发电厂连排乏汽热能回收技术的应用

张建军

摘要：伴随世界能源日益紧张，我国要长期稳定发展，有效解决能源问题变得更加紧迫。电站锅炉和工业锅炉在运行时定排、连排和除氧器等会产生大量低压蒸汽，这些对空排放的乏汽具有一定回收价值，有效利用这些乏汽，不仅能够避免资源浪费，还能产生较好的环境效益与经济效益。本文主要论述了回收发电厂乏汽的重要意义、乏汽回收技术、回收连排扩容器的乏汽热能的方案。

关键词：发电厂  连排扩容器  乏汽热能回收技术

1 概述

近年来，随着国际能源价格的上升，煤炭价格始终居高不下，通过节约能源来降低生产成本已成为企业亟待解决的问题。发电厂发电过程中，其汽水系统及除氧器的定排、连排扩容器及疏水扩容器都要有大量乏气和低压蒸汽排放出来。与此同时，企业运用蒸汽时，因为工艺等方面因素会出现大量低压蒸汽，这些都造成能源的严重浪费。如果在发电厂运用乏汽热能的回收装置和回收技术，就能够有效回收连排扩容器、定排扩容器及疏水装置所排放的乏汽，及其他生产装置所排放的蒸汽。

2 回收发电厂乏汽的重要意义

发电厂在生产电力过程中存有大量工业乏汽，一些电厂设计建设时未充分考虑乏汽回收工作，例如：热力除氧器装置释放氧气过程中，经常会排掉大部分乏汽，锅炉连排系统疏水闪蒸汽也要直接向外排出。由于乏汽中有大量低品的热能，乏汽价值具有较高的除盐水价值、原水价值及除氧价值。运用乏汽回收技术或装置回收乏汽，不仅能够节约热能，还能有效节约水资源，进而降低总的生产成本，促使企业取得良好经济效益。除此之外，回收乏汽还能够消除环境中的热污染，使人们生活在良好的空间环境中。

3 乏汽回收技术

3.1 乏汽的种类 根据乏汽成分和排放压力，可以将乏汽回收分成有压含不凝气的乏汽回收、有压洁净的乏汽回收、无压洁净的乏汽回收、有压污染的乏汽回收、无压污染的乏汽回收及无压含不凝气的乏汽回收。除氧器乏汽是无压废汽，它含有气体杂质，排放压力较低，输送能力极差，不能直接被运用。

3.2 乏汽回收的基本原理 乏汽回收时运用系统里有剩余压力的水或者蒸汽作为动力，让流体出现射吸式的流动，与此同时，乏汽和水发生质与热的混合，进而加热较低温度的流体，混合温度可以利用调整进水量来实现。气液分离罐中有混合水时，分离罐不仅会输出一些凝结水，还会分离空气减压排气。

近年来，我国的乏汽回收技术发展的非常快，主体结构方面都是由气液分离罐、乏汽动力头、排气装置、液位调节器所组成，乏汽动力头通常采用抽吸方式，与普通乏汽动力头有明显区别。乏汽回收技术适用于各种乏汽稳定并且乏汽量较少的场所，该场所最好没有乏汽、不凝气体及动力冷水的波动，以免产生憋汽。目前，我国的JRW型喷射混合加热器和KLAR型乏汽回收器运用的都是这种技术。也有一些乏汽回收装置运用多段沿程式吸收方法，充分利用多程喷射降淋室与高效汽井吸收室的卷吸作用，让乏汽在流动式渐渐分阶段的被吸收，特别适合不凝气体很多、乏汽压力不稳定的场所。

3.3 乏汽回收运用的可行性 我国关于工业乏汽一直没有明确的定义，很多乏汽和蒸汽锅炉系统紧密相连。对锅炉热力系统来说，除氧器脱盐水经常要经过汽水换热器才能提高水流温度，补充水流进入除氧器前要先经过流量条件控制装置，进而获得很大压力降。热力除氧器的二氧化碳、氧气等跟随蒸汽排放到大气。这种排放乏汽方法的乏汽压力很低。热力系统中的脱盐水通过调节阀的前后压力降、排放乏汽热能及换热器的新蒸汽均是可以运用的。如果运用补充水压力降作为动力，回收排放的乏汽，可以替代一些新鲜的蒸汽，且不会排放不凝气，能够实现乏汽的循环利用。结合以往射吸技术，设计出运用补充水作为吸热的介质，运用补充水压力降，吸收低压状态除氧乏汽，让其和汽水相混合，这种方法在技术方面和理论方面均是可行的。

4 霍州方山发电厂的定排系统和连排系统

霍州方山发电厂的机组是2套66MW的空冷凝汽机组，机组同时配有2台循环硫化床式的锅炉、2台连续排污的扩容器及1台定期用来排污的扩容器。其中，连续排污系统是一个运用并联方式进行排污的系统，锅炉的持续排污水和连续排污的扩容器相连接。为降低热损失，连续排污的二次蒸汽和高压除氧器平衡管直接相连，这样排污水就可以和连续排污系统的冷却汽，连续排污系统加热排污水运用化水车间除盐水，加热后排放到定期排污系统，最先进入排污扩容器，经过扩容以后和排污冷却的并排地沟相连接定期排污系统扩容器型号为DP-7.5，连续排污系统扩容器型号为LP-3.5，最大汽水损失约15t/h。

5 回收连排扩容器的乏汽热能的方案

5.1 应用乏汽热能回收技术前的情况 进行乏汽热能回收前，该发电厂的整年蒸汽量约530t/h，根据5%的污染率推算，每小时约有26t污水排至连排系统扩容器，经过计算每小时约6吨闪蒸气排放，由于蒸汽排放既浪费能源，也会带来噪音，对排放设备附件其他设备产生腐蚀性作用。另外，冬季里排放大量蒸汽的排汽点周围会容易结冰，大量结冰给附近的行人和操作机器的工作人员带来安全隐患，夏季极易产生热污染。

5.2 回收乏汽热能方案的制定与实施 发电厂技术人员经过仔细分析发电系统机组特征及各类设备的运行参数，科学设计回收乏汽系统，将乏汽回收装置与发电机组热力系统有效融合到一起。为减少设备用地面积，便于管理，也节约投入成本，可以安排2台连排系统的扩容器共享一套回收装置，具体是在扩容器的排放蒸汽的管上装设阀门，阀门型号可以选用直径250mm的，回收热能过程中能够停止蒸汽的排放，而后安装一个三通，用阀门把扩容器所排放的蒸汽输至回收装置的汽水混合器内。对于化学车间除盐水，可以在锅炉房和系统管架间的管线处接一些冷水管线，再将其进行合并，最后铺设到连排系统的扩容器位置，汽水混合器位置要装设一些快速切断阀门及手动总阀，以在有紧急需要时及时关闭水源。装设完回收装置以后，关闭原来的排气管阀门，打开汽水混合器蒸汽阀门，使排放的蒸汽经过脱气储水罐进行排放。

5.3 连排系统的控制系统 连排系统的控制系统不仅能够独立运行，还能够利用DCS来控制。运用DCS进行控制时，进水阀开关、变频器的投入及退出、液位信号、水泵的启动停滞信号均能够直接传送给DCS。控制参数主要有：Bp代表变频控制器，D代表进水处的电磁控制阀门，L0代表低液位，Lh代表高液位，Lhh代表超高液位。控制内容：Lh和Lhh液位开关的高、超高液位讯号，当液位介于L0和Lh之间时，表示系统处于正常运行状态，讯号灯会指示正常的液位。流量计是数字式流量计，可以进行瞬时指示和累计指示。磁翻柱显示就地液位，当液位临近超高液位时，电磁阀会自动关闭，进而停止进水，系统也就停止运行。

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图2  连排系统和扩容系统的乏汽热能回收系统控制图

6 结束语

增设连排乏汽热能回收装置总成本为130万，从应用效果看，发电厂连排导致热能浪费的现象得到改善，仅需半年时间就能够收回所有成本，连排乏汽热能回收装置的效益非常好。因此，电力行业要大力推广和使用连排乏汽热能回收装置。

参考文献：

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