随着社会的不断飞速发展,并且工业化的发展速度也是日新月异,但在发展的同时也造成了能源与资源的短缺,这也是中国在发展过程中所面临的严重问题,所以提高锅炉效率,实现节能减排是非常有必要的。1 锅炉排污1.1 锅炉排污的定义为了控制锅炉炉水的水质符合规定标准,使炉水中杂质保持在一定限度内,必须不断地从锅炉中除掉含盐、含碱量较大的炉水以及沉积在炉底的水渣、污泥和松散状沉淀物,此过程即为锅炉排污。1.2 排污的目的随着炉水不断地蒸发,炉水中溶解的盐类物质及锅炉受热面内的锈蚀产物等其它混合物的浓度会逐渐增高,这些杂质除极少量被饱和蒸汽带走外,大部分都留在炉水中,若

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锅炉排污与节能研究

2014-07-16 14:36 来源:能源与节能 作者: 耿盼

随着社会的不断飞速发展,并且工业化的发展速度也是日新月异,但在发展的同时也造成了能源与资源的短缺,这也是中国在发展过程中所面临的严重问题,所以提高锅炉效率,实现节能减排是非常有必要的。

1 锅炉排污

1.1 锅炉排污的定义

为了控制锅炉炉水的水质符合规定标准,使炉水中杂质保持在一定限度内,必须不断地从锅炉中除掉含盐、含碱量较大的炉水以及沉积在炉底的水渣、污泥和松散状沉淀物,此过程即为锅炉排污。

1.2 排污的目的

随着炉水不断地蒸发,炉水中溶解的盐类物质及锅炉受热面内的锈蚀产物等其它混合物的浓度会逐渐增高,这些杂质除极少量被饱和蒸汽带走外,大部分都留在炉水中,若不及时将它们排出,不但会造成蒸汽品质不良,还会使锅炉内壁积聚水垢,导致水循环不畅,危及锅炉安全运行。因此,必须排除锅炉内形成的杂质,以保证炉水含盐浓度在允许值范围内,这就是锅炉排污的目的。

1.3 排污方式

连续排污还称做表面排污。此排污方式即不间断地将最大浓度的炉水从锅炉炉水表面层排出,其作用是使炉水中盐的含量以及碱度降低,否则,过高的炉水浓度会使蒸汽的品质受到影响。

定期排污也称作底部排污或者间断排污,目的是使积聚于锅炉下部的水渣及沉淀物得以排除。虽然定期排污每次持续的时间不长,但其有很强的排出锅内沉淀物的能力。

1.4 排污注意事项

1.4.1 排污要在锅炉水位稍高 低负荷 高汽压时进行为好

在低负荷时,锅炉水缓慢循环,容易致使污垢聚集在锅筒、集液箱底部,而高汽压时排污水流速高,便于排出污垢。由此可见,锅炉排污时水位应保持液位在60%左右才能进行排污操作,排污时必须设专人进行操作,密切监视水位的变化,防止缺水。

1.4.2 排污阀开启应短促间断地进行

每次排污时速开速关,造成渣垢扰动,如此重复多次,沉淀物依靠吸力能够迅速地汇合于排污口,然后集中排出。控制时间要合适,切勿过长,一般一次排污的时间必须在30 s之内。假如排污时间太长,炉水中污垢的含量就会渐渐减小,如此不但排污效果变差,排污量也增大,既浪费热能,又影响锅炉水循环,甚至可能发生爆管故障。

1.4..3 观察定排扩容器的出汽口

排污结束后,一定要摸排污管的温度,并查看定排扩容器出汽口,以此来判断确认排污阀是否完全关闭。若因杂物卡在阀芯处而泄漏,可重新开启一次后迅速关闭,若因阀芯磨损而难以关严,应加强监视,尽快安排修理或更换,同时,应在交接班记录上做好相应的记录,以备后续查阅。

2 锅炉排污率的计算

排污率就是指锅炉连续排污流量与实际蒸发量的比值。排污率的计算公式为: 排污率=计算期内连续排污流量/计算期内锅炉实际蒸发量,如式(1)表示:

K=Q污/Q汽×100%, (1)

式(1)中,K为锅炉排污率,%;Q污为计算期内连续排污流量,t;Q汽为计算期内锅炉实际蒸发量,t。

当锅炉液位一定时,计算期内的上水量减去计算期内的排污量,就等于计算期内的锅炉蒸汽的蒸发量。即:

Q汽=Q水-Q污 , (2)

式(2)中,Q水为计算期内的上水量,t。

因第三净化厂锅炉蒸汽蒸发量为三净装置用汽量、采四用汽量、三净锅炉单元用汽量之和,由于三净装置用汽量、采四用汽量均有计量,根据公式(2)可计算出三净用汽量值。

GB1576-2008 工业锅炉水质标准 的第4.5.4条规定“以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的锅炉,正常排污率不宜超过10%;以除盐水为补给水的锅炉,正常排污率不宜超过2%”。而第三净化厂锅炉的给水是软化水,根据该规定可以初步认定为第三净化厂锅炉的排污率在10%以内。

夏季,以表中最小蒸汽消耗量2号的数据和最大蒸汽消耗量3号的数据为例,由公式(1)可计算出第三净化厂锅炉的排污率:

2号排污率:

K2=12.5÷(9.15+107.20+39.15)×100%= 12.5÷155.50×100%≈8%;

3号排污率:

K3=12.5÷(7.17+112.99+43.23)×100% =12.5÷163.39×100%≈7.7%。

冬季,以表中最小蒸汽消耗量20号的数据和最大蒸汽消耗量24号的数据为例,由公式(1)可计算出第三净化厂锅炉的排污率:

20号的排污率:

K20=25÷(114.76+144.29+52.62)×100% =25÷311.67×100%≈8%;

24号的排污率:

K24=25÷(113.40+144.16+65)×100% =25÷322.56×100%≈7.8%。

从以上结果可以看出,第三净化厂锅炉的排污率在7.7%~8%之间,与GB1576-2008 工业锅炉水质标准 的第4.5.4条规定“以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的锅炉,正常排污率不宜超过10%”的内容相吻合。

3 锅炉排污装置的操作方式

a) 先开二次阀门,再稍开一次阀门,预热管道后再全开一次阀门,然后,速开、速关二次阀门进行排污。这种方法,能造成沉淀在锅筒、集液箱底部的污垢、水渣扰动,提高排污效果。排污结束后,先关一次阀门,再关二次阀门。这种操作方法虽然排污后在两个阀门之间没有积水,但容易磨损及损坏一次阀;

b) 先开一次阀门,再间断开关二次阀门进行快速排污。排污结束后,先关闭二次阀门再关闭一次阀门。这种操作方法排污虽然使一次阀门受到保护,当二次阀门损坏时,可以不停炉进行更换和修理,但是在两个阀门之间存有一定的积水,使二次阀门两端的压力不平衡,容易产生泄漏。另外,由于两阀之间的积水温度低于炉水温度,在下次排污时,又不能进行暖管的情况下,容易产生水击。为了防止水击现象的发生,可在排污之后稍开二次阀门,放尽两阀之间的积水,然后再行关闭即可。

上述方法都可以采用,但一定要遵守原则:先开的阀门后关,后开的阀门先关,重点保护先开后关的阀门。否则,两个阀门都易磨损泄漏,既不经济也不安全。

4 锅炉排污与节能的关系

锅炉排污与节能有何关系呢?资料表明,若排污率K超标每增加1%,所浪费的热量Q占锅炉能耗的0.2%~1%,即:

Q∝G×H×T/η×100%, (3)

式(3)中,Q为排污热量,kJ/kg;G为排污饱和水量,t;H为饱和水焓,J;T为排污时间,h;η为锅炉热效率,%。

从式(3)中可以看出,排污热量Q与排污饱和水量G、饱和水焓H、排污时间T成正比,与锅炉热效率η成反比。锅炉压力越高,饱和水焓值越大,排污时间越长,排污量增大,其能耗越高。

那么,我们如何来降低锅炉排污率、降低热量损耗,保证锅炉在低能耗下安全运行?

a) 在保证水质的前提下,适当延长定排间隔时间段,减少排污频次,控制排污水量;将连排出口进行控制,根据水质情况进行排污;

b) 将排污水热量回收再利用。将连排扩容器分离出的蒸汽回收至除氧器,提供热源,从而降低了热量损耗。

锅炉使用软化水作为补给水,溶解在水中的酸、碱、盐等电解质解离成正、负离子,使电解质溶液具有导电能力,其导电能力大小是用电导率来表示的,电导率单位为us/cm。资料查明,锅炉水的电导率与炉水中电解质-溶解固型物(TDS)的含量是成比例关系。如将锅炉水样冷却到25 ℃,并将其碱性中和,则炉水的电导率与溶解固形物浓度之比大致为10.7(即1 us/cm相当于0.7 mg/l)。因此炉水的电导率可以直接反映炉水含盐量的多少。

锅炉连续排污的自动控制方法能够在锅炉运行时连续地检测炉水中的溶解固型物(TDS)的浓度,自动补偿温度对电导率的影响,在任何工况下都可以使锅炉水的溶解固型物(TDS)的含量控制在水质标准所要求的浓度附近。既保证了炉水品质合格,又利于锅炉安全稳定的运行,同时也使锅炉排污量最小,有效减少了排污热损失,节约燃料,提高锅炉效率。

不仅如此,在锅炉连续排污量降低的同时,锅炉给水量降低,软水设备运转时间减少,消耗盐量降低,实际节约成本更多。

5 结语

通过对的精准计算、锅炉排污装置的操作方式以及排污与节能的关系阐述了锅炉排污与节能的研究,达到节能降耗的目的,进而可以解决一定程度上的能源短缺问题。

原标题:锅炉排污与节能研究

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