節(jié)能技術(shù)之二十一 除氧器排汽回收利用節(jié)能技術(shù)

除氧器是將鍋爐給水加熱到對應(yīng)工作壓力下飽和溫度，并利用熱力學(xué)或化學(xué)原理除去溶解于給水中的氧及其它氣體的混合式加熱器，它能夠有效防止和降低鍋爐給水管道、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕。除氧器工作過程中排廢氣時，大部分蒸汽會隨廢氣排出，引起熱能和工質(zhì)的損失。損失的大小與其結(jié)構(gòu)型式、運行參數(shù)、排氣管直徑及排氣閥開度等因素有關(guān)。

問題提出：除氧器排出的蒸汽，一般為除氧器用汽量的5%，排汽溫度在180 ℃左右。如果排汽直接排入大氣既浪費工質(zhì)，又損失熱量。目前應(yīng)用較多的是將排汽引入凝汽器回收。此時，在排汽口上裝設(shè)兩只并聯(lián)電磁閥，一個通大氣，一個通凝汽器。啟動初期，關(guān)閉通凝汽器電磁閥、開啟通大氣電磁閥，除氧器對空排汽；當除氧器壓力升高到一定值后，關(guān)閉通大氣電磁閥、開啟通凝汽器電磁閥，利用凝汽器真空將氣體吸走，以回收排氣時帶走的工質(zhì)。這種方式雖然能夠有效回收工質(zhì)，但排汽的熱能卻白白浪費了，并且還會增加凝汽器的熱負荷，影響凝汽器真空。

推薦方法：推薦采用噴射式熱泵技術(shù)對除氧器排汽進行回收。噴射式熱泵由噴嘴(單或多孔)、接受室、混合室和擴壓器四部分組成。一定壓力的蒸汽或水作為驅(qū)動介質(zhì)，流經(jīng)噴嘴射出時，在其喉管處形成一定的低壓，從而將除氧器排汽吸入，經(jīng)混合室進一步混合，進行能量和質(zhì)量交換后，通過擴壓器將混合后工質(zhì)的動能轉(zhuǎn)換成壓能，壓力進一步升高，沿擴壓器出口端被輸送至用戶處。根據(jù)驅(qū)動介質(zhì)的不同，噴射式熱泵分為射液式和射汽式兩種：射液噴射式熱泵驅(qū)動介質(zhì)為低溫除鹽水，利用除氧器排汽提高除鹽水溫度，對外供熱或引入除氧器除鹽水母管；射汽噴射式熱泵驅(qū)動介質(zhì)為冷再蒸汽，將除氧器排汽抽吸入后，形成中溫中壓蒸汽，接入廠用蒸汽母管。

應(yīng)用實例：以某300 MW機組為例，圖1是應(yīng)用射汽噴射式熱泵回收除氧器排汽的原則性熱力系統(tǒng)圖。該熱泵采用雙噴嘴結(jié)構(gòu)，驅(qū)動汽源為機組冷再蒸汽，回收除氧器排汽后形成壓力0.8～1.0 MPa、溫度230 ℃左右的出口蒸汽，接入廠高輔汽至生活汽母管。按機組年利用小時數(shù)5 500 h統(tǒng)計，除氧器排汽中蒸汽含量2.0 t/h，運行時飽和蒸汽焓2 758 kJ/kg，年回收熱量30 338 GJ，折合標煤1 035.14 t。按現(xiàn)行標煤單價800元/t計算，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本93.16萬元。

圖1 射汽噴射式熱泵回收除氧器排汽原則性熱力系統(tǒng)

建議：噴射式熱泵是根據(jù)工作介質(zhì)(蒸汽或水)和除氧器排汽參數(shù)設(shè)計的非標專用設(shè)備。通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，來控制混合加熱和擴壓的“時機”，使兩者在高速的瞬間良好的混合，這樣噪聲和振動幾乎完全消失。另外，通過研究多工況的極限狀態(tài)，使工作點遠離極限狀態(tài)點，從而使設(shè)備能夠穩(wěn)定工作。因此，在應(yīng)用噴射式熱泵技術(shù)回收除氧器排汽時，應(yīng)特別關(guān)注熱泵的設(shè)計，以最大限度提高這項節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟效益。

撰稿:河北省電力研究院:郭江龍