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锅炉排污的控制与节能

发布时间:2019-6-22
锅炉排污的控制与节能赵龙生(东南大学工程设计研究院,南京210096)排污进行有效的控制,尽量减少锅炉排污量。阐述了对锅炉排污所采取的节能措施。
1锅炉排污的必要性电厂锅炉产生的蒸汽必须符合规定的压力和温度,同时其杂质含量也不能超过一定的限量。蒸汽中的杂质包括气体和非气体杂质,非气体杂质也叫蒸汽的含盐。蒸汽含盐超过一定量时,可能严重影响设备的运行。由汽包来的饱和蒸汽的含盐可能沉积在过热器中,这将影响蒸汽的流动和传热,使管道金属温度增高。过热蒸汽中的含盐可能沉积在管道、阀门、汽轮机的调节阀和叶片上。阀门上的的积盐会使其动作不灵且影响其严密性。汽轮机叶片上的积盐会使叶片型线改变,效率降低,还会使蒸汽流动阻力增大,降低汽轮机的出力,并增大轴向推力,当沿圆周的积盐不均匀时,也将影响转子的平衡,甚至造成重大事故。饱和蒸汽的品质,在很大程度上决定于炉水的含盐浓度。尤其,在水冷壁下部,火焰中心辐射区段,管内结垢将导致垢下腐蚀,管壁过热,金属材料强度下降,管道起包、减薄,甚至爆破,严重影响锅炉安全运行。为防止各种杂质在水冷壁中结垢和堵塞,锅炉还要定期地从其水循环的^低点(如水冷壁下联箱)实施排污,以排掉炉水中的泥垢、沉渣和铁锈,这种方法称为定期排污,定期排污一般每八小时排一次。实行有计划、科学的排污,保持炉水合格,可减缓或防止结成水垢、汽水共腾,保证蒸汽品质及防止锅炉金属腐蚀,确保锅炉安全、平稳、经济地运行。
2锅炉排污的控制锅炉排污虽然排掉了高浓度盐分及水渣,但同时也带走了大量水及热量,为减少水及热能的浪费,必须对锅炉排污进行有效的控制,即在满足锅炉安全、平稳运行的前提条件下,尽量减少锅炉排污量,既要防止因排污不足而导致炉水水质超标,又要防止排污过量造成浪费。
通过调整连排开度减少连续排污量,连续排污时间根据水质情况而定,水质化验人员应坚持定期化验的原则,以便根据炉水各项浓度指标的变化情况随时调整排污量。
定期排污应遵循“勤排、少排、均匀排”的原则,应注重严格控制排污的时间,一般每八小进排一次,每次全开时间不超过30S.通过延长定期排污的周期、缩短定期排污的时间,减少定期排污量,并且尽量选择在锅炉水位稍高、汽压较高、锅炉负荷较低或压火时进行排污,因为其时杂质^易沉结在锅炉底部,不易导致缺水,而高汽压时排污水流速高,便于排出污垢。排污时要设专人监视水位变化,防止缺水。加强停炉保护,减少停用腐蚀,提高锅炉启炉时炉水合格率。定期排污要按次序逐个排污,不可多处同时排污,以保证排泄压力大,排污效果好,避免水位下降太大。排污时应先全开一次门,微开二次门,进行暖管预热后,再快开二次门,排污近30s时,先关闭二次门,然后关闭一次门,这样可保护一次阀芯不受冲刷,可在不停炉状况下安全检修二次门。
锅炉的排污量Dpw与锅炉额定蒸发量D之比称为锅炉排污率p即我国规定锅炉排污率不应超过如下数字:凝汽式电厂,1~2%,热电厂,3 ~7%.锅炉所需的排污量可以根据锅炉的盐平衡求得。如锅炉的额定蒸发量、给水量和排污量均以相对值表示,以锅炉额定蒸发量为100(%),则排污率为P(%),而给水量为(%)。根据锅炉的杂质平衡关系,由给水带进锅炉的杂质量应等于饱和蒸汽所带走的杂质量和随排污水排走的杂质之和,即Spws―排污水排走的杂质量,可视作等于炉水的杂质量,即Spws=S.由此可以得到排污率p的计算式:的浓度,而这将影响蒸汽的品质。这样减小锅炉排污率和提高蒸汽的品质之间存在着矛盾,采用蒸汽清洗即可解决这一矛盾。蒸汽清洗时,从炉水中产生的蒸汽全部被洁净的给水清洗,故蒸汽的品质决定于清洗水的品质,而锅炉的排污则是从浓度较高的炉水中引出。清洗水和排污水间有很大的浓度差,造成这个浓度差,有利于获得品质优良的蒸汽,并且可降低锅炉排污率。
3锅炉排污的节能分析bookmark4因此,根据给水的品质及容许的蒸汽品质和炉锅炉排污的节能,可以从减少锅炉排污水及对其热能的回收利用两方面入手。
3.1减少锅炉排污水的节能分析减少锅炉排污水所带来的节能效益如下式:QpV= X1000X(is― ADpw―锅炉排污水的减少量,t;Its――锅炉炉水的洽,lkkg;Ibs―锅炉补水的焓,lwkg.节约标煤量为:n―锅炉热效率。
3.2锅炉排污水及其余热的回收利用3.2.1排污扩容蒸汽的回收锅炉的连续排污水,经节流后可送入连续排污扩容器,由于其压力突然降低而扩容蒸发,扩容后的蒸汽回收到热力系统中去。为了稳定扩容器的压力,一般是将这部分蒸汽引至除氧器、每千克锅炉排污水汽化量:水品质,即可根据式(3)计算出排污率P.Sp―般很小,可忽略不计,由式(3)得:从式(4)可以看到,要想减小锅炉排污率p可以减少给水杂质量Sgs和增大排污水杂质量Sls两方面着手。减小给水杂质量Sgs,就是要提高锅炉给水的质量,降低其含盐量和碱度。增大排污水杂质量Sls,就是要从炉水排出尽可能多的杂质,提高排污水n―汽包到扩容器间的管道散热损失系数,取为0.98;~0.98;r―扩容器压力下的汽化潜热,l/kg;如对中温中压锅炉,ib=1108.5k/kg(汽包压力即对中温中压锅炉,每千克锅炉排污水经连续排污扩容器可回收0. 28kg的蒸汽。
3.2.2锅炉排污水的回收利用锅炉排污水经连续排污扩容器回收蒸汽后,还余下约70%的排污水,在冬季可将这部分排污水用于热水采暖系统的补水。因为排污水碱度约为1.2mmol/L而且其硬度和含盐量远低于生水,所以它不会对采暖系统构成危害。
锅炉排污水还可作其它蒸发设备的给水。
3.2.3锅炉排污水余热的回收利用在非采暖期,可将连排排污水送入排污水冷却器,加热化学水处理车间送来的软化水,使排污水温度降至50°C以下再排放。
进入排污水冷却器的排污水量Dp可按下式计这部分连续排污水所释放的热能为:4结论4.1为保证锅炉蒸汽品质,锅炉必须进行排污,锅炉排污分连续排污和定期排污。
4.2为减少工质和热量损失,必须对锅炉排污进行有效控制,在满足锅炉安全、平稳运行的前提条件下,尽量减少锅炉排污量。
4.3为节约能源,对锅炉排污水及其余热要采取措施进行回收利用。

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