摘要：電廠連續排污余熱、除氧器氧排汽余熱等的參數品位較低，不能再被用于生產，大多數電廠都是直接排放，不僅造成了資源浪費、還造成了熱污染。利用余熱蒸汽加熱冷水（常溫）制成生活熱水對外銷售的做法，從節能環保的概念出發，更具有實際意義。

關鍵詞：余熱 熱水

前言

隨著政府節能環保相關政策的的陸續出臺，對企業節能環保要求的不斷提高，為提升公司所處區域的市場影響力，符合未來戰略發展的管理要求，對公司發電供熱機組正常生產過程產生的外排損失熱能有效回收利用的課題逐步顯現我公司外排熱能量情況

一、二期鍋爐連排汽量：

一期鍋爐連排無流量顯示，根據現場情況判斷經過疏水擴容器回收后，廢水量較少，熱量忽略不計。二期連排疏水量9噸/小時，排汽量為0（目前連排擴容器排汽門關）

一、二期鍋爐定排汽量：（主要為吹灰疏水）

一期定排平常處于關閉狀態，化學專業通知排放時才開啟定排，流量無數據，忽略不計，疏水為吹灰器疏水，流量2噸/小時，溫度240℃；二期定排每日排放5—10分鐘，無數據。

二、二期除氧器排汽量：

除氧器單臺除氧門排汽量為2.5噸/小時，目前閥門為節流狀態，單臺流量取0.2噸/小時，溫度160℃，壓力0.6MPa，一期除氧器排汽量0.2噸/小時，溫度160℃，壓力0.6MPa，總計1噸/小時。

污泥（蒸汽）干化冷凝水量：

污泥干化疏水量為10噸/小時，溫度為100℃，壓力為標準大氣壓。

參數表：

公司生產余熱加熱冷水能力計算

連排疏水加熱水量

考慮#4#5機組連續排污擴容器疏水量大，且疏水直接排放，計劃使用連續排污擴容器疏水加熱自來水進行熱水供熱，目前#4機組汽包至連排疏水量為7噸/小時，#5機組汽包至連排疏水量為25噸/小時（正常應為7噸/小時），總流量為14噸/小時連排疏水參數確定

設連排疏水率為&

汽包壓力18MPa

h水1：飽和水焓為1718kJ/kg

連排壓力0.5MPa

h汽 : 飽和蒸汽焓2748kJ/kg

h水2 : 飽和水焓639kJ/kg

由熱平衡得：

h水1=& h水2+（1-&）h汽

&=0.488

連排疏水量為0.488*14=6.8噸/小時

Q放：連排疏水放熱量，單位kJ/h

C水 ：水的比熱 ，單位kJ/kg.℃

m1：連排疏水的重量，單位kg

m2：自來水的重量，單位kg

t：熱水溫度，單位℃

t1：連排疏水的溫度，單位℃

t2：自來水的溫度，單位℃

Q放=C水m1（t1-t）

Q吸=C水m2（t-t2）

Q放= Q吸

m1（t1-t）= m2（t-t2）

6.8（150-95）= m2（95-5）

m2=4.15噸

綜合可得，二期連排疏水與自來水混合可得11噸/小時的95℃熱水

加熱自來水與蒸汽的比例關系：

Q吸=C水m水（t-t1）

=4.2×1000×（95-5）

=378000KJ

根據能量守恒定律：Q吸= Q放可得，蒸汽放熱量與自來水吸熱量相等，

其中：Q放=Q水+Q汽

= C水m（t-t1）+h汽m

故：C水m（t-t1）+h汽m=378000

4.2×55×m+2758×m=378000

m=126Kg

加熱1000Kg自來水，需126Kg的供熱蒸汽（參數為0.3MPa、149℃）。一臺機組除氧門排汽流量約為0.2噸/小時，除氧門總流量為1噸/小時，核算可加熱7.5噸/小時的自來水

鍋爐吹灰疏水加熱熱水量

一期鍋爐吹灰疏水流量為1.5噸/小時，溫度為240℃，二期鍋爐吹灰疏水不連續排放，且排放量較小，暫不計算。

Q放：連排疏水放熱量，單位kJ/h

C水 ：水的比熱 ，單位kJ/kg.℃

m1：吹灰疏水的重量，單位kg

m2：自來水的重量，單位kg

t：熱水溫度，單位℃

t1：吹灰疏水的溫度，單位℃

t2：自來水的溫度，單位℃

Q放=C水m1（t1-t）

Q吸=C水m2（t-t2）

Q放= Q吸

m1（t1-t）= m2（t-t2）

2（240-95）=m2（95-5）

m2=3.2

綜合可得，吹灰疏水與自來水混合可得5噸/小時的95℃熱水

污泥干化疏水

污泥干化疏水溫度為100℃，流量10噸/小時，水質參數合格可直接進行熱水供應。

供熱水能力統計

綜合統計，我公司蒸汽加熱生產熱水為8噸/小時，若疏水可直接混合，采用混合式加熱器，疏水加熱生產熱水為26噸/小時，我公司熱量回收可生產熱水總計為34噸/小時，日生產量為816噸。

若疏水水質不合格，采用表面式加熱器，疏水未能進行全面回收利用，僅僅利用其熱量加熱冷水，同時疏水加熱冷水后仍帶有部分熱量的流失，疏水生產熱水量僅為混合式的一半，為13噸/小時，加上蒸汽生產熱水量8噸/小時，日生產量為21噸/小時，日生產量為504噸。

方案

該方案采用汽水加熱器加熱方式進行加熱（汽水直接混合加熱），使用連排疏水加熱自來水，水溫達到設定值即停止加熱。商品熱水通過動力設備輸送至運輸水車，水箱內商品熱水供完后，自來水直接注入水箱內再被疏水加熱。本工程設兩臺熱水箱，交替供應熱水。

污泥干化疏水流量為10噸/小時，溫度為100℃，本次方案中，設置預留口，待系統投用后，化學專業對水質進行化驗確認，水質合格后直接接入熱水罐。

三、方案簡介

1 方案一

根據要求需向相關行業提供合格的93℃的商品水，若各疏水水質符合，從投資和時效方面考慮優先采用以下方案：

新建疏水集箱，將我公司連排擴容器連續疏水（0.5MPa，160℃）一期吹灰器疏水（240℃）回收匯集，經熱水泵打至熱水罐與冷水混合加熱。

除連排疏水、吹灰疏水，其他小流量疏水亦回收至疏水集箱，統一用于冷水加熱。

定排排汽、連排排汽、除氧器排汽可回收設為加熱蒸汽。

加熱蒸汽最佳工作壓力0.2-0.4MPa汽源，該壓力的蒸汽作為加熱冷水的汽源最為經濟、安全，我公司低壓供熱蒸汽參數約為0.3MPa、149℃，可為備用。防止熱水供應量過大時，生產熱水能力不足。

根據水質與成本對水源進行選擇，水源暫用我公司自來水（成本3.6元/噸），同時對我公司冷卻塔補水進行化驗，若滿足化學水質報告要求，則使用園區來工業水（成本1.41元/噸）

熱水加熱器采用混合式加熱器，使用蒸汽對自來水進行混合加熱。

為防止汽源壓力等級不同導致竄汽，新建均壓箱匯集三路汽源，分別收集：連排余熱，定排余熱，除氧器余熱，匯集后匯入熱水罐與冷水進行混合加熱。

備用蒸汽管道采用通徑100的無縫鋼管。

熱水箱內加熱裝置采用目前較為先進、成熟的浸沒式汽水消聲加熱器，其特點：熱效率高，蒸汽利用率幾達100%，可消除冷熱相遇造成的噪音。

商品熱水采用通徑100的不銹鋼管輸送，經熱水泵打入流體卸臂進入專用熱水車，送往熱用戶。

在連排至定排管道處安裝逆止門及關斷閥，當夏季供水淡季時連排疏水正常排至定排擴容器。

在吹灰疏水至定排管道處安裝逆止門及關斷閥，當夏季供水淡季時連排疏水正常排至定排擴容器。

布置：2臺熱水箱布置在廠房外，具體位置待定，水箱布置為串聯。

方案二系統圖

四、設備選型

熱水箱選型

熱水箱的容積選型根據全天用水量來選擇，可按全天50-80%的用水量來確定熱水箱容積，全天用水集中在一個時段取高值。我公司熱水供應能力為1000噸/天，根據熱水供應量選取水箱總容積為800噸。

熱水箱參數：

容積：400m3。

型式：通大氣式。

數量：2臺。

箱體材質：SUS304不銹鋼。

箱體厚度：5mm。

保溫防滑板：箱體采用巖棉整體保溫，厚度大于50mm。外層采用防水彩板裝飾。

控制系統：分為水溫控制系統和水位控制系統兩個部分。

材質：SUN304不銹鋼。

內部結構：箱內設置浸沒式汽水消聲加熱器

材料清單

設備說明

疏水若直接回收使用，污泥干化疏水水質需嚴格監控，保證疏水水質正常，當水質變差時，應立即隔離該路疏水，檢查污泥干化換熱器是否泄漏，排除漏點。

疏水與冷水采用表面式換熱器，應嚴密監控換熱器出口水質，防止換熱器泄漏。

熱水輸送泵一用一備，定期切換。

我公司一期低壓除氧器為混合式加熱器，單臺容積為50m3，共兩臺，后期背壓機改造，可考慮低壓除氧器利舊，充當熱水回收系統熱水罐。

除氧器排汽含氧量大，易造成管道、容器腐蝕，需加強防腐保養。

經濟性分析

疏水水質合格時：自來水價格為3.6元/噸，熱水售價為13元/噸（出廠價，不含運費），扣除損耗凈利潤約為9元/噸，我公司日產熱水量為816噸/天，若熱水可全部賣出，一年凈利潤為268萬元。

疏水水質不合格時：自來水價格為3.6元/噸，熱水售價為13元/噸，扣除損耗凈利潤約為9元/噸，我公司日產熱水量為504噸/天，若熱水可全部賣出，一年凈利潤為165萬元。

結論

余熱回收生產生活熱水利用改造，在拓展新的利潤增長點的同時，兼顧環保與節能。該項目的實施，既可有效開發和利用熱源，減少電廠熱污染及降低城區煙塵污染，又為企業創造了經濟及社會效益。