蒸汽鍋爐連排水熱量的回收應(yīng)用

摘要：如果將蒸汽鍋爐連排水進(jìn)行排放，將會使得很多的熱能以及干凈的水資源出現(xiàn)浪費(fèi)。蒸汽鍋爐連排水經(jīng)過長時間的排放，將會對周圍的環(huán)境造成一定的影響。為了降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，號召國家節(jié)能減排政策以及提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，對蒸汽鍋爐連排水熱量進(jìn)行回收利用有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐;連排水;回收利用

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： If the steam boiler is drained， it will waste a lot of heat and clean water. Steam boilers with a long period of discharge will have a certain impact on the surrounding environment. In order to reduce the production cost of enterprises， call for national energy conservation and emission reduction policies and improve the economic benefits of enterprises， it is very important to recycle the steam heat of steam boilers.

Key words：Steam boiler;Continuous drainage;Recycling

1 鍋爐排污概述

在實際的工作過程中，鍋爐排污有連續(xù)排污和定期排污這兩項區(qū)別。連續(xù)排污是對鍋爐中含鹽濃度很高的爐水進(jìn)行連續(xù)排除的一種方式。定期排污主要是在規(guī)定的時間內(nèi)將爐水中的沉淀物進(jìn)行清理。排污水一般含有非常少的水垢以及泥沙等，基本上是溫度較高的軟化水。將溫度較高的軟化水進(jìn)行排放，將會直接造成熱能以及水資源的浪費(fèi)，還會對周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。

2 鍋爐連排水以及供熱系統(tǒng)

2.1 鍋爐廠的基本情況

通過對某地的鍋爐房為例進(jìn)行分析。該鍋爐房有75t蒸汽鍋爐3臺，45t蒸汽鍋爐1臺，1#站現(xiàn)有10t蒸汽鍋爐2臺。蒸汽爐一年的排污量約為35000t，排污水溫度為105℃。在該廠共有2臺連排擴(kuò)容器，每2臺鍋爐連接一臺連排擴(kuò)容器，其中的污水回收到連排擴(kuò)容器中。由于鍋爐連排水能夠直接進(jìn)入到連排擴(kuò)容器，排污水在連續(xù)排污膨脹器內(nèi)絕熱膨脹分離為二次蒸汽和廢熱水，并在膨脹器內(nèi)經(jīng)擴(kuò)容、降壓、熱量交換，然后排放，二次蒸汽由專門的管道引出，進(jìn)入到除氧器中，廢熱水則全部被排放到大自然中。

2.2 該地在冬季供暖的方式

由于該地在我國北方地區(qū)，冬天需要較長的時間進(jìn)行供暖，供暖的來源主要是廠內(nèi)換熱站進(jìn)行提供熱能保障。由于換熱站由2臺汽水換熱器和2臺熱網(wǎng)循環(huán)泵組成。該換熱站設(shè)計的時候所采用的加熱價值為1MPa，100℃過熱蒸汽，會將采暖水的溫度上升為70～100℃。采暖熱水則通過熱網(wǎng)循環(huán)泵進(jìn)行運(yùn)輸，使得采暖熱水能夠被運(yùn)送到用戶端進(jìn)行使用。將采暖熱水進(jìn)水溫度調(diào)整主要是通過進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥組成。當(dāng)該系統(tǒng)需要補(bǔ)充水的時候，往往會添加工業(yè)用水、無鹽水以及鍋爐疏水等等。換熱站在冬天正常的運(yùn)行過程中，由于需要不斷的補(bǔ)充水，還需要耗費(fèi)較多的蒸汽，這使得換熱站的經(jīng)濟(jì)性相對較低。由于該廠區(qū)需要很多新蒸汽用于生活和辦公取暖，導(dǎo)致每年所投入的成本相對較大。如果將鍋爐連排水用于生活和辦公取暖，將會使得被浪費(fèi)的熱能得到利用，最大程度上使得被排放的污水產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，避免在冬季的時候?qū)Q熱站進(jìn)行水資源補(bǔ)充，還能夠回收利用連排水中的熱能。

3 連排水供暖的可行性和優(yōu)點

3.1 連排水供暖的可行性分析

如果連排水不經(jīng)過擴(kuò)容就直接被引入到采暖水系統(tǒng)中：由于鍋爐連排水的溫度很高，壓力為3.5MPa，將連排水直接引入到采暖水系統(tǒng)中，將會使得對采暖水系統(tǒng)的管道系統(tǒng)要求較高，原有的采暖水系統(tǒng)管線無法滿足采暖水系統(tǒng)的要求。由于連排水的溫度以及壓力控制存在著一定的難度，這使得實際的操作非常困難，將鍋爐連排水直接引入到采暖系統(tǒng)中不具備可實踐性。

如果連排水經(jīng)過擴(kuò)容后被引入到采暖水系統(tǒng)中：由于鍋爐連排水的溫度較高，壓力為3.5MPa。連排水在絕熱膨脹的時候往往會分成二次蒸汽以及熱水，如果二次蒸汽直接排放到空氣中，將會導(dǎo)致能量的損失。由于對采暖水進(jìn)行加熱的效果有待進(jìn)一步提高，如果能夠?qū)崿F(xiàn)在連排水?dāng)U容的時候就將采暖水引入到擴(kuò)容設(shè)備進(jìn)行冷卻，這使得采暖水與連排水進(jìn)行充分的混合，全部轉(zhuǎn)變成為溫度較高的廢水，再將這些廢水導(dǎo)入到采暖水管道中。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的回收再利用。如果將連排水輸入到工業(yè)連排冷凝擴(kuò)容設(shè)備中，能夠?qū)⑦B排水直接轉(zhuǎn)化成為生活和工作上采暖的熱水，能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐連排水熱量的回收利用，提高鍋爐廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 采用連排水進(jìn)行供暖的優(yōu)勢

由于鍋爐連排水經(jīng)過了高溫除鹽、除氧操作，相比小型鍋爐水而言，其水質(zhì)更好。鍋爐水在管道中傳輸?shù)臅r候，能夠避免管道出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，最大程度上避免了對管道產(chǎn)生腐蝕。由于連排水是鍋爐的廢水，如果能夠用于取暖，將會提高鍋爐廠的經(jīng)濟(jì)效益。很多單位在冬季直接利用新蒸汽進(jìn)行供暖，連排水的壓力相對較低，直接被引入到采暖水系統(tǒng)中進(jìn)行混合，能夠最大程度上減少換熱設(shè)備的使用，避免對換熱設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)。蒸汽鍋爐連排水能在不增加投入的前提下進(jìn)行24小時不間斷的供暖，在冬季可以選擇延長供暖時間，除了日常的維修和保養(yǎng)外，基本上可以實現(xiàn)不需要對設(shè)備進(jìn)行操作。

3.3 連排水進(jìn)行供暖的具體方式

連排水在經(jīng)過擴(kuò)容以后能夠直接被引入到采暖水系統(tǒng)中，該廠經(jīng)過對上述可行性方案進(jìn)行實地調(diào)研和測算，選擇與本地一家壓力容器設(shè)備廠家進(jìn)行溝通，制造出連排水冷凝水罐，從而達(dá)到預(yù)期的節(jié)能減排的目的。在夏季的時候，將鍋爐連排水直接導(dǎo)入到連排擴(kuò)容器中，回收連排水的水蒸氣。在冬天的時候，利用換熱站水暖系統(tǒng)，將鍋爐所產(chǎn)生的連排水直接導(dǎo)入到混合加熱器中，連排水經(jīng)過噴射裝置以后能夠直接形成負(fù)壓的狀態(tài)，吸入水暖回水，使得混合以后的水經(jīng)過擴(kuò)壓操作以后直接進(jìn)入到冷凝水罐，最終再進(jìn)入到水暖的出口母管中。連排水在進(jìn)入到混合加熱器中能夠通過調(diào)節(jié)閥門進(jìn)行水量控制，一旦鍋爐水或者是水暖回水母管壓力過大的時候，通過增加的排水裝置進(jìn)行排放，能夠使得水進(jìn)入到水塔中，作為后續(xù)的循環(huán)用水補(bǔ)充。

鍋爐進(jìn)行連續(xù)排污能夠確保鍋爐中水的質(zhì)量，也能夠使得鍋爐長時間處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)。但這個過程中所產(chǎn)生的熱能損失也能夠直接降低鍋爐的生產(chǎn)效率。將連排水的熱量進(jìn)行回收利用，能夠有效的提高熱能的使用效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。但是上述設(shè)計結(jié)構(gòu)是連排水經(jīng)過擴(kuò)容以后再直接連接到熱交換器中，無法將高溫汽水混合物的熱量進(jìn)行很好的利用回收。這是由于高溫汽水的溫度較高，而經(jīng)過連排擴(kuò)容器擴(kuò)容以后的連排水溫度在60℃左右。所以上述的鍋爐連排水熱量回收效率相對不是很高，但是已經(jīng)實現(xiàn)了熱能的回收利用。連排水熱能的回收依然有著較大的進(jìn)步空間，還需要在后續(xù)的工作中，不斷的進(jìn)行分析和總結(jié)，以期能夠最大程度上利用連排水熱量。

4 連排水供暖的經(jīng)濟(jì)性分析

鍋爐給水溫度提高約16℃，經(jīng)過現(xiàn)場熱表統(tǒng)計，每天回收熱量約17GJ，折合天然氣約529Nm3。截止到6月8日0時，系統(tǒng)安全運(yùn)行一個月，共回收熱量505.6GJ，折合天然氣15722 Nm3，工業(yè)天然氣按3.13元/Nm3計算，共節(jié)約人民幣4.9萬元，其效益較為可觀。6月12日，將熱量回收系統(tǒng)停運(yùn)，對換熱器拆開進(jìn)行了檢查，檢查結(jié)果表明，短階段運(yùn)行未對換熱器表面產(chǎn)生明顯的結(jié)垢現(xiàn)象，初步試驗效果良好。經(jīng)過后續(xù)的供熱站連排水余熱回收裝置正式投運(yùn)，由于蒸汽鍋爐負(fù)荷大，連排量高，每天回收熱量約100 GJ，鍋爐給水溫度提高約30℃，連排水經(jīng)過熱交換后降為20℃。截止到2019年3月15日供暖結(jié)束，共回收熱量12352.6GJ，折合天然氣384105Nm3，合人民幣120.2萬元，項目投資30.1萬元，已經(jīng)實現(xiàn)盈利。

5 結(jié)語

通過上述蒸汽鍋爐連排水熱能回收的分析以及在該廠的實際操作，提出了鍋爐連排水的熱量使用新方法，結(jié)合該工廠的使用情況來看，這種方式能夠?qū)⒄羝仩t連排水的熱能進(jìn)行很好的回收，而且?guī)砹溯^高的經(jīng)濟(jì)回報。相關(guān)企業(yè)需要加強(qiáng)對連排水熱量回收的認(rèn)知，合理的利用連排水中的熱能，最大程度上提高熱能使用的效率。

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收稿日期：2019-09-09

作者簡介：劉妍（1975-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向為工業(yè)水處理。