鍋爐排污的探討

張 威

[關鍵詞]排污;排污率計算;排污裝置;節能

一、鍋爐排污的概念

1.為了控制鍋爐鍋水的水質符合規定的標準,使爐水中雜質保持在一定限度以內,需要從鍋爐中不斷地排除含鹽、堿量較大的爐水和沉積的水渣、污泥、松散狀的沉淀物,這個過程就是鍋爐排污。

2.排污方式:鍋爐排污分連續排污和定期排污兩種。連續排污又稱表面排污,要求連續不斷地從爐水鹽堿濃度最高部位排出部分爐水,以減少爐水中含鹽、堿量,含硅酸量及處于懸浮狀態的渣滓物含量,所以連排管設在正常水位下80～100mm處,定期排污主要排除爐內水渣及泥污等沉積物,所以其排污口多設置在鍋筒的下部及聯箱底部。定期排污操作過程時間短暫,應當選擇在鍋爐高水位、低負荷或壓火狀態時進行排污。在小型鍋爐上,通常只裝設定期排污。

二.排污的作用

鍋爐運行時,鍋水中所含的各種雜質會不斷析出。如果不及時加以排除,日久積厚在鍋爐受熱面上,影響傳熱效果,不但浪費燃料,而且引起受熱熱面金屬過熱,甚至燒壞,發生事故。為了控制鍋爐鍋水的水質符合規定的標準,使爐水中雜質保持在一定限度以內,需要從鍋爐中不斷地排除含鹽、堿量較大的爐水和沉積的水渣、污泥、松散狀的沉淀物,達到安全運行的目的。

三、鍋爐排污的計算

鍋爐排污量的大小,和給水的品質直接有關。給水的堿度及含鹽量越大,鍋爐所需要的排污量愈多。

1.排污率的計算:

鍋爐排污的指標用排污率表示,排污率即排污水量(Q污)占鍋爐蒸發量(Q汽)的百分數。如下式表示:K= Q污/Q汽 ×100%當鍋爐水質穩定時,根據物量平衡的關系可知,某物質隨給水帶入爐內的量等于排污水排掉的量與飽和蒸汽帶走的量之和。則(Q污+Q汽)×S給=Q汽×S汽+Q污×S污式中S給、S汽、S污分別表示給水中、飽和蒸汽中、排污水中某物質的含量,式中的S值可以按含鹽量,也可按某一組分(如堿度、氯離子)的含量來計算。則K= Q污/Q汽=(S給-S汽)/(S污-S給) × 100%

2.排污率計算要注意以下三點:

(1)排污率計算可按堿度或氯離子(氯離子與含鹽量有較固定的比例關系,通常用氯離子代替含鹽量)分別計算排污率,最后取其中較大的數值作為排污率,一般供熱鍋爐的排污率應控制在10%以下。

(2)對于容量較大的鍋爐,由于其汽水分離裝置效果好,蒸汽的濕度很小。這樣飽和蒸汽中的含鹽量遠遠低于給水中的含鹽量,所以在這類鍋爐的排污率計算中均可以忽略蒸汽中的含鹽量,即K=S給/(S污-S給)×100 %

(3)對于大多數工業鍋爐,特別是汽包容積小,汽水分離裝置簡單,飽和蒸汽的帶水量較大的工業鍋爐,蒸汽濕度常在3%左右,(與排污率控制在5%~10%的范圍比較,已經是不算低了)這種條件下計算鍋爐排污率時不能忽略蒸汽中的含鹽量。因為

K= (S給-S汽)/(S污-S給)=CL-給/(CL-污-CL-給)-CL-汽/(CL-污-CL-給)< CL-給/(CL-污-CL-給)-CL-汽/CL-污

這里CL-汽/CL-污為蒸汽濕度,CL-污=CL-鍋爐水即排污水中的氯離子含量等于鍋水中的氯離子含量,式中CL-給、CL-污、CL-汽、CL-鍋爐水分別表示給水中、排污水中、飽和蒸汽中、爐水中氯離子的含量。可見,如果忽略了蒸汽中的含鹽量,則計算所得的排污率將偏大(差值大于蒸汽濕度)。工業鍋爐的排污率每增大1%,燃料的消耗量就增加0.3%。這樣就浪費了燃料且不能正確評價鍋爐的能源消耗及綜合管理水平。

四、鍋爐排污裝置

排污裝置指鍋爐本體范圍內的排污短管,排污閥及鍋筒內部排污導管等。

排污導管要求有足夠的長度并且水平安裝,導管的一端封死。每臺鍋爐應裝獨立的排污管。排污管應盡量減少彎頭,保證排污暢通并接到安全的地點。排污管和鍋筒、集箱、排污閥連接部分要牢靠、無腐蝕。鍋爐的排污閥.排污管不應采用螺紋連接。

排污閥宜采用閘閥、扇形閥或斜截止閥。排污閥的公稱直徑為φ20～65mm,額定蒸發量≥1t/h或工作壓力≥0.7Mpa的鍋爐,排污管應裝兩個串聯的排污閥。排污時,排污閥承受高溫液體的沖刷及污垢的磨損,停止排污后將逐漸冷到室溫。為了改善排污閥的頻繁承受壓差(壓降較大)、積垢腐蝕磨損、振動、熱沖擊等惡劣的工作條件,串聯的排污閥有一定的操作順序,其連接順序為鍋筒(或下集箱)——閥1(慢閥)、閥2(快閥),排污時先開閥1再開閥2(閥2承受壓差,易損壞);停止排污時先關閥2,再關閥1(閥2承受壓差,易損壞),這樣可使閥1處于無壓差下啟、閉,工作條件好,壽命長。大修時重點檢修或更換閥門2即可。閥1為慢開閥常采用斜球式排污閥或慢開閘門式排污閥即普通的閘閥,但它必須具備有抗爐水堿性腐蝕的能力;閥2為快開閥,常采用擺動閘門式、齒條閘門式閥門以滿足排污的動作和時間要求。

五、排污熱量的回收利用

鍋爐的排污率一般為鍋爐容量的3%~10%,為了使這部分排水帶出的不可忽視的熱量回收利用,通常在鍋爐房內要設置定期排污及連續排污膨脹器。將爐水因降壓后產生的汽水分開并分別加以利用。蒸汽一般通入大氣式熱力除氧器用于給水的除氧,而污水則通過換熱器降溫利用熱量后安全地排入地溝。

六、小結

通過正確合理的排污排掉爐水中的雜質、泥污、水垢,控制鍋水的堿度及含鹽量,使爐水水質符合國家標準,保證了受熱面的清潔,滿足了合格的蒸汽品質要求,延長了鍋爐的使用壽命,排污余熱充分利用,達到了節能的效果。

由此可見,設計、制造、安裝、使用單位必須重視鍋爐排污問題,深刻理解排污的意義,掌握排污量的大小,正確操作使用排污裝置,回收利用排污的余熱。這有利于確保鍋爐在經濟的條件下安全、可靠、長期地運行,減少不必要的損失,達到節約能源的目的。□

(編輯/穆楊)