先進的真空技術確保區域供熱管網的良好水質

區域供熱網絡回路中的水質是管網使用壽命的一個決定性因素。為了防止黑鋼管腐蝕，應使用軟化水或滲透液作為傳熱介質。 通過與 Busch 普旭討論，Elektrizit?tswerke Mittelbaden AG &Co. KG 找到了利用 Busch 普旭先進的真空技術去除水回路中氧氣和二氧化碳的理想解決方案。反滲透裝置應用于對水進行脫鹽處理。利用新開發的脫氣系統，他們找到了一種非常高效安全的技術，可以顯著延長管網中黑鋼管的使用壽命。

Elektrizit?tswerke Mittelbaden 簡介

電力公司 Elektrizit?tswerke Mittelbaden AG &Co. KG 在拉爾、奧芬堡、豪薩赫和凱爾設有四座生產工廠，為近 300，000 名居民提供能源。位于奧芬堡的工廠目前還運營著區域供熱網絡，為約 900 戶家庭供暖。送入區域供熱網絡的水作為傳熱介質，利用熱電聯產機組產生的廢熱將其加熱到 80°C。目前，區域供熱系統正在進一步擴展。2021 年，第三個供熱網絡將投入運營，第四個供熱網絡目前正處于規劃階段。

將真空技術應用于區域供熱

現有的兩個區域供熱管網加起來有近 5 公里長，都是由隔熱黑鋼管組成。為了保證管道擁有盡可能長的使用壽命，首先需要在水軟化裝置中將水的 pH 值降至 0。然后，在反滲透裝置中，水的電導率被降低至 8 至 9 微西門子每立方厘米（μs/cm³）。過去，主要由氧氣和少量二氧化碳組成的煙塵氣體是用脫氣系統抽出的， 這些裝置都配備了液環真空泵。對于該公司的技術專家 Tobias Friedemann 來說，這種真空解決方案不盡人意。這些真空泵需要水作為工作液， 每年所需淡水的成本加起來有 3,000 歐元。由于之前提供脫氣系統的供應商不再提供服務，Tobias Friedemann 開始在市場上尋找替代方案。由于環保原因，在奧芬堡，電力公司使用化學品處理水質不是一個合法的替代方案。此外，使用化學品非常復雜，因為化學品的劑量和成分可能會導致不良反應，這反而會對水質產生負面影響。

Busch 普旭熱脫氣系統的優點

經過廣泛調研后，Tobias Friedemann 找到了 Busch 普旭。Busch 普旭的工藝工程師開發了一種全新的熱脫氣系統，其核心是最新一代、采用變頻控制的 MINK 干式爪式真空泵。

在 24 小時運行期間，每小時有 1000 升水從回路中不斷輸入脫氣系統， 這些水被噴灑到真空容器中。噴水和水箱中的填充物會為水創造盡可能大的表面積，這樣煙霧就能被真空泵高效抽出。脫氣后的水以這種方式通過控制系統直接或使用儲水箱被送回到回路中。工藝工程師面臨的一個挑戰是，緊挨著供熱機組的房間是一個密閉空間。解決方案是在框架上安裝一個緊湊型脫氣系統（圖 1），它包含所有組件和控制系統。以這種方式實現了脫氣系統與供熱系統的連接，脫氣系統可以交替處理兩個區域供熱網絡內運行的水。

Busch 普旭的脫氣系統從 2020 年初開始運行，從那時起，就為兩個長 1.8 和 2.8 公里、總水量為 300 立方米的區域供熱網絡全天候脫氣。 對于 Tobias Friedemann 而言，新脫氣系統的優點顯而易見。使用 MINK 干式爪式真空泵意味著他不再需要使用淡水作為工作液。因此，他節省了進水和排水的成本，更重要的是，節省了用水成本。MINK 爪式真空泵是干式運行的， 這意味著它們不需要用水或其他工作液來壓縮或抽取蒸汽。此外，它們還能在脫氣容器中可靠地產生所需的真空度， 這與水量或其溫度無關。變速驅動使真空泵能夠精確地適應水況，并準確地按需提供真空度， 另一方面，無法精確控制液環真空泵，因為其真空性能取決于水溫。幾乎免維護的 MINK 干式爪式真空泵正在取代 E-Werk Mittelbaden 公司之前使用的兩臺液環真空泵。除了變速驅動這一優勢以外，該真空泵還有助于降低能源成本，對于電廠來說，也能從中受益。全新的脫氣系統由 Modbus RTU 進行監控， 這樣就可以從外部操作和控制它， 持續監測水循環、水溫和水的電導率。如果三個參數中的某一個參數出現偏差，可以立即采取適當的糾正措施。

Tobias Friedemann 意識到，這是未來區域供熱管網中對水進行脫氣的優質解決方案。他已經為新的區域供熱網絡安裝了第二套 Busch 普旭的脫氣系統，該網絡將于明年投入運行。未來的區域供熱網絡也將配備 Busch 普旭的脫氣系統。