工业锅炉热能回收

【摘 要】工业锅炉在我国的国民经济生产中是最为重要的动力来源之一，为推动各行各业的发展有着突出贡献，与此同时工业锅炉也消耗了大量的能源，排出的烟气以及污水都含有大量未被有效利用的热能，造成了能源的浪费。本文针对我国工业锅炉总体运行效率以及能源回收利用率不高的现状，从环保节能的角度出发，着重强调了对工业锅炉排污水中热量回收利用的重要性，同时阐述了回收锅炉中排污水热量的几种合理有效的途径，在节约燃料和减少锅炉中烟气排放的同时，又减少了对环境的污染。

【关键词】锅炉排污；热量回收；二次闪蒸蒸汽；冷凝水；节能

1.引言

在锅炉运行过程中，锅水中的含盐量会随着锅水的不断蒸发、浓缩而逐渐升高。同时，在锅炉底部的锅水中含有的水垢以及泥渣等沉淀物的含量也会不断升高。锅炉必须连续或者定期的进行排污，将沉淀于锅炉底部的泥渣等物随着炉水排出炉外，以防在锅炉中水垢集结，对锅炉的传热效率及水循环造成影响，从而确保锅炉能够安全、经济、平稳的运行。

锅炉排污一般可分为定期排污和连续排污。定期排污是指将锅炉中的铁锈、沉渣随着炉水定期排除，引出点一般设置在水冷壁下的集箱，即蒸发受热面的最低点；而连续排污是指将锅炉中含盐量较高的炉水连续排出的方法，一般是将其从锅炉中接近水位以下引出。

然而，在锅炉排污水中除含有少量的泥渣、水垢等沉淀物外，占绝大部分的还是含有大量热能的软化水，如果将这部分直接进行排放，将造成水资源和热能极大的浪费。如何对排污热能进行有效的回收利用，促进工业企业的节能降耗，提升经济效益，本文将从以下几个方面进行论述。

2.锅炉蒸汽冷凝水回收

2.1 锅炉蒸汽冷凝水回收的意义

锅炉冷凝水的品质的接近于纯水，远远高于软化水的品质，可以作为优质的热源给水使用。对冷凝水的回收利用能够明显降低锅炉燃料消耗量，提高锅炉供水温度，减少锅炉补水量的同时减少生成的软化水量，节约蒸汽生产成本，有助于改善锅炉水质，降低锅炉排污的热量损失，提高锅炉的总体运行效率，是在锅炉工作过程中很有成效的节能节水措施。

2.2 蒸汽冷凝水的回收方式

目前，冷凝水的回收可分为密闭式和大气开放式两种方式，这两种回收方式在使用现状、发展历史、回收效率以及投资额度上各有不同，下面就这两种回收方式的特点分别进行了介绍。

2.2.1 大气开放式冷凝水回收系统

该系统在五十年代的冷凝水回收系统中应用较为普遍，是一种比较传统的冷凝水回收方式。大气开放式冷凝水回收系统的工作原理为：经由主蒸汽管送来的蒸汽通过降温降压阀后对满足工艺要求的用热设备供应蒸汽，而各用热设备产生的冷凝水则经由各自的疏水阀排出，并通过排水管送至扩容膨胀箱。将扩容膨胀箱中的冷凝水温度降至100℃左右，压力降至一个大气压，与此同时生成二次闪蒸蒸汽，最后经由蒸汽排放管排放至大气中，而剩余的冷凝水大部分通过热水泵送入锅炉给水箱或锅炉。也可把剩余的冷凝水作为一般的生活或工业用水。显然，这种回收方式比较老旧且收益不明，但目前在大多数企业中依然在使用。

该回收系统主要有以下几个优点：①在进行冷凝水的回收和利用时，回收管路的一端是敞开向大气的，即冷凝水的集水箱向大气敞开。若冷凝水的压力不够，不能依靠自压送达再利用的场所，需利用高温水泵压送冷凝水。这样在疏水管网中的压差达到最大，使得由疏水阀中排出的冷凝水具有足够的压力克服流动阻力。因此，在冷凝水疏水管的尺寸足够大的情况下往往不会产生冷凝水的汽阻现象；②该类回收系统初始投资少，设计施工要求低，设备简单，操作方便；但是系统占地面积和对环境的污染较大，经济效益差，而且由于冷凝水暴露于空气中，导致水分中的溶氧浓度升高，设备易被腐蚀。而且对二次闪蒸蒸汽毫无节制的排放，将会明显降低冷凝水回收利用的经济效益。这种系统比较适用于二次蒸汽量以及凝结水量较小的小型蒸汽供应系统。在使用该系统时，应尽量控制二次蒸汽的排放量，从而减少能量损失和热污染。

2.2.2 密闭式冷凝水回收系统

该系统是近几年的锅炉冷凝水回收系统中应用较多、比较先进的一种回收方式，并且随着节能工作的不断深入，不少原为大气开放式系统的工业锅炉也在逐渐更新为密闭式系统。

该系统的工作原理为：各用热设备通过疏水阀排放的冷凝水，经由集水管汇集到集水箱内。集水箱中的水再经由止回阀输送至冷凝水自动泵，最后通过自动泵将冷凝水送回锅炉。同时，冷凝水自动泵的排气以及在冷凝水集水箱中产生的二次闪蒸蒸汽，经由排气管送至软水箱中，通过水浴方式吸收。该系统能将大部分冷凝水中具有的能量经由一定的回收设备直接回收至锅炉内，冷凝水仅仅会在管网的降温部分丧失部分能量，且由于系统封闭，能够保证回收水质，减少了对锅炉内回收水的处理费用。

这类回收系统的优点是，能够充分利用冷凝水产生的二次闪蒸蒸汽，特别冷凝水自动泵的应用，不仅可以安全可靠的将冷凝水直接压送到锅炉中，还节约了热水泵及其用电。这种冷凝水回收系统具有较好的经济效益，且设备具有较长的工作寿命；但投资相对较高一些，操作相对复杂。在进行回收系统的比选时，还是要根据项目的具体情况选择冷凝水的回收方式，如冷凝水的状态参数、回收目的、冷凝水的现场条件等。

3.锅炉冷凝水回收中主要存在的问题

虽然将冷凝水回收利用具有可观的经济效益，但并未在工业企业中普遍实施，究其原因主要是目前的冷凝水回收中主要存在以下几类问题：

（1）疏水阀的质量低劣，且未能正确安装、使用疏水阀，维护不当，对冷凝水的回收和利用产生严重影响。

（2）在现今的锅炉冷凝水回收系统中，能够有效回收二次闪蒸蒸汽的企业很少，导致大量的二次闪蒸蒸汽直接排放到大气中浪费了大量热能。因此，为避免二次闪蒸蒸汽的热量损失，可以采取以下措施：①扩容闪蒸从回水管回流的高温冷凝水，在将其送至汽水分离器和汽水热交换器将二次闪蒸蒸汽凝结。二次闪蒸蒸汽也可用于软水除氧；②将从回水管回流的冷凝水送至换热器，使得冷凝水的温度降至100℃一下，可以使用冷软水作为冷却介质。这样通过热交换不仅可以提高锅炉的给水温度，还能防止产生二次闪蒸蒸汽；③在冷凝水温度高、回收量比较大的情况下，经常会导致普通的热水泵无法正常运行，在这种情况下最好使用冷凝水自动泵替代普通的热水泵，以免产生一系列不必要的麻烦；④在用汽点比较分散的企业中，必须因地制宜选择较为经济的回收方式，并在进行冷凝水回收系统的设计前进行经济可行性分析。在进行系统设计时，原则上应将冷凝水尽可能的送回至锅炉中，而不是作为一般的生活或工业用水。

4.结语

从目前的工业锅炉排污系统使用现状来看，对于锅炉排污水热能的回收利用依然较少，尤其是对冷凝水和二次闪蒸蒸汽的回收利用。随着企业的持续发展以及科学的进步，冷凝水和二次闪蒸蒸汽的回收依然具有极大的潜力，冷凝水回收技术的发展以及回收成本的降低，将会大大有利于企业的节能降耗，提高企业的总体运行效率。

参考文献

[1]王艳杰，柴士峰.浅谈蒸汽冷凝水的回收与利用[J].科学与财富，2011（3）.

[2]崔石.凝结水的回收处理与再利用[J].化工环保，2009 （29）.

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