發電廠連排乏汽熱能回收技術的應用

張建軍

摘要：伴隨世界能源日益緊張，我國要長期穩定發展，有效解決能源問題變得更加緊迫。電站鍋爐和工業鍋爐在運行時定排、連排和除氧器等會產生大量低壓蒸汽，這些對空排放的乏汽具有一定回收價值，有效利用這些乏汽，不僅能夠避免資源浪費，還能產生較好的環境效益與經濟效益。本文主要論述了回收發電廠乏汽的重要意義、乏汽回收技術、回收連排擴容器的乏汽熱能的方案。

關鍵詞：發電廠 ?連排擴容器 ?乏汽熱能回收技術

1 概述

近年來，隨著國際能源價格的上升，煤炭價格始終居高不下，通過節約能源來降低生產成本已成為企業亟待解決的問題。發電廠發電過程中，其汽水系統及除氧器的定排、連排擴容器及疏水擴容器都要有大量乏氣和低壓蒸汽排放出來。與此同時，企業運用蒸汽時，因為工藝等方面因素會出現大量低壓蒸汽，這些都造成能源的嚴重浪費。如果在發電廠運用乏汽熱能的回收裝置和回收技術，就能夠有效回收連排擴容器、定排擴容器及疏水裝置所排放的乏汽，及其他生產裝置所排放的蒸汽。

2 回收發電廠乏汽的重要意義

發電廠在生產電力過程中存有大量工業乏汽，一些電廠設計建設時未充分考慮乏汽回收工作，例如：熱力除氧器裝置釋放氧氣過程中，經常會排掉大部分乏汽，鍋爐連排系統疏水閃蒸汽也要直接向外排出。由于乏汽中有大量低品的熱能，乏汽價值具有較高的除鹽水價值、原水價值及除氧價值。運用乏汽回收技術或裝置回收乏汽，不僅能夠節約熱能，還能有效節約水資源，進而降低總的生產成本，促使企業取得良好經濟效益。除此之外，回收乏汽還能夠消除環境中的熱污染，使人們生活在良好的空間環境中。

3 乏汽回收技術

3.1 乏汽的種類 根據乏汽成分和排放壓力，可以將乏汽回收分成有壓含不凝氣的乏汽回收、有壓潔凈的乏汽回收、無壓潔凈的乏汽回收、有壓污染的乏汽回收、無壓污染的乏汽回收及無壓含不凝氣的乏汽回收。除氧器乏汽是無壓廢汽，它含有氣體雜質，排放壓力較低，輸送能力極差，不能直接被運用。

3.2 乏汽回收的基本原理 乏汽回收時運用系統里有剩余壓力的水或者蒸汽作為動力，讓流體出現射吸式的流動，與此同時，乏汽和水發生質與熱的混合，進而加熱較低溫度的流體，混合溫度可以利用調整進水量來實現。氣液分離罐中有混合水時，分離罐不僅會輸出一些凝結水，還會分離空氣減壓排氣。

近年來，我國的乏汽回收技術發展的非常快，主體結構方面都是由氣液分離罐、乏汽動力頭、排氣裝置、液位調節器所組成，乏汽動力頭通常采用抽吸方式，與普通乏汽動力頭有明顯區別。乏汽回收技術適用于各種乏汽穩定并且乏汽量較少的場所，該場所最好沒有乏汽、不凝氣體及動力冷水的波動，以免產生憋汽。目前，我國的JRW型噴射混合加熱器和KLAR型乏汽回收器運用的都是這種技術。也有一些乏汽回收裝置運用多段沿程式吸收方法，充分利用多程噴射降淋室與高效汽井吸收室的卷吸作用，讓乏汽在流動式漸漸分階段的被吸收，特別適合不凝氣體很多、乏汽壓力不穩定的場所。

3.3 乏汽回收運用的可行性 我國關于工業乏汽一直沒有明確的定義，很多乏汽和蒸汽鍋爐系統緊密相連。對鍋爐熱力系統來說，除氧器脫鹽水經常要經過汽水換熱器才能提高水流溫度，補充水流進入除氧器前要先經過流量條件控制裝置，進而獲得很大壓力降。熱力除氧器的二氧化碳、氧氣等跟隨蒸汽排放到大氣。這種排放乏汽方法的乏汽壓力很低。熱力系統中的脫鹽水通過調節閥的前后壓力降、排放乏汽熱能及換熱器的新蒸汽均是可以運用的。如果運用補充水壓力降作為動力，回收排放的乏汽，可以替代一些新鮮的蒸汽，且不會排放不凝氣，能夠實現乏汽的循環利用。結合以往射吸技術，設計出運用補充水作為吸熱的介質，運用補充水壓力降，吸收低壓狀態除氧乏汽，讓其和汽水相混合，這種方法在技術方面和理論方面均是可行的。

4 霍州方山發電廠的定排系統和連排系統

霍州方山發電廠的機組是2套66MW的空冷凝汽機組，機組同時配有2臺循環硫化床式的鍋爐、2臺連續排污的擴容器及1臺定期用來排污的擴容器。其中，連續排污系統是一個運用并聯方式進行排污的系統，鍋爐的持續排污水和連續排污的擴容器相連接。為降低熱損失，連續排污的二次蒸汽和高壓除氧器平衡管直接相連，這樣排污水就可以和連續排污系統的冷卻汽，連續排污系統加熱排污水運用化水車間除鹽水，加熱后排放到定期排污系統，最先進入排污擴容器，經過擴容以后和排污冷卻的并排地溝相連接定期排污系統擴容器型號為DP-7.5，連續排污系統擴容器型號為LP-3.5，最大汽水損失約15t/h。

5 回收連排擴容器的乏汽熱能的方案

5.1 應用乏汽熱能回收技術前的情況 進行乏汽熱能回收前，該發電廠的整年蒸汽量約530t/h，根據5%的污染率推算，每小時約有26t污水排至連排系統擴容器，經過計算每小時約6噸閃蒸氣排放，由于蒸汽排放既浪費能源，也會帶來噪音，對排放設備附件其他設備產生腐蝕性作用。另外，冬季里排放大量蒸汽的排汽點周圍會容易結冰，大量結冰給附近的行人和操作機器的工作人員帶來安全隱患，夏季極易產生熱污染。

5.2 回收乏汽熱能方案的制定與實施 發電廠技術人員經過仔細分析發電系統機組特征及各類設備的運行參數，科學設計回收乏汽系統，將乏汽回收裝置與發電機組熱力系統有效融合到一起。為減少設備用地面積，便于管理，也節約投入成本，可以安排2臺連排系統的擴容器共享一套回收裝置，具體是在擴容器的排放蒸汽的管上裝設閥門，閥門型號可以選用直徑250mm的，回收熱能過程中能夠停止蒸汽的排放，而后安裝一個三通，用閥門把擴容器所排放的蒸汽輸至回收裝置的汽水混合器內。對于化學車間除鹽水，可以在鍋爐房和系統管架間的管線處接一些冷水管線，再將其進行合并，最后鋪設到連排系統的擴容器位置，汽水混合器位置要裝設一些快速切斷閥門及手動總閥，以在有緊急需要時及時關閉水源。裝設完回收裝置以后，關閉原來的排氣管閥門，打開汽水混合器蒸汽閥門，使排放的蒸汽經過脫氣儲水罐進行排放。

5.3 連排系統的控制系統 連排系統的控制系統不僅能夠獨立運行，還能夠利用DCS來控制。運用DCS進行控制時，進水閥開關、變頻器的投入及退出、液位信號、水泵的啟動停滯信號均能夠直接傳送給DCS。控制參數主要有：Bp代表變頻控制器，D代表進水處的電磁控制閥門，L0代表低液位，Lh代表高液位，Lhh代表超高液位。控制內容：Lh和Lhh液位開關的高、超高液位訊號，當液位介于L0和Lh之間時，表示系統處于正常運行狀態，訊號燈會指示正常的液位。流量計是數字式流量計，可以進行瞬時指示和累計指示。磁翻柱顯示就地液位，當液位臨近超高液位時，電磁閥會自動關閉，進而停止進水，系統也就停止運行。

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圖2 ?連排系統和擴容系統的乏汽熱能回收系統控制圖

6 結束語

增設連排乏汽熱能回收裝置總成本為130萬，從應用效果看，發電廠連排導致熱能浪費的現象得到改善，僅需半年時間就能夠收回所有成本，連排乏汽熱能回收裝置的效益非常好。因此，電力行業要大力推廣和使用連排乏汽熱能回收裝置。

參考文獻：

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