

罐式輸水給企業帶來的問題
罐式疏水,指的是設備出口沒有疏水閥,汽水混合物直接進入一個水罐,靠對水罐內的液位控制通過自動控制閥進行排水。到目前為止,這種液位控制式疏水罐在化工、造紙、印染等許多行業仍比較常見,尤其制堿行業的煅燒爐更是普遍采用這種方式進行疏水。
不可否認,這種方式曾經解決了當時采用其它方式難以解決的設備疏水泄漏蒸汽問題,為企業正常生產和降低能耗做出了不可磨滅的貢獻,但其固有的缺陷制約著設備效率的更大提升和能耗的進一步降低。在國家實現“雙碳”目標和推動工業綠色低碳發展的政策指引下,企業了解和解決罐式疏水存在的固有問題,并進一步節能增效、降碳減排,具有現實和長遠意義。
下面,孚雷德從幾個方面淺談罐式疏水給工業企業帶來的主要問題:
1) 設備效率低 采用液位控制式疏水罐時,設備出口汽水混合物壓力、水罐內壓力接近于設備入口蒸汽壓力,使得設備入口和出口壓差較小,減緩了熱媒在設備內的流轉速度,也容易引起設備排水不暢,勢必降低設備換熱和生產效率。
2)空氣無法排出 在采用疏水閥疏水時,疏水閥內部有自動排空氣裝置,進入其中的空氣會自動排除。在采用罐式疏水時,當系統中的空氣隨蒸汽和凝結水進入疏水罐時,罐內水封將蒸汽、空氣與裝有調節閥的出口隔離,空氣無法排出,會引發一些負面問題。
3)罐內液位波動 設備供汽壓力的波動會引起疏水罐內壓力變化,進而引起罐內液相中汽泡數量變化較大,導致假液面現象。這種假液面變化迅速,難以控制,容易造成實際液面過高或過低而控制閥卻反向運行的誤動作,導致液位過低時泄漏蒸汽和下游低壓系統的壓力過高以及液位過高時設備排水不暢與生產能力降低,有時甚至引發生產質量事故。
4)浪費蒸汽 因設備出口直接與疏水罐相通,必然會有蒸汽進入水罐,罐體表面就相當于蒸汽向周圍環境供熱的“大暖氣”,而且這種散熱過程持續不斷、常年累月,造成了熱能浪費,并且因其提高了環境溫度而影響工作環境的舒適度(供暖季除外),有時還會增加制冷成本。因假液面現象引發的控制閥錯誤開啟也會引起蒸汽浪費。
5)凝結水顯熱的浪費 疏水罐的排水是由受液位控制的調節閥完成,排水只受液位控制,與凝水溫度無關,不像機械疏水閥逢水即排。這樣,蒸汽放熱變成冷凝水后無法立即進入下個環節而被迫無為地停留在罐內浪費顯熱。密度小的高溫水位于罐體的上部不能被及時排出,而從靠近罐底的出口排出的水溫相對較低。
6)增加了控制單元投入 液位傳感器、調節閥和電氣控制部分相比機械式疏水閥投入大(大約相當于機械疏水閥的4-5倍),且故障率高,壽命短。 尤其隨著設備用汽壓力/溫度的增高,控制單元的成本、故障率和維修費用更會水漲船高。
7)對下游沖蝕嚴重 在液位波動大的情況下,調節閥動作頻繁,尤其當閥門口徑選型偏大時,還會引起震蕩,有時也會出現開關控制的情形。瞬時排水量有時會很大,加上較大的壓差,使得下游管道承受非常大的沖擊,汽蝕和沖刷也極其嚴重,影響到系統壽命和運行安全性。
總之,采用液位控制罐式疏水,不僅降低設備效率(對于管束機、煅燒爐一類的設備,效率大約降低15%~20%),浪費蒸汽(約15%左右),增加碳排放15%左右,而且會增加投資和系統運行維護費用。此外,這種方式還會降低系統穩定性和生產安全性。