鍋爐排污的控制與節(jié)能

鍋爐排污的控制與節(jié)能趙龍生（東南大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院，南京210096）排污進(jìn)行有效的控制，盡量減少鍋爐排污量。闡述了對(duì)鍋爐排污所采取的節(jié)能措施。
　　1鍋爐排污的必要性電廠鍋爐產(chǎn)生的蒸汽必須符合規(guī)定的壓力和溫度，同時(shí)其雜質(zhì)含量也不能超過(guò)一定的限量。蒸汽中的雜質(zhì)包括氣體和非氣體雜質(zhì)，非氣體雜質(zhì)也叫蒸汽的含鹽。蒸汽含鹽超過(guò)一定量時(shí)，可能?chē)?yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行。由汽包來(lái)的飽和蒸汽的含鹽可能沉積在過(guò)熱器中，這將影響蒸汽的流動(dòng)和傳熱，使管道金屬溫度增高。過(guò)熱蒸汽中的含鹽可能沉積在管道、閥門(mén)、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥和葉片上。閥門(mén)上的的積鹽會(huì)使其動(dòng)作不靈且影響其嚴(yán)密性。汽輪機(jī)葉片上的積鹽會(huì)使葉片型線改變，效率降低，還會(huì)使蒸汽流動(dòng)阻力增大，降低汽輪機(jī)的出力，并增大軸向推力，當(dāng)沿圓周的積鹽不均勻時(shí)，也將影響轉(zhuǎn)子的平衡，甚至造成重大事故。飽和蒸汽的品質(zhì)，在很大程度上決定于爐水的含鹽濃度。尤其，在水冷壁下部，火焰中心輻射區(qū)段，管內(nèi)結(jié)垢將導(dǎo)致垢下腐蝕，管壁過(guò)熱，金屬材料強(qiáng)度下降，管道起包、減薄，甚至爆破，嚴(yán)重影響鍋爐安全運(yùn)行。為防止各種雜質(zhì)在水冷壁中結(jié)垢和堵塞，鍋爐還要定期地從其水循環(huán)的最低點(diǎn)（如水冷壁下聯(lián)箱）實(shí)施排污，以排掉爐水中的泥垢、沉渣和鐵銹，這種方法稱(chēng)為定期排污，定期排污一般每八小時(shí)排一次。實(shí)行有計(jì)劃、科學(xué)的排污，保持爐水合格，可減緩或防止結(jié)成水垢、汽水共騰，保證蒸汽品質(zhì)及防止鍋爐金屬腐蝕，確保鍋爐安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
　　2鍋爐排污的控制鍋爐排污雖然排掉了高濃度鹽分及水渣，但同時(shí)也帶走了大量水及熱量，為減少水及熱能的浪費(fèi)，必須對(duì)鍋爐排污進(jìn)行有效的控制，即在滿足鍋爐安全、平穩(wěn)運(yùn)行的前提條件下，盡量減少鍋爐排污量，既要防止因排污不足而導(dǎo)致?tīng)t水水質(zhì)超標(biāo)，又要防止排污過(guò)量造成浪費(fèi)。
　　通過(guò)調(diào)整連排開(kāi)度減少連續(xù)排污量，連續(xù)排污時(shí)間根據(jù)水質(zhì)情況而定，水質(zhì)化驗(yàn)人員應(yīng)堅(jiān)持定期化驗(yàn)的原則，以便根據(jù)爐水各項(xiàng)濃度指標(biāo)的變化情況隨時(shí)調(diào)整排污量。
　　定期排污應(yīng)遵循“勤排、少排、均勻排”的原則，應(yīng)注重嚴(yán)格控制排污的時(shí)間，一般每八小進(jìn)排一次，每次全開(kāi)時(shí)間不超過(guò)30S.通過(guò)延長(zhǎng)定期排污的周期、縮短定期排污的時(shí)間，減少定期排污量，并且盡量選擇在鍋爐水位稍高、汽壓較高、鍋爐負(fù)荷較低或壓火時(shí)進(jìn)行排污，因?yàn)槠鋾r(shí)雜質(zhì)最易沉結(jié)在鍋爐底部，不易導(dǎo)致缺水，而高汽壓時(shí)排污水流速高，便于排出污垢。排污時(shí)要設(shè)專(zhuān)人監(jiān)視水位變化，防止缺水。加強(qiáng)停爐保護(hù)，減少停用腐蝕，提高鍋爐啟爐時(shí)爐水合格率。定期排污要按次序逐個(gè)排污，不可多處同時(shí)排污，以保證排泄壓力大，排污效果好，避免水位下降太大。排污時(shí)應(yīng)先全開(kāi)一次門(mén)，微開(kāi)二次門(mén)，進(jìn)行暖管預(yù)熱后，再快開(kāi)二次門(mén)，排污近30s時(shí)，先關(guān)閉二次門(mén)，然后關(guān)閉一次門(mén)，這樣可保護(hù)一次閥芯不受沖刷，可在不停爐狀況下安全檢修二次門(mén)。
　　鍋爐的排污量Dpw與鍋爐額定蒸發(fā)量D之比稱(chēng)為鍋爐排污率p即我國(guó)規(guī)定鍋爐排污率不應(yīng)超過(guò)如下數(shù)字：凝汽式電廠，1~2%，熱電廠，3 ~7%.鍋爐所需的排污量可以根據(jù)鍋爐的鹽平衡求得。如鍋爐的額定蒸發(fā)量、給水量和排污量均以相對(duì)值表示，以鍋爐額定蒸發(fā)量為100（%），則排污率為P（%），而給水量為（%）。根據(jù)鍋爐的雜質(zhì)平衡關(guān)系，由給水帶進(jìn)鍋爐的雜質(zhì)量應(yīng)等于飽和蒸汽所帶走的雜質(zhì)量和隨排污水排走的雜質(zhì)之和，即Spws―排污水排走的雜質(zhì)量，可視作等于爐水的雜質(zhì)量，即Spws=S.由此可以得到排污率p的計(jì)算式：的濃度，而這將影響蒸汽的品質(zhì)。這樣減小鍋爐排污率和提高蒸汽的品質(zhì)之間存在著矛盾，采用蒸汽清洗即可解決這一矛盾。蒸汽清洗時(shí)，從爐水中產(chǎn)生的蒸汽全部被潔凈的給水清洗，故蒸汽的品質(zhì)決定于清洗水的品質(zhì)，而鍋爐的排污則是從濃度較高的爐水中引出。清洗水和排污水間有很大的濃度差，造成這個(gè)濃度差，有利于獲得品質(zhì)優(yōu)良的蒸汽，并且可降低鍋爐排污率。
　　3鍋爐排污的節(jié)能分析bookmark4因此，根據(jù)給水的品質(zhì)及容許的蒸汽品質(zhì)和爐鍋爐排污的節(jié)能，可以從減少鍋爐排污水及對(duì)其熱能的回收利用兩方面入手。
　　3.1減少鍋爐排污水的節(jié)能分析減少鍋爐排污水所帶來(lái)的節(jié)能效益如下式：QpV= X1000X（is― ADpw―鍋爐排污水的減少量，t；Its――鍋爐爐水的洽，lkkg；Ibs―鍋爐補(bǔ)水的焓，lwkg.節(jié)約標(biāo)煤量為：n―鍋爐熱效率。
　　3.2鍋爐排污水及其余熱的回收利用3.2.1排污擴(kuò)容蒸汽的回收鍋爐的連續(xù)排污水，經(jīng)節(jié)流后可送入連續(xù)排污擴(kuò)容器，由于其壓力突然降低而擴(kuò)容蒸發(fā)，擴(kuò)容后的蒸汽回收到熱力系統(tǒng)中去。為了穩(wěn)定擴(kuò)容器的壓力，一般是將這部分蒸汽引至除氧器、每千克鍋爐排污水汽化量：水品質(zhì)，即可根據(jù)式（3）計(jì)算出排污率P.Sp―般很小，可忽略不計(jì)，由式（3）得：從式（4）可以看到，要想減小鍋爐排污率p可以減少給水雜質(zhì)量Sgs和增大排污水雜質(zhì)量Sls兩方面著手。減小給水雜質(zhì)量Sgs，就是要提高鍋爐給水的質(zhì)量，降低其含鹽量和堿度。增大排污水雜質(zhì)量Sls，就是要從爐水排出盡可能多的雜質(zhì)，提高排污水n―汽包到擴(kuò)容器間的管道散熱損失系數(shù)，取為0.98；~0.98；r―擴(kuò)容器壓力下的汽化潛熱，l/kg；如對(duì)中溫中壓鍋爐，ib=1108.5k/kg（汽包壓力即對(duì)中溫中壓鍋爐，每千克鍋爐排污水經(jīng)連續(xù)排污擴(kuò)容器可回收0. 28kg的蒸汽。
　　3.2.2鍋爐排污水的回收利用鍋爐排污水經(jīng)連續(xù)排污擴(kuò)容器回收蒸汽后，還余下約70%的排污水，在冬季可將這部分排污水用于熱水采暖系統(tǒng)的補(bǔ)水。因?yàn)榕盼鬯畨A度約為1.2mmol/L而且其硬度和含鹽量遠(yuǎn)低于生水，所以它不會(huì)對(duì)采暖系統(tǒng)構(gòu)成危害。
　　鍋爐排污水還可作其它蒸發(fā)設(shè)備的給水。
　　3.2.3鍋爐排污水余熱的回收利用在非采暖期，可將連排排污水送入排污水冷卻器，加熱化學(xué)水處理車(chē)間送來(lái)的軟化水，使排污水溫度降至50°C以下再排放。
　　進(jìn)入排污水冷卻器的排污水量Dp可按下式計(jì)這部分連續(xù)排污水所釋放的熱能為：4結(jié)論4.1為保證鍋爐蒸汽品質(zhì)，鍋爐必須進(jìn)行排污，鍋爐排污分連續(xù)排污和定期排污。
　　4.2為減少工質(zhì)和熱量損失，必須對(duì)鍋爐排污進(jìn)行有效控制，在滿足鍋爐安全、平穩(wěn)運(yùn)行的前提條件下，盡量減少鍋爐排污量。
　　4.3為節(jié)約能源，對(duì)鍋爐排污水及其余熱要采取措施進(jìn)行回收利用。