改造前的概况
该纸箱企业拥有一条1.6m宽的五层瓦楞纸板生产线，搭配使用每小时蒸发量4吨的燃煤蒸汽锅炉一台，设备使用蒸汽的压力为10kg/cm2。
企业原来采用开放式回收的方法将瓦楞纸板生产线所排放的高温冷凝水利用冷凝水自身的压力，经由冷凝水回收管网回到锅炉储水槽内，再经由锅炉原有的补水泵将冷凝水泵进锅炉内。
由于在大气的压力下，水的温度高于100℃时，任何多于的热能将立刻沸腾并转变为二次闪蒸汽，所以在锅炉储水槽内有着明显二次闪蒸汽排放的现象；另外，瓦楞纸板生产线所使用的针孔式疏水阀夹带大量的饱和蒸汽同时排出，使得二次闪蒸汽排放的现象更加严重，造成大量能源的浪费。
因大量的高温冷凝水排进锅炉储水槽内，使得锅炉储水槽内的水温升高至90℃以上，而一般锅炉配置的补水泵并非高温泵，所以造成锅炉补水泵因为气蚀而经常的损坏，增加设备维护的困扰，最后，将高温冷凝水直接排放掉。
全密闭式冷凝水回收系统设计改造的要求
企业在对冷凝水系统改造中提出了以下几点设计要求：
■必须确保冷凝水的回收顺畅，防止因为管道积水而造成瓦楞纸板生产线有升温困难的现象发生；
■必须能够有效的杜绝蒸汽、闪蒸汽泄露等能源浪费的情况，实现最佳的节能效益；
■投入本项目改造所产生的节能效益必须能够符合投资回报率的原则；
■必须确保回收设备的质量与性能符合使用上的需求，设备的运作，必须能够实现自动控制的设计并符合安全规范与操作使用上的安全要求；
■必须确保在投入本项目改造后，设备维护与相关服务工作的开展无虞，确保设备于使用年限期间应有的保障性。
改造原理
将用汽设备（瓦楞纸板生产线）利用蒸汽对生产制程进行加热后，由疏水阀所排放出的高温冷凝水（预估温度约：165℃），经由冷凝水回收主管道进入回收设备内，再经由回收设备将高温冷凝水直接输送回到锅炉内。
当锅炉内的水位达到高水位时，由冷凝水补水控制系统自动感应后，将所回收的高温冷凝水切换输送路径至锅炉储水槽内（设计将优先使用回收的高温冷凝水并且，将不影响锅炉原有的自动补水控制系统）。
将冷凝水自回收主管引至回收设备，再经由回收设备将冷凝水直接输送至锅炉。使用全部过程全部处于全密闭之状态，并且，采取不降压的设计，以杜绝蒸汽、闪蒸汽泄露所造成的能源浪费。
为了防止在绝对密闭、无压差的状态下，可能会发生回收困难（积水）的情况，设计采用HC2L-A型高效自吸-负压式冷凝水回收设备，其具有负压循环、强制抽吸的功能，能够在绝对密闭、无压差的状态下，进行冷凝水的回收工作，有效的防止管道积水、升温困难的现象发生。
瓦楞纸板生产线目前所使用的疏水阀型式为针孔式疏水阀，因针孔式疏水阀的设计，是依靠疏水阀本身构造内孔径的大小来工作的（汽、水同时排出），一般在选择使用疏水阀时，都会选用比热机设备实际的排水量较大的疏水阀以使热机设备得到较好的换热效果，而当疏水阀的孔径偏大时，便会有“蒸汽直排”的情况发生，（孔径愈大，“蒸汽直排”的情况也就愈明显，将会造成大量饱和蒸汽的损失，热能浪费的情况较为严重，所以建议将瓦楞纸生产线所使用的针孔式疏水阀进行更换（建议采用倒桶式或浮球式疏水阀以达到较理想的疏水效果）。
在全密闭回收之状态下，冷凝水回收管道内的温度和背压都将大幅的升高，所以必须考虑现有的冷凝水回收管道是否符合使用上对于管道材质和耐温、耐压的需求，如不能满足使用之需求时，则必须予以更换；此外，冷凝水回收管道的配管也必须符合流体力学和配管工艺的设计要求。
设备选型
根据该企业瓦楞纸板生产线的蒸汽耗用量（预估回收水量）、锅炉背压、管道的输送距离与扬程、现场设备与回收系统性能的运作要求等相关参数，进行选定。
负压自吸式回收系统
工作原理：透过回收设备特殊设计的加压、循环以及虹吸器的运作，以产生相对低压搭配强制抽吸的方式，将回收管网系统内的冷凝水回收到回收设备的储水槽内，再直接泵进锅炉内；此回收系统它所表现的重点是藉由设计精良的加压、循环以及虹吸器等系统运作，在不降压的情况下，以极低的背压进行冷凝水的回收工作，并以强制抽吸的方式将冷凝水吸回，而非传统式须先降压才能让冷凝水以自然挤压的方式回到储水槽内。
特点：
■能杜绝热能浪费的情况，实现真正全密闭式的回收，达到最好的节能效果；
■能有效的克服管道积水、泵浦汽蚀、回收困难等回收系统中比较难以解决的问题。
改造投资分析
■项目改造投入成本：冷凝水回收装置及系统配件＋冷凝水回收装置年耗电量＋冷凝水回收管网改造＋瓦楞纸生产线全部疏水阀更换＝260,000元；
■节能效益分析：按工厂每月工作28天，每天生产14小时，设备每小时耗汽量：2.8吨，使用燃料煤价格为600元/吨，工业用水＋水处理成本：2.5元/吨计算，每年可节省282,000元的直接燃料煤费用及32,000元的用水费用，共计为：314,000元/年。
改造后实际效果
■项目改造后，冷凝水回收系统装置运行良好，无管道积水或升温困难的情况 ；
■瓦楞纸生产线的疏水阀更换后，整个厂区内均无二次闪蒸汽泄露之浪费情况，同时，原来工厂环境闷热的情况得到改善 ；
■经过三个月的实际数据比对，每单位耗煤量节省15%~20％。
一般使用蒸汽作为热媒体来间接对物料进行加热的纸箱企业，其主要是利用蒸汽所含的全部热量中，约占百分之七十至八十左右的潜热，而使用过的蒸汽将会立刻冷凝生成与蒸汽同温同压之冷凝水，其含热量约占蒸汽全热量的百分之二十至三十左右，这些生成的高温冷凝水，若未能善加利用，必然造成大量能源的损失；在国外较先进的地区，大多数的企业都在建厂规划的时候就已将全密闭式冷凝水回收系统规划设计在内，相信国内也必将朝此趋势发展。此外，人类为了不断开发能源而对地球环境造成的破坏，引发有关全球变暖（温室效应）的严重影响，大规模环保危机产生的可能性不仅令科学家担心，也引起公众关注，科学家警告说，如果人类无节制地使用煤、石油等化石燃料，必将严重损害地球气候体系。而使用高效率能源、再生能源以及节约能源等政策都是解决全球暖化的方法，根据英国石油公司的研究，如果投入提高能源有效利用率，能够节约１０倍以上的开支。冷凝水的回收再利用亦可有效的避免能源的浪费，促进人类与自然环境的和谐发展。
转载自：全球瓦楞工业
