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化廢為寶，節(jié)能增效：除氧器排氣余熱回收技術深度解析

在追求綠色低碳、高質量發(fā)展的今天，工業(yè)企業(yè)的每一個節(jié)能細節(jié)都蘊含著巨大的經(jīng)濟與環(huán)境效益。除氧器作為熱力系統(tǒng)中的一個關鍵設備，其傳統(tǒng)的排氣方式造成了大量高品質熱能和純凈水的浪費。因此，對除氧器排氣進行余熱回收，已成為眾多電廠、石化、紡織、造紙等用能企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要技術路徑。

一、 為什么要回收除氧器排氣余熱？

除氧器的主要功能是去除鍋爐給水中的溶解氧和非凝結氣體，以防止設備及管道的腐蝕。其工作原理是通過蒸汽將給水加熱至飽和溫度，從而使氣體析出。這些析出的氣體與一部分加熱蒸汽的混合物會通過排汽閥持續(xù)不斷地排出，以維持除氧器內的壓力平衡和除氧效果。

這部分持續(xù)排出的氣體（主要為氧和二氧化碳）攜帶了兩部分能量：

1. 顯熱：廢氣本身溫度所攜帶的熱量（通常略高于100℃）。

2. 潛熱：其中所含水蒸氣的汽化潛熱（這是能量的主要部分）。

傳統(tǒng)的處理方式是直接將這股高溫汽水混合物排入大氣。這不僅造成了巨大的能源浪費（熱量損失），還導致了寶貴的水資源（高品質的蒸餾水）的流失，同時，排出的白色“汽霧”有時也會形成視覺上的“污染”。

二、 余熱回收的工作原理與技術方案

目前，最主流、最高效的除氧器排氣余熱回收技術是采用混合式換熱器或表面式換熱器，核心思路是利用冷介質直接或間接吸收排氣中的熱量，實現(xiàn)能量和物質的“雙回收”。

1. 主流技術：混合式熱交換器（噴淋冷卻/吸收式）

這是應用最廣泛的方案，系統(tǒng)主要由一個回收罐（或稱冷卻器）、循環(huán)水泵、噴淋裝置和板式換熱器等組成。

• 工作流程：

1. 引射與混合：除氧器的排汽通過管道被引入回收罐。

2. 噴淋冷卻：低溫的冷卻水（通常采用化學補水或凝結水）通過噴淋嘴在回收罐內霧化，與高溫排氣充分混合接觸。

3. 熱質交換：噴淋水吸收排氣的顯熱和大量水蒸氣的潛熱，自身溫度升高。同時，絕大部分水蒸氣被冷凝成水，混合到噴淋水中。

4. 氣體分離：不凝結氣體（O?、CO?等）由于密度小、體積大，在罐內上升并從頂部的小排氣口排出（此時排量已大幅減少，溫度接近環(huán)境溫度，幾乎無可見汽霧）。

5. 熱量利用：被加熱后的噴淋水（水溫通?？缮?~15℃）由循環(huán)水泵送出，通過一臺板式換熱器將熱量傳遞給最終的冷介質（如鍋爐補水或生活用水），自身冷卻后再回到回收罐內繼續(xù)參與噴淋循環(huán)。

• 技術特點：

• 回收效率高：直接混合換熱，傳熱傳質效率極高，可回收超過95%的熱量。

• 節(jié)水顯著：回收了絕大部分的排汽冷凝水，節(jié)水效果明顯。

• 系統(tǒng)簡單，投資相對較低，維護方便。

2. 備選技術：表面式熱交換器

對于一些有特殊要求的場合，也會采用表面式換熱器（如管殼式換熱器）。

• 工作流程：排汽在換熱器的殼程流動，冷介質（如補水）在管程流動，兩者通過金屬壁面進行間接換熱。排汽被冷凝成水后回收，不凝結氣體排出。

• 技術特點：

• 工質不混合：冷熱流體分離，適用于對水質有嚴格要求的系統(tǒng)。

• 但存在換熱效率較低、投資較高、易結垢堵塞等缺點。

三、 余熱回收帶來的顯著效益

實施除氧器排氣余熱回收改造，可以為企業(yè)帶來立竿見影的“三重”效益：

1. 經(jīng)濟效益

• 節(jié)能：回收的熱量用于預熱鍋爐補水，直接減少了用于加熱補水的蒸汽消耗量，降低了燃料成本。

• 節(jié)水：回收了高質量的冷凝水，減少了水處理費用和新鮮軟水的購買量。

• 投資回收期短，通?？稍?nbsp;0.5 - 2 年內收回全部改造投資。

2. 環(huán)境效益

• 減排：節(jié)約燃料意味著直接減少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等溫室氣體和污染物的排放。

• 消除視覺污染：排汽中的白色汽霧基本消失，改善了廠區(qū)環(huán)境形象。

3. 運行安全效益

• 傳統(tǒng)的排汽在冬季易在廠房頂部形成冰凌，威脅設備和人員安全。改造后徹底消除了這一隱患。

• 系統(tǒng)自動化運行，無需額外操作，提高了原有除氧器的運行穩(wěn)定性。

四、 應用場景與注意事項

• 應用場景：該技術幾乎適用于所有連續(xù)運行的熱力除氧器，特別是在排汽量較大的中、高壓鍋爐系統(tǒng)中，節(jié)能效果尤為突出。廣泛應用于火力發(fā)電廠、區(qū)域供熱中心、石油化工、食品加工、紡織印染等行業(yè)。

• 注意事項：

• 系統(tǒng)匹配設計：需根據(jù)除氧器的具體排汽量和參數(shù)進行定制化設計，確?；厥障到y(tǒng)與主系統(tǒng)匹配。

• 防腐蝕材料：回收罐和管道應采用不銹鋼等耐腐蝕材料，以應對溶有氧等氣體的水質。

• 不凝氣通暢排放：必須保證微量不凝結氣體的順暢排出，防止其在系統(tǒng)內積聚，影響換熱效果和除氧效率。

結論

除氧器排氣余熱回收技術是一項“變廢為寶”的成熟節(jié)能技術，它完美詮釋了“節(jié)能無處不在”的理念。它投資小、見效快、效益顯著，是企業(yè)實現(xiàn)精細化管理、降本增效、踐行綠色社會責任的有效手段。對于尚未進行此項改造的企業(yè)而言，這無疑是一個亟待挖掘的“金礦”。實施改造，既能收獲真金白銀的經(jīng)濟回報，又能為我國的雙碳目標貢獻一份力量，是一項真正意義上的雙贏投資。