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　　　　　　　　　　　　　　热泵供汽系统的应用

 

　　　锅炉生产的蒸汽压力肯定要高于用汽设备的压力要求的，于是高压蒸汽输送到末端用汽设备处，往往要通过蒸汽减温减压装置，将高品质的蒸汽参数降低到生产所需要的低品质蒸汽参数。尽管减温减压装置从热力学第一定律（能量转化及守恒定律）的观点来看没有能量损失，输人能量与输出能量相等，但从热力学第二定律（能量朝品质降低转换的过程是不可逆过程）的观点来看，则造成了很大的不可逆损失，即减温减压后的蒸汽做功能力大大降低，也就是蒸汽的熵焓值降低。而且，蒸汽做完功，释放部分热量后，会形成低压凝结水闪蒸汽，或者低压蒸汽，由于这些蒸汽参数很低，不能满足工艺生产的需要而白白浪费，其结果造成设备能耗大，成本高，严重制约企业产品的竞争力。其实，这些低品位蒸汽仍然蕴藏着巨大的热值，善加利用前景无限。
 　　蒸汽喷射式热泵利用蒸汽喷射式热泵替代阀门节流减压，同时回收低压蒸汽或凝结水闪蒸汽，实现废热资源的合理梯级利用，提高能源利用率，有效降低产品单位能耗，达到节约能源，保护环境的目的。

 


　　蒸汽喷射式热泵是提高低压蒸汽压力的专用设备，由喷嘴、吸入室、混合室、扩压管等部件组成。其工作机理是利用高压驱动蒸汽的高速喷射，造成真空，从而不断抽吸低压蒸汽或凝结水闪蒸汽，经过混合扩压，最终降低了高压蒸汽的品位，提高了低压蒸汽或凝结水闪蒸汽的品位，从而形成的中压蒸汽能够满足生产工艺所需要的蒸汽参数，达到充分利用工业废热蒸汽资源的目的，是一种高效节能设备。该设备属于非标产品，需要根据具体的热力系统，介质参数和现场条件进行设计制造。
　


　　　 蒸汽喷射式热泵结构简单，无转动部件，寿命长，运行可靠，安装方便，操作简便，维修容易；可带全套自控装置，保证出口压力温度稳定（亦可手动调节控制）；节能效益显著，可以充分回收企业原来不能再利用的低压蒸汽和闪蒸汽，设备投资回收期在半年左右。
　　　 因此蒸汽喷射式热泵非常适合造纸、纺织、化工、啤酒、酒精、热电联产和集中供热企业用于回收放散的低压蒸汽，以及锅炉定连排的闪蒸汽和末端用汽设备经疏水阀出来的凝结水闪蒸汽，并在高压蒸汽节能减压、高温蒸汽节能降温、汽轮机蒸汽压力匹配等方面有着非常广泛的用途。
全自动蒸汽喷射式热泵结构 由减压系统（减温减压阀、节流孔板等）、减温系统（高压差给水调节阀、节流阀、止回阀等）、安全保护装置（安全阀、针形阀）以及自动控制系统（热电偶、变送器、电动执行器、控制柜）等组成。其结构如下图所示。

　　由蒸汽喷射式热泵、高效闪蒸罐、调压疏水罐、压差式排水器等热力单元设备进行模块优化组合，可以建立新型的热泵供热系统，回收废热蒸汽。在工业生产中，该系统可以广泛替代目前国内外普遍采用的进行蒸汽节流减压造成蒸汽能量贬值的常规热力系统，不仅使能量的品位和数量得到合理的利用，也使换热设备中的蒸汽冷凝水排出通畅，提高换热设备的传热强度，为经济有效回收利用低品位废热蒸气，实现废热资源化利用开创新路。
　　应用案例分析 某造纸厂自备电站设有次中压10t/h锅炉二台，配有B1.5-24/5汽轮机一台，生产用汽18t/h，其中造纸机烘干用汽10t/h，用汽参数3kg/cm2，蒸煮用汽8t/h，用汽参数7kg/cm2。由于汽轮机排汽满足不了蒸煮需要，只能用锅炉新汽经减压减温供给，因此通过汽轮机的蒸汽流量只有10t/h，汽轮机只能发电600kW。后采用汽轮机压力匹配器代替减压减温器，用24kg/cm2 锅炉新汽4t/h引射5kg/cm2的汽轮机排汽4t/h，使之升压到7kg/cm2共8t/h，引射系数为1。使通过汽轮机的流量增加4t/h，发电量达到1000kW，增加了400kW，年创利润89万元，热泵投资不到15万元。
　　浙江金甬晴纶有限公司热力系统原先装有多套减温减压装置，低压蒸汽浪费严重，后安装两套蒸汽喷射式热泵，利用3.4Mpa高压驱动蒸汽喷射抽吸0.3Mpa低压放散蒸汽，将其充分混合扩压至工艺生产需要的0.8Mpa蒸汽，充分回收低压饱和蒸汽的损失能量，节能效果非常显著。

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