何春林

【摘 要】目前在我國(guó)的供熱過(guò)程中所應(yīng)用的工業(yè)鍋爐，其是一種高能耗的設(shè)備，在能源日益緊缺的情況下，工業(yè)鍋爐在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有非常重要的位置，所以需要采取現(xiàn)代化的節(jié)能新技術(shù)，從而使鍋爐在供熱過(guò)程中達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。本文分析了水質(zhì)管理的好壞對(duì)鍋爐節(jié)能的重要性，并進(jìn)一步對(duì)回收鍋爐冷凝水技術(shù)和蒸汽熱泵技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐；供熱；節(jié)能；回收鍋爐冷凝水；蒸汽熱泵

0.前言

由于我國(guó)幅員遼闊，在冬季大部分地區(qū)都處于寒冷的季節(jié)，對(duì)供熱的需求量較大。目前工業(yè)鍋爐作為我國(guó)供熱過(guò)程中的主要設(shè)備之一，其主要以燃煤為主，不僅使環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染，同時(shí)還達(dá)不到較好的熱效率，在實(shí)際運(yùn)行中其熱效率水平處于一個(gè)較低的水平，無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比。針對(duì)于工業(yè)鍋爐熱效率利用較低的特點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)我國(guó)在鍋爐供熱過(guò)程中具有較大的節(jié)能空間，所以加大對(duì)節(jié)能新技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)力度，使新技術(shù)應(yīng)用到鍋爐供熱中來(lái)，從而達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的作用。

1.鍋爐所用水質(zhì)的好壞是鍋爐供熱過(guò)程中節(jié)能的關(guān)鍵

水質(zhì)的質(zhì)量對(duì)鍋爐的運(yùn)行具有十分重要的影響，所以為了保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，則需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效的管理和監(jiān)督，從而使鍋爐的高水質(zhì)下運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的需要。在鍋爐的使用過(guò)程中，需要對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行定期的檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中需要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行處理。另外在對(duì)鍋爐使用過(guò)程中，還要做好防垢和除垢的工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐排污率的有效的控制，使鍋爐的水質(zhì)質(zhì)量得以提高，熱度得以增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

2.通過(guò)回收鍋爐的冷凝水技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的熱效率

鍋爐在供熱過(guò)程中，由于所產(chǎn)生蒸汽，所以凝結(jié)水較多，這部分凝結(jié)水溫度普遍較高，所以對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收來(lái)做為鍋爐的補(bǔ)給水，不僅能達(dá)到節(jié)水的目的，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。這主要因?yàn)槟了臏囟绕毡橐哂谧詠?lái)水的溫度，如蒸汽凝結(jié)水回收時(shí)平均溫度為60℃，原鍋爐補(bǔ)給水水源為自來(lái)水，平均溫度為10℃，補(bǔ)給水由10℃提高到60℃，水溫提高了50℃，利用1噸凝結(jié)水相當(dāng)利用5×104大卡的熱量，相當(dāng)利用發(fā)熱量為6000大卡/公斤的煤約8.3公斤，以每噸煤360元計(jì)算節(jié)約3元。節(jié)約天然氣相當(dāng)5.1m3，以每1m3天然氣1.8元計(jì)算節(jié)約 9.18元。凝結(jié)水由于經(jīng)過(guò)蒸汽凈化后，其質(zhì)量基本接近于純水的品質(zhì)，所以做為熱源給水是十分適合的。而且利用凝結(jié)水作為熱源的給水，不僅可以有效的改善鍋爐的水質(zhì)，提高鍋爐的熱效率，而有使鍋爐的排污熱損失也會(huì)有所降低。目前在許多行業(yè)的鍋爐供熱系統(tǒng)中，在設(shè)計(jì)時(shí)也考慮了回收凝結(jié)水，但只是鋪設(shè)了鋼管，而沒(méi)有采取必要的防腐處理，所以凝結(jié)水受到污染情況較來(lái)嚴(yán)重，其已不符合鍋爐給水要求，所以只能進(jìn)行排放，造成了較大的浪費(fèi)。目前在很大一部分大中型城市中都有將近千余臺(tái)的鍋爐，這些鍋爐中的凝結(jié)水每天都要被放掉，每年所造成的損失數(shù)量是十分驚人的，其實(shí)對(duì)于凝結(jié)水的回收并不是十分復(fù)雜的事情，其只需要一臺(tái)加藥泵和凝結(jié)水防腐劑就可以了，這樣不僅可以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還能取得非常好的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.大力推廣應(yīng)用蒸汽熱泵技術(shù)

目前在我國(guó)的工業(yè)鍋爐供熱過(guò)程中，其蒸汽應(yīng)用系統(tǒng)綜合應(yīng)用效率處于較低的水平，只能達(dá)到利用率的一半左右，另一半的熱量則被浪費(fèi)掉了，造成嚴(yán)重的損失。所以在目前針對(duì)工業(yè)鍋爐的節(jié)能研究中，加大對(duì)蒸汽利用效率的研究則是節(jié)能的趨勢(shì)，因?yàn)樵谡羝麘?yīng)用系統(tǒng)中還有較大的節(jié)能潛力。蒸汽熱泵技術(shù)是最近幾年才提出的一項(xiàng)節(jié)能新技術(shù)，早在上世紀(jì)八十年代在一些發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，并取得了非常好的節(jié)能效果，蒸汽熱泵利用回收的低壓余汽達(dá)到節(jié)能的目的，其對(duì)工業(yè)鍋爐的節(jié)能起著十分重要的作用，是一項(xiàng)具有非常好的市場(chǎng)前景的節(jié)能新技術(shù)。

3.1工業(yè)鍋爐蒸汽系統(tǒng)應(yīng)用蒸汽熱泵節(jié)能的技術(shù)分析

（1）余汽熱能回收利用的方法。在通常的蒸汽鍋爐應(yīng)用系統(tǒng)中，鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過(guò)表面式的換熱后則會(huì)有大量的低壓余熱蒸汽排出，目前對(duì)這部分低壓余熱蒸汽進(jìn)行回收時(shí)大致有兩種做法：一種是利用疏水閥使冷凝水排出，不允許蒸汽排出，使蒸汽的汽化潛熱得到充分地利用。另一種是將余熱蒸汽和冷凝水直接通入軟水箱來(lái)加熱鍋爐給水實(shí)現(xiàn)余熱利用。這兩種做法都存在著一定的弊端，無(wú)法使低壓余熱蒸汽中的熱能做到合理的回收，所以蒸汽熱泵技術(shù)的應(yīng)用，有效的解決了這兩種辦法中的缺陷，實(shí)現(xiàn)了最大化的對(duì)蒸汽余熱的利用。

（2）蒸汽熱泵的工作原理。蒸汽熱泵主要由噴嘴、吸入室、混合段、擴(kuò)壓室四部分組成。蒸汽熱泵工作原理是利用高壓力蒸汽，通過(guò)拉伐爾噴管吸收低壓余熱蒸汽，經(jīng)過(guò)充分混合、擴(kuò)壓后輸出生產(chǎn)工藝用蒸汽的過(guò)程。蒸汽熱泵的核心技術(shù)在于主噴嘴的幾何尺寸的確定。主噴嘴喉口的大小決定了噴嘴出口處蒸汽的流速，其流速越高，對(duì)余熱蒸汽的抽吸力就越強(qiáng)，回收蒸汽的效率也越高。蒸汽熱泵余熱蒸汽回收系統(tǒng)，除了蒸汽熱泵外，還有孔板、閃蒸罐、壓力調(diào)節(jié)器、液位控制器、不凝結(jié)氣排出系統(tǒng)和凝結(jié)水泵等部件。在實(shí)現(xiàn)蒸汽余熱的回收過(guò)程中，除了蒸汽熱泵本身的幾何尺寸非常考究外，系統(tǒng)中各部件的參數(shù)調(diào)節(jié)和控制，對(duì)系統(tǒng)的正常工作也起著至關(guān)重要的作用。必須通過(guò)對(duì)這些部件的合理調(diào)整和有效控制，才能真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐的余汽熱能回收價(jià)值。

（3）利用蒸汽熱泵實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)蒸汽的合理提供。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到生產(chǎn)工藝過(guò)程需要不同壓力參數(shù)的蒸汽，而蒸汽汽源又只能提供單一參數(shù)的蒸汽。目前普遍采用的辦法是對(duì)汽源出來(lái)的高壓蒸汽進(jìn)行節(jié)流，將高壓蒸汽降低到生產(chǎn)工藝需要的壓力。蒸汽經(jīng)過(guò)節(jié)流減壓后會(huì)產(chǎn)生能量的無(wú)效貶值，使蒸汽的品質(zhì)降低。蒸汽熱泵可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題，熱源出來(lái)的高壓蒸汽可以通過(guò)蒸汽熱泵與低壓蒸汽混合，產(chǎn)生介于高低壓蒸汽之間的各種壓力的蒸汽（通過(guò)調(diào)節(jié)孔板、壓力調(diào)節(jié)器等）。利用蒸汽熱泵來(lái)進(jìn)行蒸汽分配的優(yōu)勢(shì)在于，可以根據(jù)生產(chǎn)工藝需要精確提供各種參數(shù)的蒸汽，并能避免節(jié)流減壓過(guò)程對(duì)蒸汽品質(zhì)的無(wú)效貶值。

3.2蒸汽熱泵節(jié)能的優(yōu)勢(shì)和必要條件

由于蒸汽熱泵在運(yùn)行過(guò)程中其系統(tǒng)處于閉環(huán)狀態(tài)下，所以其熱力損失會(huì)處于最低的水平，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。在封閉系統(tǒng)中運(yùn)行，蒸汽則不會(huì)到處彌漫，有效的改善了工作環(huán)境。蒸汽熱泵節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用的必要條件：用于生產(chǎn)工藝過(guò)程中加熱的蒸汽必須是通過(guò)面式換熱，并且有低壓余熱蒸汽排出。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以看出，工業(yè)鍋爐在供熱過(guò)程中要想達(dá)到節(jié)能的目的，則需要應(yīng)用新的節(jié)能技術(shù)，如回收鍋爐冷凝水技術(shù)和蒸汽熱泵技術(shù)等，現(xiàn)在隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新技術(shù)不斷的出現(xiàn)，工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備不斷的得以應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，為工業(yè)鍋爐節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了十分重要的作用。