淺談如何提高系統(tǒng)余熱量回收

王成志

摘 要：目前很多行業(yè)都存在余熱回收不足的情況，有些工序熱量仍然有回收提升的空間，其中凝結(jié)水、乏汽、煙氣都有待于進(jìn)一步回收利用。如果通過(guò)合理的技術(shù)改造后，可有效提高系統(tǒng)熱量回收，降低生產(chǎn)成本。從而增加企業(yè)的效益，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；冷凝水；疏水器；乏汽回收

一、影響蒸汽供熱系統(tǒng)熱能效率的因素

（一）造成能源效率低的原因

造成能源效率低的原因很多，其主要是蒸汽供熱系統(tǒng)跑冒泄漏嚴(yán)重，例如：1、換熱設(shè)備應(yīng)裝疏水器而沒(méi)有裝疏水器；2、換熱設(shè)備裝了疏水器但疏水器泄漏嚴(yán)重或旁通閥常開(kāi)；3、大量低壓蒸汽和乏汽不能充分利用，白白排放浪費(fèi)。

（二）高溫冷凝水和乏汽的價(jià)值

高溫冷凝水的熱焓占新蒸汽熱焓值的25%左右，乏汽的熱焓接近新蒸汽的熱焓值一半，是非常寶貴的水資源和能源。對(duì)高溫冷凝水和乏汽的優(yōu)化利用和科學(xué)的回收再利用，能給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。而采用冷卻循環(huán)水換熱回收余熱，無(wú)法消除“白龍”現(xiàn)象，造成了很大的浪費(fèi)。因此，針對(duì)供熱系統(tǒng)的改造是我們節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本的必要工作之一。

二、回收利用工業(yè)余熱主要途徑

1、回收利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)排煙余熱、焙燒爐排煙余熱，提高爐子效率；2、優(yōu)化工藝生產(chǎn)過(guò)程，逐級(jí)合理匹配使用蒸汽；3、回收低品位工業(yè)余熱，用于生產(chǎn)過(guò)程伴熱和冬季采暖；4、回收利用凝結(jié)水、乏汽的余熱。

如果將技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理可以回收的余熱資源回收利用后，會(huì)為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

三、冷凝水回收

大部分加熱爐工序現(xiàn)采用的都是開(kāi)放式冷凝水回收技術(shù)，且人工手動(dòng)控制冷凝水的排放。如果將工藝改為智能型的閉式冷凝水回收系統(tǒng)，將為公司蒸汽、水、電的節(jié)約帶來(lái)不同效果。

（一）閉式冷凝水回收系統(tǒng)原理

閉式冷凝水回收系統(tǒng)，是將蒸汽在換熱設(shè)備釋放潛熱后產(chǎn)生的高溫冷凝水（及疏水器漏汽）由適合閉式回收的連續(xù)疏水器順利疏出，流經(jīng)密閉的管道，通過(guò)自力增壓器、多路共網(wǎng)器等輔助設(shè)備的調(diào)整，順利地回收到閉式回收冷凝水裝置中，再用裝置配置的高溫冷凝水泵自動(dòng)輸送到低溫?fù)Q熱器（低溫流體物料預(yù)熱或采暖換熱）。使冷凝水及疏水器漏汽的熱量得到充分的回收和極限的再利用。

（二）浮球式疏水器，解決閉式回收系統(tǒng)中用熱設(shè)備正常疏水的問(wèn)題

疏水器是阻留蒸汽、及時(shí)疏水、提高蒸汽在換熱設(shè)備熱能利用率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。適用于閉式回收的自由浮球式疏水器具有自動(dòng)解氣鎖、使用工況范圍寬的特點(diǎn)。其在背壓度較高的情況下也能正常疏水，且漏汽率低。

（三）閉式冷凝水回收系統(tǒng)的智能控制

閉式冷凝水回收系統(tǒng)的核心設(shè)備，由主機(jī)、安全裝置、蝶閥、高溫水泵、液位傳感器、PLC的電控柜等組合成。

主機(jī)由壓力容器、內(nèi)置汽水分離器、引流器、穩(wěn)壓器、汽蝕消除器等部件構(gòu)成。其技術(shù)核心是不回避汽蝕問(wèn)題，而是根據(jù)微過(guò)冷和動(dòng)態(tài)兩相流原理，使進(jìn)入水泵的水不摻汽、不汽化，讓水泵始終處于輸送單相高溫水的工況，保障水泵不發(fā)生汽蝕，解決了熱工行業(yè)稱之為“泵癌”的世界難題。

該系統(tǒng)為機(jī)電一體，采用智能化自動(dòng)控制，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定的高水位時(shí)，液位傳感器將液位信號(hào)傳給電控箱內(nèi)的PLC編程器，自動(dòng)啟動(dòng)冷凝水泵，將高溫冷凝水輸送到低溫?fù)Q熱器。當(dāng)水位下降到設(shè)定的低水位時(shí)，水泵自動(dòng)停止輸水，并能根據(jù)實(shí)際狀態(tài)調(diào)整運(yùn)行模式。

閉式回收冷凝水系統(tǒng)可全部回收疏水器漏汽和冷凝水、全部回收疏水器漏汽和冷凝水的熱量。

四、乏汽回收

我們可以使用蒸汽噴射式熱泵或低溫水噴射式乏汽回收泵對(duì)熱水槽進(jìn)行改造，可以達(dá)到對(duì)乏汽充分合理利用的效果。這兩種泵的使用條件可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和所需要被回收熱能的形式而定。當(dāng)沒(méi)有高壓蒸汽源或沒(méi)有中低壓蒸汽的應(yīng)用條件時(shí)，則只能用低溫水噴射式乏汽回收泵回收熱能。

（一）蒸汽噴射式熱泵的工作原理

蒸汽噴射式熱泵由混合壓縮室、拉瓦爾噴嘴、喉道和擴(kuò)張?jiān)鰤憾蔚人牟糠萁M成。其工作原理可簡(jiǎn)述為：高品位壓縮工作蒸汽（即生蒸汽）高速通過(guò)拉瓦爾噴嘴，在真空狀態(tài)下膨脹，勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，在噴嘴出口處形成超高速冷蒸汽流。由于冷蒸汽流的卷吸作用，工作蒸汽與被壓縮氣流相互混合，進(jìn)行能量和質(zhì)量交換?；旌掀w經(jīng)過(guò)超高速擴(kuò)壓器的擴(kuò)張段形成激波，由于激波的增壓作用，混合汽體在擴(kuò)壓器出口處增壓到一定背壓值，進(jìn)入工作系統(tǒng)。由于在整個(gè)工作過(guò)程中，被壓縮的低品位蒸汽和高品位壓縮工作蒸汽混合成較高品位的混合蒸汽，過(guò)程中沒(méi)有相變，故能量損失較少。相反，由于混合蒸汽量的大幅度增加，使進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量亦大幅度增加，從而，達(dá)到節(jié)能、增產(chǎn)的效果。

（二）低溫水噴射式乏汽回收泵

低溫水噴射式乏汽回收泵工作原理與蒸汽噴射式熱泵的工作原理基本相同，只不過(guò)是將高品位的壓縮蒸汽換成低溫水。低溫水泵將低溫水壓入噴射泵，在噴嘴處超高速射流形成真空區(qū)，將乏汽卷吸入泵，汽水混合物經(jīng)過(guò)超高速擴(kuò)壓器的擴(kuò)張段進(jìn)行能量和質(zhì)量交換，乏汽發(fā)生相變成為高溫水，低溫水吸收乏汽相變時(shí)釋放的汽化潛熱，成為高溫水 。

五、結(jié)語(yǔ)

我們一定要完成“十三五”規(guī)劃提出的節(jié)能減排目標(biāo)，為全球減緩氣候變化做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周江沛.合理利用蒸汽冷凝液的低品位熱量[J].化工設(shè)計(jì)，2005（01）.