摘要：蒸汽疏水回收系統工程帶來的結果，是實現了經濟、社會、環境的共贏。在各行各業大力推廣蒸汽疏水回收工程，才能使高溫凝結水排放得到有效控制，達到節能減排，經濟效益顯著，環境明顯改善，進而體現全社會的整體和諧，實現生態和諧的文明社會。
關鍵詞：蒸汽疏水回收，節能減排，凝結水排放，熱力系統，運行節能

1蒸汽疏水回收項目現狀，要求和意義
三十年來，中國經濟突飛猛進的發展，大部分企業使用的蒸汽在不斷增長，而其使用過程中都有凝結水（疏水）產生，大部分的疏水都直接排掉了，這既浪費了能源，又污染了環境。我們應積極支持哥本哈根會議精神，響應國家“節能減排”號召，大力推廣蒸汽疏水回收項目。下面，我根據目前國內蒸汽疏水回收情況，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。蒸汽疏水回收系統成功與否主要取決于：一是施工設計是否合理，二是疏水閥的性能。蒸汽疏水回收項目，大多是改造項目，設計單位對這種項目小，現場情況復雜，往往局限于初步設計，僅供參考。根據我們的經驗，施工單位、疏水閥門廠家、業主三者聯合，可直接進行施工階段設計。
聯合設計主要應注意以下幾點：A、首先根據業主生產、使用、現場情況，確定回收利用形式。B、合理設計施工管路、注意坡向、坡度。C、根據業主生產、使用情況，合理設置中間節點，便于控制，不影響日后生產、使用。D、彎頭采用月彎、總支管采用斜切連接。E、根據用汽情況，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。性能優異的疏水閥，不但排水效果好，在節能、節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的疏水閥必須具備以下性能：A、高背壓率（≥85%），便于凝結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下動作，減小蒸汽的泄漏。D、無標桿機構，使疏水閥工作可靠。E、排空性能好，以防“氣堵”。F、不銹鋼的內部構件，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，應選擇經驗豐富的施工單位。施工組織應遵循流體力學原理，管路布置應根據現場確定，疏水收集方向應一致，膨脹彎不應豎立向上（易產生氣阻），合理設置集水器。現介紹以下幾種回收形式：A、用汽設備、管路離鍋爐房較近（5000米以內），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）←廠網蒸汽（電動調節閥）↓
供0.6MPa以上蒸汽
F、導熱油輔助回收項目，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→導熱油加熱器（配壓力控制系統）←廠網導熱油（電動調節閥）↓
供0.6MPa以上蒸汽
G、對新建工程，設計時須考慮蒸汽疏水回收。生態園區，直接設計配套工程。農業、工業、第三產業共同發展項目，和諧共生。
高溫凝結水是一種寶貴的資源！凝結水直排！那無異于將大把的鈔票倒入下水道，而且還會對環境造成危害。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合體,對數百家的熱電、化工、船舶、醫藥、食品、印染、造紙、包裝、賓館等，進行了高溫冷凝水回收技術改造，均達到節能、節水和環保之目的，經濟效益顯著，屢試不爽，無一例外。對各行業已實行的蒸汽疏水回收工程的投資回收期初步統計，約在3個月至2年。蒸汽疏水回收系統工程帶來的結果，是實現了經濟、社會、環境的共贏。只有我們在各行各業大力推廣蒸汽疏水回收工程，才能使高溫凝結水排放得到有效控制，達到節能減排，經濟效益顯著，環境明顯改善，進而體現全社會的整體和諧，實現生態和諧的文明社會。

2熱力系統的運行與節能
企業主要能耗為兩大類——熱能和電能，對許多企業來說，熱能消耗往往要比電能消耗還多。節能不但關系到企業經濟效益，更關系到我省乃至我國經濟持久發展的頭等大事，各行各業必須加強加深節能意識。
工業二次熱能主要來源于蒸汽，熱力系統節能包含：燃煤、產熱、輸送、使用、回用及系統優化運作等環節。
2.1空氣是傳熱系統的一大隱患
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中的一大障礙，這是因為空氣自身導熱系數很小，在100℃時，棉花的導熱系數為0.07W/m.℃，而空氣的導熱系數僅為0.032W/m.℃,空氣導熱系數要比棉花小一倍多，熱阻與導熱系數成反比，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；
B、    在蒸汽系統停用時，系統的剩余蒸汽會凝結，凝結會產生真空，容易將外邊空氣從系統各種連接部件縫隙中吸入；
C、    蒸汽系統在拆裝維修時進入的空氣。
2.1.2空氣危害：
D、    蒸汽管道系統的空氣會降低蒸汽輸送速度；
E、    空氣積在傳熱設備或盤管內表面會產生冷點，冷點成為應力集中點（1毫米氣膜的熱阻相當于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，約使換熱系數降低60%；
G、    換熱設備疏水器端積聚空氣，會產生氣鎖，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空間，而各氣體的性質不變。（例如：某設備管道指示壓力為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，在系統設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；選擇優質可排除不凝性氣體的疏水閥，排除換熱設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運行不良的主要問題，它會形成腐蝕和侵害蒸汽熱力系統，造成換熱設備及閥門、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、流入管道設備死角區的冷凝水，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），撞擊和沖刷設備、管道、彎頭外側、閥座和閥芯等。
C、設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)，會膨脹損壞相關閥門等部件。
D、換熱設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，更會占據蒸汽空間，會使蒸汽凝結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物，其本質與汽化前的飽和水并無區別，仍具有可觀價值，絕不可視為廢水。
假如，某設備用汽量為1噸/時（1000公斤/時），冷凝水排放溫度為90℃，環境溫度為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,法規規定：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。我們應設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“蒸汽節能器”更為恰當。疏水閥雖小，卻是蒸汽節能的關鍵之一。一些企業習慣用明令淘汰的價廉質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。人們如果缺乏對疏水閥價值的理解，常會使疏水閥形同虛設。我們發現一些企業對疏水閥存在如下欠缺：
選型缺依據、購買擇便宜、安裝欠監管、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，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，還易產生水擊或汽化等危害。
能量浪費是分分秒秒在發生，節能要靠日積月累來核算，我們不可忽視小小疏水閥，務必要做到：合理選型購置，正確安裝使用，及時保養維修，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異性能和科學的管路設計，實施蒸汽凝結水無泵背壓閉路回收工程，以達到高溫凝結水液體“顯熱”的充分利用及高溫軟水回用。