高 陽 王 晟

(1．北京致遠工程建設監理有限責任公司，北京l00045；2．天津市河西區熱力工程服務有限公司，天津300060)

摘要： 介紹了蒸汽噴射泵、噴射式混合加熱器的工作原理。對二者在蒸汽壓力匹配、鍋爐排污閃蒸汽回收、熱力除氧器乏汽回收、高壓加熱器替代中的應用進行了探討。

關鍵詞： 蒸汽噴射泵； 噴射式混合加熱器； 余熱利用； 節能

 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

    由于煤炭價格持續走高，供熱成本增加，企業利潤下滑，為了提高市場競爭力，企業不斷挖掘內部潛力，采用新技術節能降耗，降低生產成本。業內專家經過長期研究和實踐，成功地研發出多種新型節能技術、設備^[1-5]本文對蒸汽噴射泵、噴射式混合加熱器的應用進行探討。

 蒸汽噴射泵以蒸汽減壓前后的能量差為動力，高壓蒸汽通過噴嘴(位于蒸汽噴射泵人口處)產生高速氣流，在噴嘴出口處形成低壓區，將低壓蒸汽吸入蒸汽噴射泵。高壓蒸汽在膨脹的同時壓縮低壓蒸汽，通過傳熱傳質提高低壓蒸汽的品位。然后，高低壓蒸汽通過混合室(噴嘴至擴壓室一段)進行混合，經過混合后的蒸汽再通過擴壓室恢復一定壓力，輸出設定壓力的蒸汽^[6]。蒸汽噴射泵屬于非標設備，需要根據現有的高、低壓蒸汽參數和用戶要求進行技術方案設計和設備結構設計，以得到各種壓力等級的蒸汽。蒸汽噴射泵吸人的低壓蒸汽既可以是品位較高的蒸汽，也可以是凝結水、排污水產生的品位較低的閃蒸汽。輸出蒸汽的壓力、溫度可以通過自動控制裝置實現精確調節。

 噴射式混合加熱器利用高壓水通過噴嘴射流產生高速水流，在噴嘴人口處形成低壓區，將蒸汽(用于加熱水)吸人設備，再通過蒸汽與水的混合過程，提高水的溫度，最后輸出一定溫度的熱水。用于加熱水的蒸汽既可以采用低品位蒸汽，也可以采用熱源提供的高品位蒸汽，蒸汽壓力可以低于進水壓力，輸出熱水的溫度通過自動控制裝置實現精確調節。

    在工業生產過程中，不同的工藝過程往往需要不同壓力的蒸汽，而熱電廠、鍋爐房供應的蒸汽壓力通常比較單一。傳統方法是通過蒸汽的減溫減壓，滿足熱用戶對蒸汽參數的要求。但是，這種方式易造成蒸汽品位的降低。蒸汽壓力匹配技術就是為滿足熱用戶對蒸汽不同壓力等級需求而開發的技術，它在實現節能的同時合理利用蒸汽裕壓，通過蒸汽噴射泵利用高壓蒸汽引射低壓蒸汽，在降低高壓蒸汽壓力的同時提高低壓蒸汽的壓力。通過設備的結構設計和蒸汽流量調節，產生介于高、低壓蒸汽壓力之間的各種壓力的蒸汽，滿足用戶的要求。蒸汽噴射泵在熱電廠汽輪機中間抽汽供熱的應用見圖l。鍋爐供應的高壓蒸汽進入蒸汽噴射泵，通過引射作用，將汽輪機中間抽汽(低壓蒸汽)吸人蒸汽噴射泵，最后向用戶供應一定壓力的蒸汽。由壓力傳感器、控制器、電動執行器組成的自動控制系統，通過測量蒸汽噴射泵出口蒸汽壓力的變化，調節進入蒸汽噴射泵的高壓蒸汽流量，保持蒸汽噴射泵出口蒸汽壓力的穩定，滿足用戶對蒸汽壓力的需要。

   

 將蒸汽壓力匹配技術應用于汽輪機抽汽供熱，主要有兩方面的優勢：

 ①增加熱化發電量(即由供熱蒸汽做功能力折算成的發電量)，提高熱能利用率。對于熱電廠，熱化發電量分為兩部分：一部分為抽汽對外供熱的蒸汽若在汽輪機中膨脹做功產生的發電量，稱為外部熱化發電量；另一部分為各段回熱抽汽用于加熱供熱回水的蒸汽折算成的發電量，稱為內部熱化發電量。由于利用蒸汽噴射泵進行蒸汽的壓力匹配，提高了汽輪機中間抽汽的做功能力，使得熱化發電量增加。

 ②將不可調節抽汽轉變為可調節抽汽。不可調節抽汽只能在以熱定電下實現，發電量受供熱負荷的影響。利用壓力匹配技術則町以將不可調節抽汽轉變成可調節抽汽，使發電量不受供熱負荷的干擾。這樣就大大提高了熱電聯產的熱經濟性^[5]。3噴射式混合加熱器的應用

    鍋爐在運行過程中連續、定期排污水總量可達鍋爐循環水總量的2％以上，排污水降壓后會產生 大量的閃蒸汽，目前采取直接排放處理的企業居多。回收這部分余熱，可以節約大量能源，帶來可觀的經濟效益。下面介紹兩種鍋爐排污閃蒸汽熱回收方法。

    利用噴射式混合加熱器回收排污閃蒸汽，加熱供熱循環水，工藝流程見圖2。鍋爐的排污水進人排污擴容器后，由于壓力降低，產生閃蒸汽，將閃蒸汽引入噴射式混合加熱器，加熱供熱循環水。

    某石蠟化工廠自備電站采用噴射式混合加熱器回收排污閃蒸汽，加熱供熱循環水。閃蒸汽質量流量為2 t／h，壓力為0．05 MPa。循環水質量流量為58 t／h，回水溫度為40℃，加熱后的供水溫度為60℃。當低壓閃蒸汽匱乏時，鍋爐供汽經旁路進入噴射式混合加熱器加熱供熱循環水。由于閃蒸汽不斷凝結，循環水量逐漸增多，當回水壓力超過額定值時，通過溢流口排出多余的循環水。系統投入運行后，工況穩定，加熱速度快，而且維護檢修量很小。

    利用噴射式混合加熱器回收排污閃蒸汽，加熱除鹽水^[7]，工藝流程見圖3。在排污擴容器內閃蒸降壓后的排污水，經換熱器與除鹽水換熱，閃蒸汽通過噴射式混合加熱器再次加熱除鹽水。加熱后的除鹽水，進入熱力除氧器除氧后作為鍋爐供水。

    某供熱公司供熱鍋爐房安裝蒸發量為75、35 t／h的蒸汽鍋爐各2臺。原有排污閃蒸汽都是直接排放。為了節能降耗，該供熱公司采用噴射式混合加熱器回收這部分閃蒸汽，加熱除鹽水。閃蒸汽平均質量流量為2 t／h，全年運行6 000 h，閃蒸汽價格按70元／t計算，回收閃蒸汽的年效益為84×10⁴ 元/a.

    

    熱力除氧器在除氧過程中，將排放大量的乏汽，直接排空將造成能源浪費。采用噴射式混合加熱器，可以回收乏汽余熱。熱力除氧器乏汽熱回收系統流程見圖4[71。從熱力除氧器排出的乏汽，被吸入噴射式混合加熱器，與除鹽水進行混合，在加熱除鹽水的同時凝結，使乏汽的余熱得到充分利用。加熱后的除鹽水進入氣水分離器，除鹽水中氧氣等不凝結氣體從氣水分離器上部的排氣口排出，除鹽水進入熱力除氧器。為了使進入熱力除氧器的除鹽水不帶入過多的氧氣，對于大氣式熱力除氧器，應控制噴射式混合加熱器出口除鹽水溫度不低于70℃；對于高壓除氧器，應控制噴射式混合加熱器出口除鹽水溫度不低于90℃。因此，在氣水分離器的水側安裝溫度傳感器，通過控制進入噴射式混合加熱器除鹽水的流量，控制其出口除鹽水溫度。

    在熱電廠汽輪機回熱系統中，高壓加熱器起著加熱鍋爐給水，提高電廠熱效率的作用。但實踐證明，高壓加熱器汽側凝結水壓力較高(一般為0．6MPa)，若直接送入除氧器，易造成除氧水沸騰，若送入凝結水箱，易產生大量的閃蒸汽，使現場工作環境惡化。因此，需要增加一套疏水系統，但這降低了運行的可靠性。由于運行可靠性較差，有的電廠甚至不投入高壓加熱器，導致電廠熱效率降低。

    采用噴射混合式高壓給水加熱器替代傳統的高壓加熱器，可以從根本上解決這一問題。噴射混合式高壓給水加熱器即在噴射式混合加熱器前增設一臺變頻增壓泵(見圖5)。由于汽水直接混合，因此噴射混合式高壓給水加熱器換熱效率較高。由于不存在結構復雜的高壓加熱器疏水系統，運行可靠性得到大幅提高。

在采用噴射混合式高壓給水加熱器的熱力系統流程中，高壓蒸汽通過主汽閥門進入汽輪機，在汽輪機內膨脹做功，推動發電機發電。完成做功的蒸汽由汽輪機尾部排出，進入凝汽器，凝結水進入低壓加熱器加熱除鹽水，最后排至凝結水箱。加熱后的除鹽水進入熱力除氧器，經除氧后的除鹽水經變頻增壓泵加壓后，進入噴射式混合加熱器，將汽輪機中間抽汽吸入，對除鹽水進行加熱，最后通過鍋爐給水泵送入鍋爐。在噴射式混合加熱器出口安裝溫度傳感器，通過調節變頻增壓泵的轉速，保證噴射式混合加熱器出口除鹽水的溫度恒定。

    ①蒸汽噴射泵、噴射式混合加熱器特別適用于低壓蒸汽的熱回收。

    ②蒸汽噴射泵屬非標設備，需要根據應用現場的實際條件和介質參數進行專項設計。

    ③節能系統可以根據不同的用途進行設計組合。對于需要蒸汽的用戶，可以采用蒸汽噴射泵組成節能系統；對于需要熱水的用戶，可以采用噴射式混合加熱器組成節能系統。

    ④采用蒸汽噴射泵、噴射式混合加熱器的節能技術應用領域廣泛，而且節能效益顯著。

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作者簡介：高陽(1958一 )，男，遼寧沈陽人，教授級高級工程師，碩士，主要從事熱能工程應用技術的研究。