸循环机防汽蚀技术及分离式热管系统凝结液回流关键技术，为实施各种锅炉供热系统节能减排改造打下坚实基础。本公司热管式虹吸回收机组及其复合介质于2009年得到国家科技型中小企业创新基金初创期小企业创新项目立项支持,已完成了国家创新基金初创期小企业创新项目合同约定的各项指标，2011年通过验收。智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机与多效虹吸相变循环传热系统在配件、结构、工艺、控制技术上都有新的突破，功能更多，性能更好，工程应用更完善安全可靠。本公司可产中、低温复合介质达万吨/年;可以为各类锅炉供热工程提供低温(<120℃)、中温(<230℃)系列,功率100kw-300mw,多种机型,数十种规格产品及其专用配件,提供优质服务（包括合同能源管理服务）及介达整体解决方案，实施虹吸相变循环技术，取得最隹节能效益。对于新装的或既有的各种锅炉供热系统，包括燃煤、燃气（油）、电热锅炉之加热、蒸煮、烘干、供暖、空调、大棚加温等等均可应用，对于地热能与太阳能热利用之低温工程或火电厂分散供汽回收凝水工程也可应用,供热范围及安装现场不受限制。应用为低温采暖系统时，即为无压锅炉热管体系，适用于无压锅炉热管体系企业标准（已颁布）；应用为工业热动力系统时，即为承压锅炉热管体系，适用于承压锅炉热管体系企业标准（已制定试行）。
项目业绩与验收简介：
一、作为低温传热工程之无压锅炉热管体系，实施案例7项，由北京市节能产品评审委员会组织评定为北京市节能产品，颁发证书。
二、作为高温加热工程，首先在三明烟科所署沙阳试验场进行了烟叶烘烤应用实验，表明：高温烘烤热管体系和以导热油为工质的锅炉供热系统比较，同样在高温传热时处于低压或无压状态，但它实行汽相液相交替循环，超导传热，因而沸点低，汽化潜热大，换热系数大，传热效率高，不用高位膨胀槽和保温设施，结构简单，投资省，运行维修费用少，大幅度节省燃料消耗，大幅度节省高温循环油泵电耗。
三、应用为工业锅炉热管体系（热动力系统）,传热工质温度较高,通常有多种不同压力工艺指标,存在着压力、流量多参数变工况运行,其凝结液回流又是液汽两相流(非满管流)状态。1998年就开始进行应用实验，有许多成功案例，其“热管式虹吸回收机组及其复合介质”项目,于2009年得到国家科技型中小企业创新基金初创期小企业创新项目立项支持,已完成了国家创新基金初创期小企业创新项目合同约定的各项指标，2011年12月通过验收，专家组评分总计为91.4分。
补充说明： 智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机涉及一个汽液贮灌，属于压力容器，需委托锅炉厂或化工机械厂制造；将智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机安装在凝结水管路上即构成相变循环传热系统，其安装过程涉及工业管道安装，需与具有相关资质的单位（如锅炉安装队）协作；又涉及智能控制电气仪表。因此，本项目适合于运用合同能源管理新机制的节能服务单位或锅炉企业、智能控制行业接产/合作。 本项目属于通用机械行业，节能减排产品，应用于工业、农业、生活各领域，市场极大。可产业化生产，做为服务型实业逐渐发展壮大。本项目技术转让，普通许可转让费20－40万元，独家许可转让费400万元。

集中供热系统虹吸回收凝水蒸汽可行性报告

三明市介达热能研究所

一、集中供热系统能耗现状评析
为贯彻节能减排国家战略，近年来各地逐渐兴起集中供热，即以热电厂成千数百吨/时蒸汽量供给分散在工业园区范围内生产用汽，取代众多中、小吨位燃煤锅炉供汽。优点是关停低效率小吨位锅炉提高热效率20%左右，凸现问题是全部热用户敞开式排放凝结水排入地沟，同时疏水降压造成闪蒸逃逸，损失闪蒸量占凝水量4%－13%（疏水之前用汽压力通常为0.1－0.7 MPa ），疏水泄漏蒸汽量占凝水量3%（国家标准疏水阀蒸汽泄漏率≤3%，况且多数采用国产低品质疏水阀而超标泄漏），尤其是疏水阀故障而大量漏汽（这是敞开式排放难以避免的且经常发生的问题）或人工操作旁通阀直排水•汽。余热完全流失，因此集中供热系统虹吸回收凝水蒸汽的潜力极大。
①潜在凝水回收价值：
某温度凝水价值=燃料成本+水费+水处理费+除氧处理费+排污费+人工费+设备折旧费+管理费＋减少锅炉排污损失热容量。
其中：燃料成本=燃料单价×（某温度凝水热容量÷燃料燃烧值÷锅炉热效率），110℃-170℃凝水以加福煤拌入烟煤为燃料，单价0.62元/kg,燃烧值4800大卡/kg，锅炉热效率72％代入计算，其价值为20-30元/吨，若以油、气为燃料其价值则为60-90元/吨。
其中：水处理费与冷凝水回收率成反比例关系；
其中：除氧处理是蒸汽供热系统耗能大户，传统高位热力除氧器耗汽占锅炉蒸发总量的20－25%；
其中：减少锅炉排污率与冷凝水回收率一致；
其中：锅炉排污费本省暂未执行。
即使对人工费、折旧、管理费忽略不计，潜在凝水回收价值大约大于30元/吨。
②潜在蒸汽回收价值：
前述流失的闪蒸汽及疏水泄漏蒸汽总量若因闭合循环而杜绝，则可视为潜在的蒸汽回收节能价值。
节能燃料价值＝ 减少损失热容量 ×燃料单价
燃料燃烧值×锅炉热效率
以虹吸回收高温凝水200吨/时为例，按疏水之前用汽压力0.3MPa，闪蒸量占凝水量8.3%，疏水泄漏蒸汽量占凝水量3%，燃料为永安加福煤拌入烟煤，单价0.62元/kg,燃烧值4800大卡/kg，锅炉热效率72％代入上式，即可计算出蒸汽回收潜在节能价值为2185元/小时。
实行虹吸回收时，革除疏水阀及其旁通阀，可能回收的蒸汽包括沿程降压产生的闪蒸汽及凝水在系统内转移时携带流出的少量蒸汽两部分，统称再生蒸汽。若降压至0.1MPa，可能回收的闪蒸汽量只有凝水总量的4.5%，则为9吨/时，按150元/吨计，其价值为1350元/时。此时凝水回收温度将大于110℃。
伴随产生的环保效果:二氧化碳、硫化物、氮化物等烟尘排放量减少约30%。废蒸汽与锅炉污水、洗垢之酸、碱液排放也大幅度减少。
虹吸回收循环系统与敞开排放工艺效果对比
工艺形式
内容

项目 敞开排放 虹吸回收 提高回收率
回收凝水 0 全部 100%
回收二次蒸汽 0 全部 100%
回收疏水漏汽 0 全部 100%
回收热量 0 全部 100%
锅炉补水含氧及微量元素 结垢、腐蚀 不 优
锅炉排污量 热流失多 极少 优
环境热污染 严重 无 优
二、集中供热系统虹吸回收凝水蒸汽技术方案
集中供热特点是：热负荷大、流量大、用热设备分散、分布范围广、用热工艺多样、用热工况不稳定，凝水管网遥远且存在液汽两相流状态和气阻、水击危险，采用智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机有明显优势。
技术方案一：以热用户为单位配置智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机，与其若干用热设备适当组合构成回收单元（支路系统），回收再生蒸汽就地就近使用，回收凝水直接注入凝水总管，由各支路并联集中输入除氧器。
技术方案二：若干支路单元回收凝水就近注入一个贮罐，再从贮罐泵入凝水总管，由各贮罐泵站并联集中输入除氧器。
技术方案一与技术方案二也可互相结合。
为了及时监测回收水质，可在支路单元或贮罐上设置凝水在线检测仪。为了随时监控与统计凝水、蒸汽回收值，可在回收单元管路上安装凝水、蒸汽流量仪及温度计，在凝水总管上安装凝水流量仪及温度计。为便于结算运行费用，对回收单元增设电度表。
这样，不用改变原有的蒸汽管线结构，主要是架设凝结水总管及热用户支管并加予保温, 热用户支管自各台用汽设备排液口至智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机，再接入凝结水总管。革除全部用汽设备疏水阀及其旁通阀,采用入网器改善疏水工况,首先对高温水•汽混合物进行有效分离, 阻汽排液,得当自如，凝结水连续排放而集中流入凝结水支管进入回收机。在回收机设定压力状态下虹吸回收再生蒸汽就近利用，同时将凝水输入凝结水总管，保持高温回收。配置特型泵充当虹吸泵，耐高温防汽蚀，耐用不易损坏，变频连续运行输水，自动适应系统工况变化。另配装集合疏水控制器充当安全装置，当虹吸泵故障时，自动打开排液阀保障系统正常运行，而不影响生产。实行智能化控制，运行稳定，安全可靠。凝结水完全、连续回收利用,再生蒸汽也完全、连续回收利用。回收机设定压力可以根据生产情况随时调节,掌握最隹控制点。使高温凝水及其闪蒸汽泄漏蒸汽由敞开排放改变为闭式回收循环利用。又因虹吸效应促进疏水畅通，使得蒸汽潜热在用热设备中得到全部释放，提高用热设备的热效率。
三、项目总投资估算
项目投资主要内容是架设凝水管网与购置智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机。以回收量为200吨/时为例，凝水总管主干及支路似用219×6/ 159×4.5/89×4.5无缝钢管，当下市场行情5100元/吨，保温42元/米。若与集中供热工程所用蒸汽总管及膨胀节、管架、保温同步设计同步施工，总费用将会大大节省。若凝水总管长度在30公里之内，则总费用不会超过1200万元；智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机似用40－50台，含专用配件、计量仪表与输出水支管带保温，每台10－11万元，总费用约500万元（智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机报价附后）。项目总投资初估为1800万元。
成本构成：①凝水总管设计、安装及保温；②热用户勘察设计、 凝水支管、智能化多效虹吸凝水蒸汽回收机、专用配件、计量仪表;③回收凝水质量监测设备；④安装调试; ⑤委托有资质的单位进行热工检测与环保检测，提供检测报告(选择确定)；⑥设备运行费；⑦设备维护保养（培训专职人员巡回维护检修）；⑧财务费用与税费。
投资回收期：达产后4－5个月。
四、合作方式
由专利技术方、投资方、供热方共同组建合资公司，注册资金2000万元，资金不足部分争取银行贷款或向社会融资。
建立专利技术方、投资方、供热方、用热方多方合作共赢机制。
合资公司依照合同能源管理新机制运行操作。
项目实施过程中至竣工后，有望争取国家循环经济与节能减排专项扶持资金1000－2000万元；争取中央与省级财政节能补贴奖励300元/标吨；享受财税优费及落实兑现其它多项相关政策。
五、涉及用热方工程实施过程
A、由公司派人到用户现场堪查，了解锅炉供热流程与生产工艺，搜集压力、温度、流量等参数，对能耗状况进行分析诊断，提出改进措施，包括蒸汽管线整改，按照热管体系工艺流程进行设计，画出流程图，做出经济效益测算评估。
B、与用户签订协议，包括施工日期，工期等。
C、制备虹吸回收机组与专用配件。
D、按设计图实施各项安装，并按有关标准进行验收。
E、用热设备是否清洗？安全阀、压力表是否校验？视具体情况由用户确定实施。
F、委托有资质的单位进行热工检测与环保检测，提供检测报告。
G、回收量统计确认。


撰写：陈烈涛