目前建筑能耗已占全國總能耗的四分之一。民用建筑的采暖、空調(diào)、熱水、洗滌和炊事等設(shè)備，大多以蒸汽為加熱介質(zhì)。在使用過程中產(chǎn)生大量的蒸汽凝結(jié)水，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其的高效回收和充分利用，一直是工程技術(shù)人員研究的課題。
1、民用建筑蒸汽凝結(jié)水的特點(diǎn)
民用建筑中各類用汽設(shè)備的工作壓力P≤0.5MPa，主要為間接加熱設(shè)備，被加熱介質(zhì)一般為無毒無害物質(zhì)，因此其排放的凝結(jié)水水質(zhì)好、純度高，水溫通常為100℃以下，且用汽設(shè)備較為集中，便于管理與回收利用。蒸汽凝結(jié)水的回收利用有較高的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2、民用建筑蒸汽凝結(jié)水的現(xiàn)狀和思考
民用建筑蒸汽凝結(jié)水大多按傳統(tǒng)方法回收為鍋爐給水，由于蒸汽凝結(jié)水呈弱酸性，為防止鍋爐被腐蝕，在鍋爐運(yùn)行時(shí)需要人工加堿進(jìn)行平衡。目前也有技術(shù)僅對(duì)蒸汽凝結(jié)水熱量進(jìn)行回收，將凝結(jié)水予以直接排放［3］，造成了水資源的浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)蒸汽凝結(jié)水的最大利用，已有專利技術(shù)［4］將蒸汽凝結(jié)水回收集中后，再供到熱水系統(tǒng)應(yīng)用，但該方法存在蒸汽凝結(jié)水需二次輸送沒有即時(shí)利用的問題。
筆者單位位于浙江省東南沿海城市的一家三級(jí)甲類綜合性醫(yī)院，擁有病床1600多張，主要建筑二座大樓建筑面積均為3萬平方米，過去由于種種原因?qū)⒄羝Y(jié)水直接排放未予利用，造成熱量及水資源的較大浪費(fèi)。經(jīng)質(zhì)量部門多次對(duì)蒸汽凝結(jié)水水樣分析，其中PH值為5.19~6.16之間，呈弱酸性，其余水質(zhì)指標(biāo)均在國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，因此具有較高的回收價(jià)值。但由于大樓已經(jīng)投入使用，重新安裝蒸汽凝結(jié)水回收管路難度較大，經(jīng)反復(fù)比較研究，根據(jù)兩座大樓座落情況擬定將蒸汽凝結(jié)水分別回收到各自熱水系統(tǒng)中的技改方案。由于目前市場上無現(xiàn)成的配套回收設(shè)備，筆者參考相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合原管路實(shí)際情況，自行研制回收裝置，并經(jīng)過三年不斷改進(jìn)、完善，使該裝置技術(shù)日臻成熟。
3、主要技術(shù)與工藝
回收裝置的具體工藝流程如下頁圖所示。
用汽設(shè)備的疏水閥出口用集水管與集水槽內(nèi)一段U型管連接。當(dāng)用汽設(shè)備的疏水閥排出帶壓的蒸汽凝結(jié)水，經(jīng)U型管釋放壓力且二次蒸汽再次凝結(jié)后，自然排放到開放式集水槽。集水槽和儲(chǔ)水箱用于蒸汽凝結(jié)水的收集和存儲(chǔ)，均采用不銹鋼材料，并采用保溫措施來減少熱損失。為了便于蒸汽凝結(jié)水的即時(shí)回收以及滿足各種蒸汽設(shè)備凝結(jié)水的有效排放，集水槽的入水口高度一般為50~60cm，容積按10~15min最大回水量確定。集水槽中安裝高靈敏度的電子水位控制器，實(shí)現(xiàn)蒸汽凝結(jié)水的即時(shí)回收和利用；出水口安裝在底部，當(dāng)水泵處在低水位工作時(shí)，防止蒸汽凝結(jié)水在出水口形成漩渦，專門加置防渦板，避免吸入空氣產(chǎn)生汽蝕。儲(chǔ)水箱的容積，按熱水用水最少時(shí)段蒸汽凝結(jié)水最大量時(shí)的富余量確定。
由于蒸汽形成凝結(jié)水過程中夾帶了設(shè)備上的一些雜質(zhì)，本裝置采用熱水系統(tǒng)的水處理裝置進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)蒸汽凝結(jié)水的PH值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)PH值低于設(shè)定值時(shí)，可自動(dòng)加堿液進(jìn)行緩沖，以達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
回收裝置采用變頻調(diào)速恒壓給水技術(shù)，要求蒸汽凝結(jié)水給水壓力設(shè)定大于供水壓力，可使蒸汽凝結(jié)水壓入熱水系統(tǒng)中，與熱交換器內(nèi)冷水摻和或加溫達(dá)到設(shè)定溫度后供用戶使用。通過水泵電機(jī)的軟啟動(dòng)，使熱水系統(tǒng)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)。蒸汽凝結(jié)水泵采用耐溫120℃熱水泵，共設(shè)兩臺(tái)，水泵流量按蒸汽凝結(jié)水最大流量的1.2倍確定，揚(yáng)程為熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)供水壓力換算后的1.2倍。
控制系統(tǒng)采用PLC可編程控制器、變頻器及酸堿度控制器，依據(jù)集水槽和儲(chǔ)水箱的水位、管道壓力、流量及熱交換器內(nèi)的溫度、PH值等參數(shù)，分別對(duì)水泵、儲(chǔ)水箱與堿液桶的電磁閥等進(jìn)行智能控制，裝置的兩臺(tái)水泵可根據(jù)系統(tǒng)水量變化依次投入或退出運(yùn)行。該控制系統(tǒng)也可以納入BA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。裝置具有對(duì)水超壓、超溫、斷水、缺水及電器安全保護(hù)功能，確保運(yùn)行安全。利用蒸汽凝結(jié)水純度高、電導(dǎo)率低（5μs/cm左右）的特征，可安裝電導(dǎo)率感應(yīng)器進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，當(dāng)電導(dǎo)率異常時(shí)，裝置自動(dòng)停機(jī)并聲光報(bào)警。
4、結(jié)果
4.1 使用該回收裝置結(jié)果：熱水系統(tǒng)的設(shè)備和功能不變，操作依舊。熱水經(jīng)質(zhì)量部門多次取樣檢測，達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 20層病房大樓內(nèi)有采暖、制冷、開水、熱水用蒸汽設(shè)備，實(shí)施后年再利用水8715噸，回收余熱可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤70噸，占該樓用蒸汽熱量的6.0%，每噸蒸汽凝結(jié)水回收耗電1.2度，年可節(jié)支9萬元。5層門診病房綜合樓，內(nèi)有采暖、熱水用蒸汽設(shè)備，實(shí)施后年再利用水3255噸，回收余熱可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤22.4噸，占該樓用蒸汽熱量的5.1%，每噸蒸汽凝結(jié)水回收耗電0.5度，年可節(jié)支3萬元。
4.3 回收裝置的各類組件市場上均有銷售，箱、槽可自行制作。一套需3萬元左右。采用Na2CO3作為調(diào)整PH值的緩沖劑，每噸蒸汽凝結(jié)水實(shí)際耗用Na2CO3約5克。
5、結(jié)論
5.1 本文介紹的民用建筑蒸汽凝結(jié)水就近即時(shí)回收到熱水系統(tǒng)的技術(shù)，充分利用蒸汽設(shè)備產(chǎn)生的凝結(jié)水，有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。凡使用蒸汽的賓館、醫(yī)院、辦公樓、寫字樓等單位均可選用該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。
5.2 該裝置適用于100℃以下的蒸汽凝結(jié)水回收，具有效率高、運(yùn)行成本低、可靠性高、維護(hù)方便、投資合理等特點(diǎn)。既可用于熱水系統(tǒng)，亦可用于鍋爐給水，由于采用了酸堿控制工藝，使水質(zhì)達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)行電導(dǎo)率感應(yīng)器監(jiān)測水質(zhì)，為用水安全提供了技術(shù)保障。
5.3 裝置雖采用開放式回收，
但經(jīng)U型管技術(shù)處理后，熱量回收效果接近密閉式回收方式。集水槽蒸汽凝結(jié)水入口高度降低，蒸汽凝結(jié)水能自然排放，減少用汽設(shè)備積水，提高其熱交換能力，并避免了水擊現(xiàn)象，改善用汽設(shè)備的運(yùn)行情況。整個(gè)裝置容積較小，使蒸汽凝結(jié)水即時(shí)回收利用。采用變頻調(diào)速恒壓給水技術(shù)，出水壓力可準(zhǔn)確設(shè)定，并有節(jié)電效果。水泵實(shí)行軟啟動(dòng)，維持了熱水系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。--臺(tái)州醫(yī)院 沈道永 蔡顯晟 阮平巧 林國明
參考文獻(xiàn)
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