1、乏汽回收的意義

電力生產(chǎn)中存在大量的工藝乏汽，有些乏汽在初始設(shè)計(jì)時(shí)未考慮回收，如大氣式除氧器在排放氧氣的同時(shí)，不可避免地要將一部分乏汽同時(shí)外排掉，如 170t／h出力的除氧器，乏汽排汽量約 1t／h，占加熱蒸汽量 (通常需要 20t／h)的 5％ 。乏汽含有大量的低品位熱能，其價(jià)值還包含原水價(jià)值、除鹽水價(jià)值和除氧價(jià)值。實(shí)施乏汽回收后，既節(jié)約了熱能，又節(jié)約了水資源，從而降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，為企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。此外，乏汽回收還可以消除環(huán)境熱污染，取得清潔生產(chǎn)的社會(huì)效益。

2、乏汽回收技術(shù)

2．1 乏汽種類

乏汽回收按乏汽的排放壓力和乏汽的成份可分為：有壓潔凈乏汽回收、有壓含不凝氣乏汽回收、有壓污染乏汽回收、無(wú)壓潔凈乏汽回收、無(wú)壓含不凝氣乏汽回收和無(wú)壓污染乏汽回收。除氧器乏汽為含有氣體雜質(zhì)的無(wú)壓廢汽，排放壓力很低，輸送能力很差，無(wú)法直接利用。

2．2 乏汽回收基本原理

乏汽回收是利用系統(tǒng)中具有一定剩余壓力的蒸汽或水作動(dòng)力，使流體產(chǎn)生射吸流動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行水與乏汽的熱與質(zhì)直接混合，使低溫流體被加熱，混合溫度可通過(guò)調(diào)整進(jìn)水量大小來(lái)完成?；旌纤M(jìn)入氣液分離罐，分離罐輸出凝結(jié)水，并分離出空氣減壓排出。

目前國(guó)內(nèi)乏汽回收技術(shù)發(fā)展較快，在主體結(jié)構(gòu)上均是由抽吸乏汽動(dòng)力頭、氣液分離罐、兩相流液位自動(dòng)調(diào)節(jié)器及排氣裝置組成，但在抽吸乏汽動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)上存在明顯差異。如有的采用拉瓦爾噴射原理，將一定壓力的冷水高速通過(guò)拉瓦爾噴嘴，在噴嘴出口處形成高速負(fù)靜壓冷流，由于冷流的卷吸作用，冷水和乏汽相互混合，進(jìn)行能量和質(zhì)量的交換，汽水兩相流體經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器的擴(kuò)張段再次壓縮吸收，然后進(jìn)入氣液分離罐。適用于乏氣量少且穩(wěn)定的場(chǎng)合，不能有不凝氣體、廢汽或動(dòng)力冷水波動(dòng)，否則易造成“憋汽 ”。國(guó)內(nèi) KLAR 系列乏汽回收器、JRW 型噴射式混合加熱器采用的就是這種技術(shù)。

北京德奧公司則采用多段沿程走廊吸收方式，通過(guò)快速高效汽阱吸收室和多程噴射降淋室產(chǎn)生的卷吸作用，使乏汽在流動(dòng)過(guò)程中被逐步分段吸收。由于乏汽一直處于流通中，系統(tǒng)不存在被憋壓的問(wèn)題，而且乏汽流動(dòng)窄間直徑大，可以確保低壓乏汽能夠大量流過(guò)和吸收，尤其適合于乏汽流量壓力不穩(wěn)定、排汽設(shè)備對(duì)排汽背壓比較敏感、分離不凝氣體較多的場(chǎng)合。DA-FH系列乏汽回收器是此類技術(shù)的代表。

3、除氧器運(yùn)行現(xiàn)狀對(duì)乏汽回收的要求

某企業(yè)熱電廠爐機(jī)老系統(tǒng)有 3臺(tái) 170t／h大氣旋膜式低壓除氧器，乏汽壓力等級(jí)為 0．02MPa，除氧器的水源以氧化鋁廠蒸發(fā)回水為主，化學(xué)除鹽水做為補(bǔ)充。受工藝條件限制，蒸發(fā)回水量波動(dòng)較大，為 0～300t／h。由于蒸發(fā)回水水溫為 90℃左右，而除鹽水只有 18℃，為確保除氧器水溫穩(wěn)定在 105～108℃ ，除鹽水補(bǔ)充量和加熱蒸汽量必須隨蒸發(fā)回水量而調(diào)整。這就使得除氧器的外排乏汽量有顯著的變化。在設(shè)計(jì)乏汽回收系統(tǒng)時(shí)應(yīng)按照最大乏汽量考慮，并需要注意系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，除氧器排汽出口壓力不能升高，以免造成除氧效率的降低。

此外，除氧器排汽是蒸汽與高濃度氧氣及其它不凝氣的混合物，需要確保分離和排出氣體，不降低現(xiàn)有除氧效果。3臺(tái)除氧器排汽用同一套系統(tǒng)回收不能相互影響。

4、乏汽回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與配置

經(jīng)過(guò)技術(shù)分析比較，公司熱電廠乏汽回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了一套由某公司獨(dú)家研制的 DA-FH型汽阱式乏汽回收器，以回收 3臺(tái)除氧器的乏汽。其原理見(jiàn)圖 1。汽阱就象一個(gè)立體的熱量黑洞，專門(mén)吸收低壓蒸汽，它與普通熱泵或噴射泵最大不同是，它的乏汽流動(dòng)空問(wèn)直徑大，可以確保低壓乏汽能夠大量流過(guò)和吸收，并具備了適應(yīng)乏汽流量和壓力較大變化波動(dòng)的能力，同時(shí)又把氧氣和空氣等不凝氣分離出來(lái)。它為多段沿程走廊吸收方式，這與低壓乏汽噴射泵的小混合室及小喉部吸收的單點(diǎn)小通徑方式不同，乏汽在流動(dòng)過(guò)程中被逐步分段吸收，每一個(gè)小段的吸收都是少量的，吸收發(fā)生在一個(gè)流動(dòng)方向的立體內(nèi)，所以特別穩(wěn)定，同時(shí)乏汽一直處于流通中，不存在被 “憋 ”的 問(wèn)題，不會(huì)引起排放背壓的升高。它特別適合的場(chǎng)合是：乏汽壓力較低，排汽設(shè)備對(duì)排汽背壓比較敏感，含有不凝氣體需要分離出來(lái)，同時(shí)乏汽流量和壓力可能會(huì)有波動(dòng)的場(chǎng)合。它不會(huì)產(chǎn)生水擊和不穩(wěn)定現(xiàn)象。該型設(shè)備基本原理流程見(jiàn)圖 1。

 

 

 

圖1基本原理流程圖

該乏汽回收器由兩級(jí)組成，除氧器乏汽先進(jìn)入一 級(jí)乏汽回收器，剩余的乏汽及不凝氣體進(jìn)入二級(jí)乏汽回收器，進(jìn)行再次回收后，不凝氣體從排汽口排出。系統(tǒng)采用化學(xué)除鹽水做為冷源，吸收乏汽之后的高溫除鹽水通過(guò)乏汽回收裝置自配的水泵，送入該熱電廠新系統(tǒng)高壓鍋爐的 3 低壓除氧器內(nèi)。有關(guān)流程見(jiàn)圖 2。

                                 除氧器乏汽

                   圖2 除氧器乏汽回收工藝流程圖

系統(tǒng)按照最大 3t／h乏汽量進(jìn)行設(shè)備配置，參數(shù)見(jiàn)下表。

序號(hào)	設(shè)備名稱	規(guī)格參數(shù)	備注
1	乏汽回收裝置	DAFH-50/Ⅳ	一、二級(jí)回收
2	耐高溫水泵	IWL80-65-160B	一級(jí)乏汽回收用
3	耐高溫水泵	IWL80-50-200B	去鍋爐房除氧器
4	乏汽進(jìn)口管	?159×4.5
5	脫鹽水進(jìn)水管	?89×4.5
6	脫鹽水進(jìn)水管	?89×4.5

 

乏汽回收器材質(zhì)為不銹鋼，自循環(huán)泵和外輸水泵均一用一備，控制系統(tǒng)采用獨(dú)立的可編程控制器。

運(yùn)行中主要控制對(duì)象是回收器的液位。在兩級(jí)回收器上安裝有磁翻板液位計(jì)和液位傳感器，一方面將實(shí)際液位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)就地指示，另一方面通過(guò)傳感器將液位信號(hào)送給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)將實(shí)際液位與液位設(shè)定值進(jìn)行比較后，通過(guò)電機(jī)泵的變頻調(diào)速控制液位，連續(xù)調(diào)節(jié)使回收器的液位保持穩(wěn)定。

5、綜合效益

5．1 運(yùn)行效益

乏汽回收系統(tǒng)安裝投運(yùn)后，運(yùn)行平穩(wěn)，能夠做到無(wú)人值守，自動(dòng)控制，能完全回收除氧器外排乏汽，除氧器出水溶解氧含量保持合格，并時(shí)常低至 0 g／L。

5．2 經(jīng)濟(jì)效益

由于蒸發(fā)回水量的波動(dòng)性，除氧器外排乏汽量相應(yīng)波動(dòng)，被加熱的除鹽水進(jìn)口水溫為 18℃左 右，而出口水溫為 28～65℃，按平均 28．5℃溫升計(jì)算，所用的 15t／h除 鹽水吸熱量為 1．79X10。kJ／h，折合標(biāo)煤 61．1kg／h，回收熱量年價(jià)值約 53．5萬(wàn)元。該乏汽回收系統(tǒng)設(shè)備及管道等投資費(fèi)用約 50萬(wàn)元，一年即可收回投資。

6、結(jié)語(yǔ)

該熱電廠根據(jù)自身情況設(shè)計(jì)配置的除氧器乏汽回收系統(tǒng)投運(yùn)后，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。該廠計(jì)劃在剩余的6臺(tái)除氧器以及鍋爐疏水?dāng)U容器、連排擴(kuò)容器上做進(jìn)一步的推廣實(shí)施。