孟康
光大生态环境设计研究院有限公司，江苏省南京市210000
摘要：在目前运行的垃圾发电厂中，高、低压疏水，除氧器溢放水等温度、压力均较高的水，均排入疏水扩容器扩容降压为100℃的饱和蒸汽与疏水，蒸汽排入大气不作利用，疏水回收至疏水箱，造成水量及能量损失；同时从热力学第二定律角度，系统的熵增较大。现采用一种疏水换热器，在保证扩容减压效果前提下，减少水量、能量损失以及系统熵增。
关键词：垃圾发电厂 疏水扩容器 疏水箱 熵 熵增 管壳式换热器 疏水换热器
引言
随着人们生活水平的提高，产生了越来越多的生活垃圾，垃圾发电厂应运而生。垃圾发电可以变废为宝，不但充分利用了垃圾的热值，又能通过烟气处理系统对燃烧产生的有害成分进行统一处理，减少对环境的污染。由于各行各业对能源的利用率要求越来越高，垃圾发电厂的每一点技术改进都具有重要意义。垃圾发电厂疏水系统采用传统的疏水扩容器形式收集疏水，造成疏水水量、能量损失以及系统熵增，改造疏水扩容器可改善现状。
一、现有疏水系统造成损失的原理
1.1 疏水水量及能量损失
在目前运行的垃圾发电厂中，高压疏水、低压疏水、除氧器溢放水均排入疏水扩容器进行扩容降压，220℃的高压疏水、低压疏水不经过任何的换热处理直接扩容降压为100℃的饱和蒸汽与疏水，蒸汽排入大气不作利用，疏水流入疏水箱；同样，130℃（中压除氧器）的除氧器溢放水经过扩容降压后，排入大气和疏水箱。
工作原理见图1.1。
高压疏水、低压疏水、除氧器溢放水进入疏水扩容器产生蒸汽百分比计算见式1.1，百分比数值见表1.1。
[1] 式1.1
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高压疏水进入疏水扩容器后产生29.4%的蒸汽并排入大气，低压疏水23.9%，除氧器溢放水5.3%，现有系统造成以上水量及能量的损失。
1.2 系统熵增较大
现有的疏水扩容器，其工作原理均为扩容降压，降低疏水参数汇入疏水箱。经过疏水扩容之后，高参数的疏水变为低参数的蒸汽与疏水，熵增较大，系统做功能力降低，传热效率降低[2]。
二、现有疏水系统的改造方案
将传统的疏水扩容器更改为管壳式换热器，高温疏水疏水在壳程扩容降压的同时将热量传递给管程25℃的除盐水，高温疏水与除盐水相向而流，达到高效换热的效果，最终高温疏水降至100℃左右汇入疏水箱二次利用。
工艺方案构成：1.疏水换热器 2.疏水管道 3.除盐水进水管道 4.除盐水出水管道，如图2.1所示。从2高、低压疏水管道（220℃）、除氧器溢放水管道（130℃）来的高温疏水，流经1疏水换热器壳程进行扩容降压、换热，转换为100℃左右疏水汇入疏水箱。除盐水通过3除盐水进水管道进入1疏水换热器管程，经过换热，经由4除盐水出水管道流出，完成换热过程。
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疏水在高参数时与除盐水进行换热，熵增较原系统有所减小[2]，传热效率高于扩容降压后再利用。同时，取消目前常规垃圾发电厂所用疏水扩容器的蒸汽排空管，避免了热量浪费以及不必要的建造、运营成本。
三、结束语
将传统的疏水扩容器更改为管壳式换热器，疏水走壳程，保证壳程实现扩容降压的同时，利用高温疏水完成更高效的换热，25℃除盐水走疏水换热器管程，最大限度吸收高温疏水热量。同时，取消蒸汽排出管，避免了热量浪费以及不必要的建造、运营成本。从工艺方案角度提高能量利用率。
参考文献：
[1]《中小型热电联产工程设计手册》编写组 中小型热电联产工程设计手册，中国电力出版社，2006；
[2]沈维道 童钧耕 《工程热力学》，高等教育出版社，2007.6。