冷凝水与二次蒸汽回收之重要性

1、斯派瑞莎克股份有限公司詹 洸蒸汽之使用日益重要，雖然蒸汽系統(Steam System)不易被一般人所了解或討論，但於日常生活中卻與一般人的生活息息相關，密不可分。TOP我們日常生活中舉凡鋼鐵、塑膠、醫藥、玻璃、紙製品，乃至於食品及飲料等，皆可能使用到蒸汽為製程中重要的一環，而更令人訝異的是醫院及飯店也可能使用到蒸汽系統作為加熱或空調的熱源。目前工業界使用蒸汽主要用於兩個目的：1.電廠或汽電共生廠主要使用於產生電力2.加熱製程中使用蒸汽以攜帶熱源當每一公斤的蒸汽冷凝時，便有一公斤的冷凝水形成，並且與蒸汽系統相同的溫度及壓力。一個有效率的蒸汽系統是必須對冷凝水(Condensate)作有效 地再

2、循環及利用，如此一來不但對於工廠的支出有莫大的降低，對於工程技術、產品、產量及環境也有正面的影響。TOP一個有效率的蒸汽系統是必須收集冷凝水並將其回收至可再利用的場所，圖1便為一將冷凝水回收至補給水槽(Feed Tank)再利用之示意圖。以經驗來說，其在很短的時間內便可以回收，並且其效率與管路新建成本可以作一平衡。圖1.蒸汽及冷凝水系統示意圖以經濟效益而言，冷凝水是非常值得回收的資源之一，即使是小量的冷凝水，總在評估之後做最簡單的回收並再利用。倘使回收之冷凝水能夠送至 補給水槽而替代部份冷的補給水源，不但省了水費，並且也能間接的提高鍋爐的效率及延長鍋爐使用年限，並且冷凝水已作過水處理，以其代替

3、新的冷補給水也可省 下一筆可觀的水處理費用。以環保觀念而言，世界各國對廢棄水之溫度有嚴格的限制，而高達100之冷凝水絕對不允許被任意排放至水溝或其他公共排水系統，若冷凝水不作回收系統，則 必須多出一筆費用將冷凝水冷卻至法規內之溫度再行排放，不但浪費水更浪費能源，因冷凝水中之熱含量雖不如蒸汽多，但也不容忽視，圖2便顯示出蒸汽之總熱焓 量及冷凝水之熱焓量在不同壓力下之焓值。而綠色部份便是二次蒸汽(Flash Steam)所含的熱量。圖2. 蒸汽及冷凝水系統熱焓值TOP冷凝水回收管可概分成四種型式，表列如下：1. 設備至袪水器之管路在此管路中冷凝水一般必須藉由重力排除。從設備之蒸汽管路至袪水器前因無

4、太大之壓差，因此幾乎沒有二次蒸汽產生，因此此段管路之篩選只須注意冷凝水量便可。在篩選冷凝水管時千萬不可以設備的蒸汽出口端或袪水器進口端相同尺寸，尤其是當有溫度控制(Temperature Controlled)設備的製程，因壓差過小而會使得排水量(Capacity)不足，每一製程皆可能會有其不同的蒸汽，冷凝水的條件一定得單一處理。此種管路也不可過長，這將會產生"蒸汽閉鎖"(Steam Lock)的現象，而造成袪水器排水不良。為了避免此一問題，排水管必須愈短愈好，而且最好一開始先垂直往下，再依現場實際情況轉水平方向配置，如圖3所示。圖 3. 袪水器後之管路配置圖2. 袪水器後

5、之管路此種管線內有冷凝水，不可冷凝之其他氣體(Incondensable Gas)及二次蒸汽。因為高壓之冷凝水經由袪水器之流孔排放後壓力驟降，而將產生大量的二次蒸汽。當剛開機時，冷凝水的溫度是非常低的，並伴隨些許甚至完全無二次蒸汽的存在，但此時的冷凝水量是最大的。當起機完成時，蒸汽的壓力達到顛峰，其所形成的二次蒸汽量也是相當可觀的，因此袪水器的篩選必須以全量時的蒸汽消耗量來作基準，道理便在這裡。3. 共同回收管路當有超過一個以上之袪水點需將冷凝水送回時，常用一共同回收管路將數個袪水點之冷凝水經由回收管路輸送。最好的建議便是如圖4使用斜插管(Swept Tee Connection)，以避免接點處之機械應力及切割。若因場地之限制無法使用斜插管，而又為了避免因排放冷凝水而造成之切割情況，則建議使用浮球式或熱動力式袪水器，插入共同回收管路前再安裝消音器(Diffuser)以消除振動及噪音，如圖5所示。圖 4. 冷凝水回收管使用斜插管圖 5. 浮球式