[发明专利]水蒸汽使用前的处理方法及其设备

说明书

技术领域    本发明是关于水蒸汽投入使用前的再加工处理方法及相关的配套使用设备。

背景技术    无论水蒸汽的来源如何，在将其投入到具体使用之前，还需对它进行一些必要的处理或再加工，可简称为蒸汽的前置加工。例如对其储存，分配，输送，调节压力，控制流量，计量，进入分汽缸，进入储汽罐，进入蓄能器，进入缓冲罐，合并加量，分流减量，加热，过热，再热，减温，加压，减压，疏水，汽水分离等一系列工作，这在规模企业或专业工厂中是常见到的情况。如果是属于换热式的真空负压锅炉，为了保证换热效能，还需对蒸汽中的非水蒸汽成分的气体予以去除，也是一种处理或加工。

水蒸汽经使用后，会产生冷凝水以及废蒸汽，温度较高的冷凝水还会不断产生二次闪蒸汽。为了节约能源和降低成本，各行各业都设法进行回收冷凝水及废蒸汽，并经过加工处理后再重新使用。

目前冷凝水的回收利用，已解决了高温凝结水对水泵汽蚀的难题，并开发出一整套密闭式回收高温凝结水新技术(见《北京节能》1999年第5期第12页)。也有废蒸汽及冷凝水回收压缩机的生产使用并被批准为实用新型专利的，如专利号：89213179.9，96233509.6，00223657.5。这些都是水蒸汽经使用后的再回收处理的实用技术。从另外角度讲，亦可视为水蒸汽在使用之前的一种再加工。

下表为通过了国家科研机构测评的某种废蒸汽及冷凝水回收机的主要技术参数：

按照《节能》杂志2008年第12期第57页介绍，蒸汽回收机特点：以闭路循环回收方式，将用汽设备所排出来的废蒸汽及高温凝结水，改变原来传统回收方式，去掉疏水阀，直接将乏汽乏水通过蒸汽回收压缩机加压，再将高温凝结水汽混合物直接压入锅筒内，形成产汽-用汽-回收-再产汽的闭路循环系统，从而加快了设备的热循环，有效提高用汽设备的换热效率，降低锅炉煤耗和燃烧负荷，90％的废蒸汽潜热全部回收。

从表中可以看出，对回收的不同汽水比的废蒸汽时，使用不同压汽机，进、出口的蒸汽压力差值可达5倍或20倍。

发明目的    本发明是利用废蒸汽及冷凝水加压机的工作原理，将锅炉或者蒸汽发生器或者蒸汽管网或者地热泉、井的原生水蒸汽，或者已使用过的或者尚未使用过的，并且经过回收的再生水蒸汽，都使用压缩机经过加压，使之提高压力值，之后不必再进入锅炉，而是直接送入下一个储存分配或使用的设备之中。从而简化了回收的水蒸汽，再返回到锅炉内加热升压的繁复工序，还可解决了较低额定参数的锅炉或者蒸汽发生器或者蒸汽管网，或者其他蒸汽来源与蒸汽回收装置，不能直接产生出高于额定参数或者较高参数蒸汽的局限。

不少生产行业都要求供给较高温度的蒸汽，办法通常有三种：一是提高锅炉的工作压力来提高蒸汽的饱和温度，二是改用饱和温度高的热载体(热媒)，三是对饱和蒸汽加热而获得过热蒸汽。由于第一种方法将锅炉受压元件普遍加厚，钢耗加大，或采用强度较高的钢材，结构复杂制造困难投资加大。第二种办法热媒的价格远比水高，而且不如水来的容易，补充困难。因此往往采用第三种办法，即将饱和蒸汽使用过热器再加热成为过热蒸汽。现在有了此项发明的技术，则可以为饱和蒸汽的压力以及温度的提高开辟了新的途径，只需继续对现有的饱和蒸汽加压处理即可，此发明技术即可民用，亦可军用。

发明内容    本发明是这样实现的。与制冷压缩机械的工作过程相似，处于某种蒸汽来源或发生装置的较低压力的水蒸汽，经抽取后在蒸汽压缩装置中被压缩成过热和升压状态。由于压缩过程在瞬间完成，水蒸汽来不及与外界进行热量交换，蒸汽温度产生了提高。与制冷工况不同，水蒸汽由压缩机出来，再进入到蒸汽分配储存装置或容器中后，由于有良好的保温作用，可认为基本不再对外放热冷凝，而是与原来的蒸汽发生热交换，最后处于新的较高的饱和压力与饱和温度状态。

在这里，蒸汽来源或发生装置、蒸汽压缩装置、蒸汽分配储存装置，是本发明涉及的三个技术要件部分和基本装备，而再加上使三者相联接的管道阀门及控制系统，这就是水蒸汽在使用前的处理方法及其使用设备的工艺构思。(见附图1)

蒸汽来源或发生装置包括有锅炉、市政蒸汽管网、蒸汽发生器、冷凝水及蒸汽回收装置等。