高 阳 王 晟

(1．北京致远工程建设监理有限责任公司，北京l00045；2．天津市河西区热力工程服务有限公司，天津300060)

摘要： 介绍了蒸汽喷射泵、喷射式混合加热器的工作原理。对二者在蒸汽压力匹配、锅炉排污闪蒸汽回收、热力除氧器乏汽回收、高压加热器替代中的应用进行了探讨。

关键词： 蒸汽喷射泵； 喷射式混合加热器； 余热利用； 节能

 Abstract：The working principles of steam jet pump and jet mixed heater are introduced．The applications of the both in steam pressure matchin9，flash steam recovery from boiler blowdown，dead steam recovery from thermal deaerator and replacement of high—pressure heater are discussed．

    Key words： steam jet pump； jet mixed heater； utilization of residual heat； eneIgY saving

    由于煤炭价格持续走高，供热成本增加，企业利润下滑，为了提高市场竞争力，企业不断挖掘内部潜力，采用新技术节能降耗，降低生产成本。业内专家经过长期研究和实践，成功地研发出多种新型节能技术、设备^[1-5]本文对蒸汽喷射泵、喷射式混合加热器的应用进行探讨。

 蒸汽喷射泵以蒸汽减压前后的能量差为动力，高压蒸汽通过喷嘴(位于蒸汽喷射泵人口处)产生高速气流，在喷嘴出口处形成低压区，将低压蒸汽吸入蒸汽喷射泵。高压蒸汽在膨胀的同时压缩低压蒸汽，通过传热传质提高低压蒸汽的品位。然后，高低压蒸汽通过混合室(喷嘴至扩压室一段)进行混合，经过混合后的蒸汽再通过扩压室恢复一定压力，输出设定压力的蒸汽^[6]。蒸汽喷射泵属于非标设备，需要根据现有的高、低压蒸汽参数和用户要求进行技术方案设计和设备结构设计，以得到各种压力等级的蒸汽。蒸汽喷射泵吸人的低压蒸汽既可以是品位较高的蒸汽，也可以是凝结水、排污水产生的品位较低的闪蒸汽。输出蒸汽的压力、温度可以通过自动控制装置实现精确调节。

 喷射式混合加热器利用高压水通过喷嘴射流产生高速水流，在喷嘴人口处形成低压区，将蒸汽(用于加热水)吸人设备，再通过蒸汽与水的混合过程，提高水的温度，最后输出一定温度的热水。用于加热水的蒸汽既可以采用低品位蒸汽，也可以采用热源提供的高品位蒸汽，蒸汽压力可以低于进水压力，输出热水的温度通过自动控制装置实现精确调节。

    在工业生产过程中，不同的工艺过程往往需要不同压力的蒸汽，而热电厂、锅炉房供应的蒸汽压力通常比较单一。传统方法是通过蒸汽的减温减压，满足热用户对蒸汽参数的要求。但是，这种方式易造成蒸汽品位的降低。蒸汽压力匹配技术就是为满足热用户对蒸汽不同压力等级需求而开发的技术，它在实现节能的同时合理利用蒸汽裕压，通过蒸汽喷射泵利用高压蒸汽引射低压蒸汽，在降低高压蒸汽压力的同时提高低压蒸汽的压力。通过设备的结构设计和蒸汽流量调节，产生介于高、低压蒸汽压力之间的各种压力的蒸汽，满足用户的要求。蒸汽喷射泵在热电厂汽轮机中间抽汽供热的应用见图l。锅炉供应的高压蒸汽进入蒸汽喷射泵，通过引射作用，将汽轮机中间抽汽(低压蒸汽)吸人蒸汽喷射泵，最后向用户供应一定压力的蒸汽。由压力传感器、控制器、电动执行器组成的自动控制系统，通过测量蒸汽喷射泵出口蒸汽压力的变化，调节进入蒸汽喷射泵的高压蒸汽流量，保持蒸汽喷射泵出口蒸汽压力的稳定，满足用户对蒸汽压力的需要。

   

 将蒸汽压力匹配技术应用于汽轮机抽汽供热，主要有两方面的优势：

 ①增加热化发电量(即由供热蒸汽做功能力折算成的发电量)，提高热能利用率。对于热电厂，热化发电量分为两部分：一部分为抽汽对外供热的蒸汽若在汽轮机中膨胀做功产生的发电量，称为外部热化发电量；另一部分为各段回热抽汽用于加热供热回水的蒸汽折算成的发电量，称为内部热化发电量。由于利用蒸汽喷射泵进行蒸汽的压力匹配，提高了汽轮机中间抽汽的做功能力，使得热化发电量增加。

 ②将不可调节抽汽转变为可调节抽汽。不可调节抽汽只能在以热定电下实现，发电量受供热负荷的影响。利用压力匹配技术则町以将不可调节抽汽转变成可调节抽汽，使发电量不受供热负荷的干扰。这样就大大提高了热电联产的热经济性^[5]。3喷射式混合加热器的应用

    锅炉在运行过程中连续、定期排污水总量可达锅炉循环水总量的2％以上，排污水降压后会产生 大量的闪蒸汽，目前采取直接排放处理的企业居多。回收这部分余热，可以节约大量能源，带来可观的经济效益。下面介绍两种锅炉排污闪蒸汽热回收方法。

    利用喷射式混合加热器回收排污闪蒸汽，加热供热循环水，工艺流程见图2。锅炉的排污水进人排污扩容器后，由于压力降低，产生闪蒸汽，将闪蒸汽引入喷射式混合加热器，加热供热循环水。

    某石蜡化工厂自备电站采用喷射式混合加热器回收排污闪蒸汽，加热供热循环水。闪蒸汽质量流量为2 t／h，压力为0．05 MPa。循环水质量流量为58 t／h，回水温度为40℃，加热后的供水温度为60℃。当低压闪蒸汽匮乏时，锅炉供汽经旁路进入喷射式混合加热器加热供热循环水。由于闪蒸汽不断凝结，循环水量逐渐增多，当回水压力超过额定值时，通过溢流口排出多余的循环水。系统投入运行后，工况稳定，加热速度快，而且维护检修量很小。

    利用喷射式混合加热器回收排污闪蒸汽，加热除盐水^[7]，工艺流程见图3。在排污扩容器内闪蒸降压后的排污水，经换热器与除盐水换热，闪蒸汽通过喷射式混合加热器再次加热除盐水。加热后的除盐水，进入热力除氧器除氧后作为锅炉供水。

    某供热公司供热锅炉房安装蒸发量为75、35 t／h的蒸汽锅炉各2台。原有排污闪蒸汽都是直接排放。为了节能降耗，该供热公司采用喷射式混合加热器回收这部分闪蒸汽，加热除盐水。闪蒸汽平均质量流量为2 t／h，全年运行6 000 h，闪蒸汽价格按70元／t计算，回收闪蒸汽的年效益为84×10⁴ 元/a.

    

    热力除氧器在除氧过程中，将排放大量的乏汽，直接排空将造成能源浪费。采用喷射式混合加热器，可以回收乏汽余热。热力除氧器乏汽热回收系统流程见图4[71。从热力除氧器排出的乏汽，被吸入喷射式混合加热器，与除盐水进行混合，在加热除盐水的同时凝结，使乏汽的余热得到充分利用。加热后的除盐水进入气水分离器，除盐水中氧气等不凝结气体从气水分离器上部的排气口排出，除盐水进入热力除氧器。为了使进入热力除氧器的除盐水不带入过多的氧气，对于大气式热力除氧器，应控制喷射式混合加热器出口除盐水温度不低于70℃；对于高压除氧器，应控制喷射式混合加热器出口除盐水温度不低于90℃。因此，在气水分离器的水侧安装温度传感器，通过控制进入喷射式混合加热器除盐水的流量，控制其出口除盐水温度。

    在热电厂汽轮机回热系统中，高压加热器起着加热锅炉给水，提高电厂热效率的作用。但实践证明，高压加热器汽侧凝结水压力较高(一般为0．6MPa)，若直接送入除氧器，易造成除氧水沸腾，若送入凝结水箱，易产生大量的闪蒸汽，使现场工作环境恶化。因此，需要增加一套疏水系统，但这降低了运行的可靠性。由于运行可靠性较差，有的电厂甚至不投入高压加热器，导致电厂热效率降低。

    采用喷射混合式高压给水加热器替代传统的高压加热器，可以从根本上解决这一问题。喷射混合式高压给水加热器即在喷射式混合加热器前增设一台变频增压泵(见图5)。由于汽水直接混合，因此喷射混合式高压给水加热器换热效率较高。由于不存在结构复杂的高压加热器疏水系统，运行可靠性得到大幅提高。

在采用喷射混合式高压给水加热器的热力系统流程中，高压蒸汽通过主汽阀门进入汽轮机，在汽轮机内膨胀做功，推动发电机发电。完成做功的蒸汽由汽轮机尾部排出，进入凝汽器，凝结水进入低压加热器加热除盐水，最后排至凝结水箱。加热后的除盐水进入热力除氧器，经除氧后的除盐水经变频增压泵加压后，进入喷射式混合加热器，将汽轮机中间抽汽吸入，对除盐水进行加热，最后通过锅炉给水泵送入锅炉。在喷射式混合加热器出口安装温度传感器，通过调节变频增压泵的转速，保证喷射式混合加热器出口除盐水的温度恒定。

    ①蒸汽喷射泵、喷射式混合加热器特别适用于低压蒸汽的热回收。

    ②蒸汽喷射泵属非标设备，需要根据应用现场的实际条件和介质参数进行专项设计。

    ③节能系统可以根据不同的用途进行设计组合。对于需要蒸汽的用户，可以采用蒸汽喷射泵组成节能系统；对于需要热水的用户，可以采用喷射式混合加热器组成节能系统。

    ④采用蒸汽喷射泵、喷射式混合加热器的节能技术应用领域广泛，而且节能效益显著。

参考文献：

[1]卢玉贵，骆福全．电加热煅烧炉烟气余热回收[J]．煤气与热力，2012，32(3)：B22一B24．

[2]王志勇，刘畅荣，王汉青，等．燃气锅炉烟气热损失及冷凝余热回收[J]．煤气与热力，2010，30(6)：A04一A07．

[3]甄敏钢，由世俊，宋岩，等．直燃机烟气余热回收经济与节能性分析[J]．煤气与热力，2006，26(9)：60—62．

[4]池伟强．转炉烟气余热回收技术的探讨[J]．煤气与热力，2006，26(1)：43—45．

[5]夏和青，阎尔平．蒸汽喷射式热泵的工业应用[J]．节能与环保，2002(12)：33—35．

[6]高阳．蒸汽喷射泵的原理与应用[J]．煤气与热力，2003，23(8)：54—55．

[7]高阳．喷射式混合加热器在供热系统中的应用与节能[J]．节能与环保，2006(8)：41—44．

作者简介：高阳(1958一 )，男，辽宁沈阳人，教授级高级工程师，硕士，主要从事热能工程应用技术的研究。