1前言

直接空冷凝汽器作为汽轮机辅助系统，主要作用是冷却和回收做完功的蒸汽乏汽，控制汽轮机排气压力，其运行状况直接影响到汽轮机的经济性。使用直接空冷凝汽器的企业和地区，往往水源紧张，空冷凝汽器减少排放对运行经济性至关重要。

本文以此为背景研究通过技术改进和优化生产流程，实现降低能耗的目的。

2空冷凝汽器简介

我司空冷凝汽器由单排扁圆管组成的成块管束组合而成，管束布置成"A"字型，汽轮机乏汽自上而下先进入两侧的顺流管束与风机来的空气进行错流换热，未冷凝下来的乏汽通过下联箱联通逆流管束自下而上进入中间的逆流管束，顺流来的乏汽与风机来的空气在进行错流换热冷凝，最后剩余部分不凝气通过抽气器抽出，整个系统形成真空状态保证机组运行。汽轮机乏汽在管束内流通时与风机换热后冷凝成水，凝结水在重力作用下汇集在一起，通过下联箱及管道进入凝结水箱。

汽轮机的排气压力通过调整变频风机的频率来进行控制，汽轮机的排气压力设计值为30KPa，排气温度79℃，排气压力升高时加大风机频率加大冷气量来冷凝管束内的汽轮机乏汽，使排气压力降低。

3空冷凝汽器大气安全阀冷凝液回收

目前，空冷凝汽器安全卸放装置采用爆破片和水封式安全阀两种，水封式安全阀基本原理是在安全阀靠重力关闭，阀板上建立一定液位，利用液位高度对密封进行密封，防止真空被破坏。运行中较为安全稳定，但是密封水多采用就地排放，回收相关研究较少，经济性较差。爆破片相对更加安全稳定，但是不能循环利用，一旦发生超压爆破就需要更换。因此，空冷凝汽器当前普遍采用水封式大气安全阀。

3.1冷凝液排放原因分析

（1）阀门水封是防止大气安全阀泄漏的装置，运行时在阀板上保持一定水位，利用静压差给阀门提供密封。要保持液位高度，需要不断向大气安全阀补水，并保持溢流。因溢流水没有能量，普遍采用就地排放，造成大量合格冷凝液的浪费.

（2）冷凝液管网压力高，水封排水回收到冷凝液管网成本高；凝汽系统存在真空度，回收排水可能会影响系统真空度。

3.2主要研究方向

（1）计划引入一套前沿的密封水回收装置。此装置的核心功能在于，它能够对大气安全阀的水封冷凝液进行精密且高效的回收处理。这一创新技术的应用，不仅能够大幅度地减少冷凝液的无效流失，避免宝贵资源的浪费，更能在深层次上降低汽轮机在运行期间的能源消耗。

（2）在冷凝液回收的具体实施过程中，采用了高度优化的设计方案，以确保回收的冷凝液能够在不增加额外水泵的前提下，安全且稳定地送入凝汽系统。这一设计不仅充分考虑了系统的整体性能与稳定性，更在细节上进行了精心打磨，以确保冷凝液的回收过程不会对系统的真空度产生任何负面影响。

3.3冷凝液回收关键技术

拟将空分装置各单元大气安全阀水封排水接管引至转子清洗水箱，将水封排水收集起来，从热井引管线至水箱底部，利用热井负压，将水箱的水吸入热井，实现回收目的。水箱设置液位上下限，管线设置阀门和电磁阀调节抽水量，使水箱内保持一定液位，既能实现送水功能，又不影响系统真空度。

3.4主要创新点

（1）本项目研究制作冷凝液回收装置，以实现大气安全阀密封水等没有压力的冷凝液的回收和利用，减少排放降低消耗。

（2）创新方法利用空冷系统真空度，将收集起来的冷凝液吸入空冷系统热井中，不需另外提供动力，节约冷凝液回收成本。

（3）冷凝液回收装置通过液位计电磁阀等组件，实现液位自动控制，防止液位过低影响空冷系统真空，安全稳定不影响原装置运行。

3.5理论分析与技术研究的成熟度

空冷凝汽系统当前普遍采用水封式大气安全阀，水封式安全阀因安全稳定被广泛采用，密封水多采用就地排放。冷凝液回收的理论研究阶段，制定了高度优化的设计方案，以确保回收的冷凝液能够在不增加额外水泵的前提下，安全且稳定地送入凝汽系统。充分考虑了系统的整体性能与稳定性，更在细节上进行了精心打磨，以确保冷凝液的回收过程不会对系统的真空度产生任何负面影响。

3.6实际应用与工程实践的成熟度

目前，该冷凝液回收技术已通过实际工业场景的试运行验证。在试运行期间，装置稳定运行，成功实现大气安全阀密封水等无压冷凝液的高效回收，液位自动控制系统精准调节，确保水箱液位稳定，未对系统真空度造成任何负面影响，充分验证了技术的可靠性与稳定性。相关核心技术已形成完善的设计方案与操作规范，具备大规模推广应用的技术条件，技术成熟度达到较高水平，可适配多种工业场景的能源回收需求。

3.7技术成熟度评估

从理论分析到实际应用，冷凝液回收装置技术取得了良好效果，实现了冷凝液自动、安全、稳定回收，节约了水资源。装置运行稳定，技术成熟，降低人员劳动强度。

随着工业生产的发展和技术的进步，新的问题和挑战也在不断涌现。因此，需要持续关注和研究新技术、新方法，以不断提高技术成熟度和应对能力。

3.8技术指标分析

（1）技术概述：冷凝液回收装置，从无动力回收和水资源再利用两个方面入手，实现企业节能减排和绿色发展目标。

（2）不同工况的适应性: 冷凝液回收装置能够广泛应用于化工、电力等多个涉及大气安全阀使用的工业领域，市场应用范围广泛。

（3）运行稳定性: 冷凝液回收装置安全稳定，运行可靠。能够常年在线投用，因自动化程度较高，不需要人为操作。

4. 冷凝液回收直接和间接效益

4.1直接效益

（1）节能降耗：冷凝液排放造成浪费，汽轮机水耗增加，本项目实施后，每年回收冷凝液2.4万吨，合计金额72万元，达到节能降耗的目的。

（2）先进的节能措施，如提高抽真空系统抽吸能力、降低机组极限背压等，可以显著降低空冷系统的能耗。

（3）通过采用高效节能技术和设备，减少设备的磨损和故障率，延长设备使用寿命。优化系统设计，减少不必要的维修和更换成本。

4.2间接效益

（1）减少水处理成本：排放造成水处理量增加，冷凝液回收后减少了污水处理量，同时减少了锅炉水处理量。

（2）空冷凝汽系统节能技术的研发和应用有助于减少碳排放和环境污染，符合国家的环保政策和可持续发展战略。

（3）通过降低能源消耗，减少对环境的影响，提升企业的社会形象和品牌价值。

5总结

5.1在社会经济层面，该技术的应用可显著减少冷凝液资源浪费，降低企业汽轮机运行的能源消耗，直接降低生产运营成本，提升企业经济效益。同时，减少冷凝液排放，符合绿色发展理念，助力企业实现节能减排目标，提升企业社会形象与竞争力。

5.2在科技进步方面，创新利用空冷系统真空度实现无动力回收，突破传统冷凝液回收依赖额外动力的局限，为能源回收领域提供新思路与新方法；液位自动控制技术的应用，推动工业自动化控制技术在能源回收场景中的进一步发展，带动相关领域技术革新与进步。

5.3推广应用情况及前景。该冷凝液回收技术适用于化工、电力等多个涉及大气安全阀使用的工业领域，市场应用范围广泛。随着全球对节能减排与资源循环利用的重视程度不断提升，企业对降低生产成本、提高能源利用效率的需求日益迫切，该技术能够精准契合企业发展需求，具有广阔的市场空间。

参考文献：

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[2]陈新，秦彩华，蒸汽冷凝水回收系统改造及效益分析[J].化工中间体,2005(1):26—30.