江苏某市一项政府重点新建工程，地上总建筑面积103994m²，空调总冷负荷12248kW，总热负荷9800kW，水系统分设于A1与A2(含B楼)楼的两个冷热源空调机房，皆位于地下室内，两组冷却塔与膨胀水箱分设于A1、A2楼顶。原设计采用汽一水板式换热机组进行冬季供暖，设计的系统高温凝结水降温需耗用的自来水量是凝结水量的1.683倍，且需另增加数百米管线及热水泵将凝结水抽送排放至室外雨水调节池，这有违国家有关创建低能耗和近零能耗建筑的要求。为此，本文对该设计作了节能技术改造，以确保使用效果和节能效益。

1改造前的设计方案    

采用汽一水板式换热机组进行冬季供暖，蒸汽放热相变后，经热动式疏水器流出的高温凝结(软)水，用2组排污降温罐(英国BDV60型锅炉排污扩容器)加自来水降温，经自来水混合将凝结水降温至40℃，再通过4台热水泵(2开2备用)将凝结水抽送，排放至室外雨水池。    

该设计方案虽能完成高温凝结水的降温和排放，但耗用了能源，增加了排放成本。具体表现为:高温凝结水通过混合自来水降温，耗用了大量水资源，且其热量不能回收利用;新增4台热水泵排放降温后的凝结水，增加了设备投资和电量损耗;运行时热水泵的吸水管高于吸水位不可自灌，易吸空造成停泵;缺液位自控启闭水泵装置，易导致故障。

2改造后的节能方案

2.1改造方案的节能原理    

为使得高温凝结水的余热得到充分回收利用，改造方案分两步:第一步是回收利用凝结水余热640078 kW/季度;第二步是回收利用温水流量(21094.8t/季度)。设备配置方面，不再采用原方案的排污降温罐，用自行设计的2组具有汽水分离功能的凝结水箱取而代之。    

(1)回收利用余热系统    

利用旋启式单向阀后的背压，将板换相变后经过热动式疏水器流出的高温凝结软水，提升到具有汽水分离和补水功能的凝结水箱中储存周转，再通过板换上原有的补水泵将其分别送人两个空调供暖系统利用，即补人热媒水循环泵的吸水端，进人热媒水循环系统，达到余热全回收利用的目标。    

(2)回收利用温水系统    

媒水系统多余的温水(具有势能)从屋顶膨胀水箱溢流到热水调节水箱，进人第二步温水流量回收利用系统，供冬季洗涤之用。

2.2改造方案的关键技术

(1)凝结水箱的技术参数    

圆形凝结水箱的技术参数，水箱中不锈钢内螺纹管接头①一⑦的参数，可为类似工程参考用。

(2)多功能凝结水箱的结构设计    

针对系统传热特点，专门进行了多功能不锈钢凝结水箱的结构设计。凝结水箱具有汽水分离、喷雾回收再生蒸汽的热量、液位自控凝结水泵的启闭补水等功能。

2.2.3凝结水箱的操作与使用    

(1)凝结水箱的工作原理    

凝结水经2台板式换热机组DN50热动式疏水器和旋启式单向阀输出，汇合后依靠旋启式单向阀后的背压提升进人凝结水箱，经箱内的三通进行汽水分离。    

自来水由凝结水箱上部DN32截止阀进入箱内4个铜喷雾嘴(纺织空调喷雾加湿用)，在箱内顶部形成冷雾层，用以回收箱内的再生蒸汽，使其凝结成热水，融人箱内热水中回收利用。    

多余再生蒸汽经箱盖顶部排气管排出室外，消除余压，确保系统安全运行。    

(2)凝结水箱的操作与使用    

1)出水口操作    

出水口径为DN80，位于箱的底部与排污合一出口，出水管道与凝结水泵吸水口通过三通连接。排污为DN80出口，在三通的下方经弯头，通过排污阀和溢水三通排至机房内的集水坑。    

2)溢水口操作    

溢水口接管DN80与排污管经阀后的三通连接，可随时溢水、排汽消压。    

3)液位控制操作    

凝结水箱上设有液位控制器1组，可依据凝结水箱内液位高低，自动启闭凝结水泵，向热媒水循环系统中补水。同时，设有DN20液位计1组及0100 0C轴向温度计1个，用于直接观测箱内的液位和热水温度。    

4)停机操作    

停机时先关板换的蒸汽进汽阀门，再分别关断热水循环泵与凝结水泵的电源，此时板换即无凝结水产生。    

5)系统水质维护    

系统运行一段时间后，若箱内水质变黄变混，可利用夜间停机时间让其沉淀，次日开机时，可打开排污阀先进行排污，至出清水时方可关闭排污阀。

3改造前后的节能成效比较

3.1设备投入比较    

原方案误用价格较高的英国BDV60型锅炉排污扩容器代为排污降温灌，并新增4台热水泵，预估在原基础上增加费用40余万元。而改造后的方案，用自行设计制作的凝结水箱代替排污扩容器，且可用板换上原有的补水泵，无须增加热水泵，预估在原基础上可节省设备费用7.08万元。

3.2资源耗用比较    

原方案中高温凝结水降温耗用的自来水量是凝结水量的1.683倍。按板式换机组提供的实际用量计算，凝结水季耗量7 862.4 t/G，自来水实际季耗量为13 232.4 t/G，共21 094.8 t/G，计人民币63 284.4元/季。同时，采用4台热水泵(2开2备用)进行抽送排水，电量损耗1 497.6 kW，计人民币6 514.56元。    

改造后的方案节省了原方案中凝结水和自来水用量，避免了原方案中的电能损耗。

3.3余热利用的实效比较    

原方案未回收利用余热，每季余热浪费量达640 078 kW，且不能节约蒸汽用量。改造后的方案实现了余热回收利用，节约了蒸汽用量。    

    (1)余热利用率计算    

按原设计约定的测算条件:冬季冷水温度为10℃，空调热水供水温度为60℃，凝结水温度为80℃。考虑每月排污一次和极小部分的再生蒸汽流失，凝结水的回收量按95%计。    

(2)余热创新利用的实效    

通常情况下，冬季供暖时，这种凝结水都直接排人下水道而被浪费。经探讨，该工程中空调供暖用板换凝结水，因自身特点，只可回收为空调供暖所用。凝结水是高温软水，进人供暖系统后，不但可以避免管道和设备受积垢的腐蚀，延长使用寿命，减少加药水处理器的用药量，而且可回收利用余热，降低运行成本，从而提高换热效率和能源利用率。

4结语    

节约能源，保护环境是我国的基本国策，推动与发展建筑节能减排和低碳环保是贯彻执行基本国策的基础条件。实践证明，通过实施技术措施，节能改造，实现凝结水余热回收利用后，2016-2017年冬季供暖系统运行正常，安全可靠，室内环境温度舒适。同时，节省热量640 078 kW，节省水资源21 094.8 t，节省蒸汽耗量38%，且两年内就可收回机房内热源设备及其配管的全部投资成本。另外，节省设备费 7.08万元，节约40余万元的再投资，减少了运行成本，可有效合理地综合循环利用资源。综上，本节能方案，共可省成本1 141 126.66元，节约了热能和水资源，可为类似新建工程项目或既有建筑的节能改造提供参考。    

进一步研究可知，若采用可再生能源“地源热泵空调系统”节能方案，则无凝结水产生，可不受热网蒸汽的制约，从而实现更大程度的环保节能。