Возврат конденсата: во что обходится каждая тонна конденсата, сброшенного в канализацию?

Пар, отдав свое тепло технологическому процессу, конденсируется и превращается в горячую воду, то есть в конденсат. На многих предприятиях этот конденсат рассматривается как «отработанная вода» и сбрасывается в канализацию. Между тем конденсат является одним из самых ценных побочных продуктов предприятия благодаря содержащемуся в нем теплу, очищенному состоянию и готовности к использованию в котле.

В этой статье мы показываем, почему рекуперация конденсата так важна, и приводим пример расчёта годовых затрат, связанных со сбросом конденсата в канализацию.

Почему конденсат так ценен?

С каждой тонной конденсата, сбрасываемого в канализацию, теряются три вещи:

• Тепло: температура конденсата чаще всего составляет 80–95 °C. Температура поступающей на его место свежей воды же составляет около 10–20 °C. Разница между ними — это тепло, которое котлу приходится заново вырабатывать за счет сжигания топлива.
• Вода: на замену каждого потерянного литра конденсата используется вода из водопровода или скважины.
• Водоподготовка и химикаты: конденсат — это вода, которая ранее была умягчена и подготовлена. Свежая подпиточная вода, напротив, требует повторного умягчения, добавления солей, смол и химикатов.

Кроме того, конденсат имеет очень низкое содержание растворенных веществ (TDS). По мере увеличения доли конденсата в котловой воде накапливается меньше солей, и потребность в продувке уменьшается; это, в свою очередь, снижает потери горячей воды и энергии при продувке.

Пример расчета: годовая стоимость конденсата, уходящего в канализацию

Приведённый ниже расчёт основан на допущениях, используемых для демонстрации метода. Вы можете выполнить те же шаги, используя данные вашего предприятия.

1. Потери тепла: 24 000 кг × (80 − 15) °C × 1 ккал/кг·°C ≈ 1 560 000 ккал/день

2. Количество угля, необходимое для выработки этого тепла: 1 560 000 ÷ (5 000 × 0,75) ≈ 416 кг/день

3. Годовые потери угля: 416 кг × 300 дней ≈ 125 тонн

4. Годовая стоимость топлива: 125 тонн × 11 000 TL ≈ 1 375 000 TL

Кроме того, ежегодно теряется около 7 200 м³ воды (24 тонны × 300 дней), а также возникают затраты на умягчение и химическую обработку этой воды. Таким образом, в данном примере годовая стоимость конденсата, уходящего в канализацию, только по топливной составляющей превышает один миллион лир.

Почему происходит потеря конденсата?

• Отдаленные точки потребления: для сбора конденсата требуются инвестиции в трубопроводы и насосы; в отдаленных точках эти инвестиции могут быть отложены.
• Опасения по поводу загрязнения: конденсат, поступающий из теплообменников, где существует риск контакта с продуктом, нежелательно возвращать в котел без контроля.
• Неисправные конденсатоотводчики: открытые конденсатоотводчики пропускают живой пар; закрытые же заполняют оборудование конденсатом, снижая его эффективность.
• Флэш-пар: когда конденсат под высоким давлением поступает в резервуар с низким давлением, его часть вновь испаряется. Этот флэш-пар чаще всего сбрасывается в атмосферу.

Решения по рекуперации конденсата

Техническое обслуживание конденсатоотводчиков

Конденсатоотводчики — это небольшие, но критически важные устройства. Их регулярный контроль, выявление и замена не закрывающихся или забитых конденсатоотводчиков позволяет сократить как потери пара, так и потери конденсата.

Использование флэш-пара

Конденсат под высоким давлением, поступающий в резервуар для флэш-пара, образует пар низкого давления, который можно использовать в потребителях, требующих низкого давления, например, в системах отопления. Остальной конденсат направляется в систему сбора.

Как устроить систему возврата конденсата?

Базовая система возврата конденсата состоит из конденсатного резервуара, в котором собирается конденсат, поступающий от потребителей, конденсатных насосов, транспортирующих конденсат в котельную, и изолированных обратных трубопроводов, проложенных с соответствующим уклоном. При определении диаметров трубопроводов необходимо учитывать также флэш-пар, образующийся вместе с конденсатом; в противном случае в трубопроводах может возникнуть накопление давления и гидравлический удар. Установка обратных клапанов на обоих концах насосов, контроль уровня в резервуаре и теплоизоляция трубопроводов для предотвращения теплопотерь обеспечивают безопасную и эффективную работу системы.

Контроль загрязнения

На трубопроводы, подверженные риску загрязнения, устанавливаются измерители проводимости и автоматические сбросные клапаны, что предотвращает попадание загрязнённого конденсата в котёл; чистый конденсат при этом продолжает рекуперироваться.

Защита конденсатопроводов

Кислотную коррозию в конденсатных трубопроводах можно ограничить за счет удаления углекислого газа из питательной воды в деаэраторе и применения соответствующей химической обработки. О роли деаэратора мы рассказали в нашей статье, посвященной деаэраторам.

Давайте вместе проанализируем вашу котельную

Компания Çiftel Kazan с 1986 года производит паровые, термомасляные и водогрейные котлы на своем заводе в Кемальпаше (Измир). Свяжитесь с нами или позвоните по номерам +90 232 479 11 21 / +90 544 479 11 21, чтобы совместно оценить текущее состояние вашего котельного помещения и обсудить, что можно сделать для повышения эффективности и снижения затрат.