蒸汽锅炉连排水热量的回收应用
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摘要：如果将蒸汽锅炉连排水进行排放，将会使得很多的热能以及干净的水资源出现浪费。蒸汽锅炉连排水经过长时间的排放，将会对周围的环境造成一定的影响。为了降低企业的生产成本，号召国家节能减排政策以及提高企业的经济收益，对蒸汽锅炉连排水热量进行回收利用有着非常重要的意义。
关键词：蒸汽锅炉;连排水;回收利用
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：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 锅炉排污概述
在实际的工作过程中，锅炉排污有连续排污和定期排污这两项区别。连续排污是对锅炉中含盐浓度很高的炉水进行连续排除的一种方式。定期排污主要是在规定的时间内将炉水中的沉淀物进行清理。排污水一般含有非常少的水垢以及泥沙等，基本上是温度较高的软化水。将温度较高的软化水进行排放，将会直接造成热能以及水资源的浪费，还会对周围的自然环境产生一定的影响。
2 锅炉连排水以及供热系统
2.1 锅炉厂的基本情况
通过对某地的锅炉房为例进行分析。该锅炉房有75t蒸汽锅炉3台，45t蒸汽锅炉1台，1#站现有10t蒸汽锅炉2台。蒸汽炉一年的排污量约为35000t，排污水温度为105℃。在该厂共有2台连排扩容器，每2台锅炉连接一台连排扩容器，其中的污水回收到连排扩容器中。由于锅炉连排水能够直接进入到连排扩容器，排污水在连续排污膨胀器内绝热膨胀分离为二次蒸汽和废热水，并在膨胀器内经扩容、降压、热量交换，然后排放，二次蒸汽由专门的管道引出，进入到除氧器中，废热水则全部被排放到大自然中。
2.2 该地在冬季供暖的方式
由于该地在我国北方地区，冬天需要较长的时间进行供暖，供暖的来源主要是厂内换热站进行提供热能保障。由于换热站由2台汽水换热器和2台热网循环泵组成。该换热站设计的时候所采用的加热价值为1MPa，100℃过热蒸汽，会将采暖水的温度上升为70～100℃。采暖热水则通过热网循环泵进行运输，使得采暖热水能够被运送到用户端进行使用。将采暖热水进水温度调整主要是通过进汽调节阀组成。当该系统需要补充水的时候，往往会添加工业用水、无盐水以及锅炉疏水等等。换热站在冬天正常的运行过程中，由于需要不断的补充水，还需要耗费较多的蒸汽，这使得换热站的经济性相对较低。由于该厂区需要很多新蒸汽用于生活和办公取暖，导致每年所投入的成本相对较大。如果将锅炉连排水用于生活和办公取暖，将会使得被浪费的热能得到利用，最大程度上使得被排放的污水产生经济效益，避免在冬季的时候对换热站进行水资源补充，还能够回收利用连排水中的热能。
3 连排水供暖的可行性和优点
3.1 连排水供暖的可行性分析
如果连排水不经过扩容就直接被引入到采暖水系统中：由于锅炉连排水的温度很高，压力为3.5MPa，将连排水直接引入到采暖水系统中，将会使得对采暖水系统的管道系统要求较高，原有的采暖水系统管线无法满足采暖水系统的要求。由于连排水的温度以及压力控制存在着一定的难度，这使得实际的操作非常困难，将锅炉连排水直接引入到采暖系统中不具备可实践性。
如果连排水经过扩容后被引入到采暖水系统中：由于锅炉连排水的温度较高，压力为3.5MPa。连排水在绝热膨胀的时候往往会分成二次蒸汽以及热水，如果二次蒸汽直接排放到空气中，将会导致能量的损失。由于对采暖水进行加热的效果有待进一步提高，如果能够实现在连排水扩容的时候就将采暖水引入到扩容设备进行冷却，这使得采暖水与连排水进行充分的混合，全部转变成为温度较高的废水，再将这些废水导入到采暖水管道中。这样能够实现热能的回收再利用。如果将连排水输入到工业连排冷凝扩容设备中，能夠将连排水直接转化成为生活和工作上采暖的热水，能够实现锅炉连排水热量的回收利用，提高锅炉厂的经济效益。
3.2 采用连排水进行供暖的优势
由于锅炉连排水经过了高温除盐、除氧操作，相比小型锅炉水而言，其水质更好。锅炉水在管道中传输的时候，能够避免管道出现生锈的现象，最大程度上避免了对管道产生腐蚀。由于连排水是锅炉的废水，如果能够用于取暖，将会提高锅炉厂的经济效益。很多单位在冬季直接利用新蒸汽进行供暖，连排水的压力相对较低，直接被引入到采暖水系统中进行混合，能够最大程度上减少换热设备的使用，避免对换热设备进行维修和保养。蒸汽锅炉连排水能在不增加投入的前提下进行24小时不间断的供暖，在冬季可以选择延长供暖时间，除了日常的维修和保养外，基本上可以实现不需要对设备进行操作。
3.3 连排水进行供暖的具体方式
连排水在经过扩容以后能够直接被引入到采暖水系统中，该厂经过对上述可行性方案进行实地调研和测算，选择与本地一家压力容器设备厂家进行沟通，制造出连排水冷凝水罐，从而达到预期的节能减排的目的。在夏季的时候，将锅炉连排水直接导入到连排扩容器中，回收连排水的水蒸气。在冬天的时候，利用换热站水暖系统，将锅炉所产生的连排水直接导入到混合加热器中，连排水经过喷射装置以后能够直接形成负压的状态，吸入水暖回水，使得混合以后的水经过扩压操作以后直接进入到冷凝水罐，最终再进入到水暖的出口母管中。连排水在进入到混合加热器中能够通过调节阀门进行水量控制，一旦锅炉水或者是水暖回水母管压力过大的时候，通过增加的排水装置进行排放，能够使得水进入到水塔中，作为后续的循环用水补充。 锅炉进行连续排污能够确保锅炉中水的质量，也能够使得锅炉长时间处于稳定工作的状态。但这个过程中所产生的热能损失也能够直接降低锅炉的生产效率。将连排水的热量进行回收利用，能够有效的提高热能的使用效率，达到节能减排的目的。但是上述设计结构是连排水经过扩容以后再直接连接到热交换器中，无法将高温汽水混合物的热量进行很好的利用回收。这是由于高温汽水的温度较高，而经过连排扩容器扩容以后的连排水温度在60℃左右。所以上述的锅炉连排水热量回收效率相对不是很高，但是已经实现了热能的回收利用。连排水热能的回收依然有着较大的进步空间，还需要在后续的工作中，不断的进行分析和总结，以期能够最大程度上利用连排水热量。
4 连排水供暖的经济性分析
锅炉给水温度提高约16℃，经过现场热表统计，每天回收热量约17GJ，折合天然气约529Nm3。截止到6月8日0时，系统安全运行一个月，共回收热量505.6GJ，折合天然气15722 Nm3，工业天然气按3.13元/Nm3计算，共节约人民币4.9万元，其效益较为可观。6月12日，将熱量回收系统停运，对换热器拆开进行了检查，检查结果表明，短阶段运行未对换热器表面产生明显的结垢现象，初步试验效果良好。经过后续的供热站连排水余热回收装置正式投运，由于蒸汽锅炉负荷大，连排量高，每天回收热量约100 GJ，锅炉给水温度提高约30℃，连排水经过热交换后降为20℃。截止到2019年3月15日供暖结束，共回收热量12352.6GJ，折合天然气384105Nm3，合人民币120.2万元，项目投资30.1万元，已经实现盈利。
5 结语
通过上述蒸汽锅炉连排水热能回收的分析以及在该厂的实际操作，提出了锅炉连排水的热量使用新方法，结合该工厂的使用情况来看，这种方式能够将蒸汽锅炉连排水的热能进行很好的回收，而且带来了较高的经济回报。相关企业需要加强对连排水热量回收的认知，合理的利用连排水中的热能，最大程度上提高热能使用的效率。
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收稿日期：2019-09-09
作者简介：刘妍（1975-），女，汉族，本科学历，工程师，研究方向为工业水处理。
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