智能排污裝置在工業鍋爐節能技術中的應用分析

秦延山

（聊城市特種設備檢驗研究院，山東 聊城 252000）

工業鍋爐在實際運行時，爐中水質污染程度高低，將直接影響鍋爐運行的效率與節能效益。并且如果不及時進行鍋爐排污，對鍋爐本身也會造成嚴重的損害。如今隨著節能環保理念的普及，傳統手動排污方式已經難以滿足節能環保要求。基于此，有必要加強對智能排污裝置在工業鍋爐節能技術中的應用探討，從而有效提高鍋爐水質，提高鍋爐運行安全經濟性。

1 加強工業鍋爐排污的重要性

在工業鍋爐實際運行時，采用的水一般僅僅是經過簡單的處理，雖然顯著降低了水的硬度，但水中其他一些污染有害物質尚未得到有效去除。比如在鍋爐水質中，存在一些可溶性鹽類，比如硫酸鹽等。一旦沒有及時進行排除，很容易對工業鍋爐運行帶來以下危害。首先，工業鍋爐排污效果不佳，會直接對鍋爐的運行效率造成不利影響，從而導致鍋爐消耗更多燃料，才能達到預期的生產效果。其次，如果鍋爐中存在大量污染有害物質，沒有及時進行排出，還會削弱鍋爐的機械強度，導致鍋爐一些裝置發生故障問題。比如鍋爐管壁會發生鼓包，嚴重時還會直接出現裂縫問題。最后，鍋爐中的一些可溶性鹽類物質如果無法進行排出，還會進一步加重鍋爐的電化學腐蝕，同時受工業鍋爐污染物的影響，還會引發鍋爐汽水共騰現象，導致水位出現較大的波動，影響水位信息的真實性，造成相關技術人員誤判，最終帶來更為嚴重的后果。基于此，加強工業鍋爐排污非常重要，通過抓住信息化時代機遇，在工業鍋爐中應用智能化排污裝置，從而在提高工業鍋爐排污效果的同時，降低能耗，這對推動工業鍋爐生產發展也有著重要意義。

2 工業鍋爐智能排污裝置與原理分析

相較于傳統鍋爐排污裝置，鍋爐智能排污裝置最大的特點在于，能夠自動進行排污。在智能化鍋爐排污裝置中，一般配置有專業的電導率儀探頭，從而能夠對工業鍋爐中的水質變化情況進行實時的監測，了解鍋爐水中溶解性鹽濃度數值變化信息。在監測過程中，一旦發現當工業鍋爐水的水含鹽量超出設定允許值時，便會自動觸發排污功能。此時排污閥會自動打開，進行排污工作。隨著排污不斷進行，工業鍋爐內的水待含鹽量也會逐漸下降。在下降至允許值范圍內后，將會觸發排污閥門關閉功能，自動將閥門關閉。整個過程由裝置智能化控制，無需進行人工操作。

從智能排污裝置原理來看，在檢測溶解固形物難度較高的情況下，可將檢測對象換為電導率或氯離子，從而實現對水質污染情況的間接檢測。但在這一過程中，為保障檢測的

準確性，還需要結合具體的試驗，明確溶解固形物與電導率或氯離子比值關系。并在此基礎上，還需要應對上述比值關系進行復試與調整，確保比值關系始終正確合理。一般而言，如果工業鍋爐水質正常，還能為電導率大小測定帶來便利，并以此為依據。完成對工業鍋爐排污率的計算。在實際計算過程中，可以選擇參考以下計算公式：P=X給/（X鍋－X給）×100%。在上述公式中，X給表示給水的電導率數值，X鍋表示工業鍋爐中的電導率數值。上述數值單位是μS/cm。

在上述計算原理的幫助下，并嚴格按照GB1576-2008要求，選擇在對應壓力下，做好試驗的開展。結合實驗結果，計算出鍋爐最大允許溶解固形物（氯離子）時的電導率數值。最后，再將這一數值作為智能排污裝置上限允許值。還需要結合實際，合理預測出鍋爐排污下限允許值，如此一來，鍋爐排污便會更加的智能化。在實際應用智能排污裝置的過程中，需要先進行電導率儀電極（探頭）的安裝，一般情況下，安裝位置可選擇在鍋爐爐水污水出口管線上。然后通過PLC智能控制器，結合探頭實際對工業鍋爐水質的結果，實現對鍋爐電動排污閥自動化控制。 在工業鍋爐實際運行過程中，電磁閥定期預先開啟取樣器冷卻水。隨后需要等待約5min左右時間，此時冷卻器內的水溫會逐漸下降，一般溫度在降至70℃以內后，控制器再控制爐水取樣管上電磁閥，使其能夠自動打開。此時，工業鍋爐中的爐水經過取樣器出口管上平衡筒。而平衡簡之上配置有電極，能夠對工業中的水離子雜質電導率進行檢測，結合檢測結果，實現對鍋爐排污的智能化控制。

3 工業鍋爐智能排污實驗數據及節能效益分析

某工業鍋爐在安裝智能排污裝置后，通過進行實驗，獲取鍋爐在實際運行中，在相應的壓力與流量條件下，工業鍋爐水含有的氯離子、堿度、PH值、電導率等數據信息。以下是數據統計分析：

（1）2020年6月27日，在原鍋爐水中，硬度為4.225mmol/L；含有的氯離子為9mg/L；鍋爐水的堿度為3.8mmol/L。水質在軟化后，硬度為0。含有的氯離子含量沒變，依然是8mg/L。最終測得軟化水的電導率為：486μs/cm。

（2）2020年6月29日，在原鍋爐水中，硬度為4.225mmol/L；含有的氯離子為9mg/L；鍋爐水的堿度為3.7mmol/L。水質在軟化后，硬度為0。含有的氯離子含量沒變，依然是8mg/L。最終測得軟化水的電導率為：488μs/cm。

（3）2020年6月30日，在原鍋爐水中，硬度為4.225mmol/L；含有的氯離子為9mg/L；鍋爐水的堿度為3.7mmol/L。水質在軟化后，硬度為0。含有的氯離子含量沒變，依然是8mg/L。最終測得軟化水的電導率為：482μs/cm。

最后，通過將鍋水各項指標值，對照鍋水及鍋爐的軟化水的數據，可以進行如下的對比分析：

首先，在2020年6月27日下午13:00，通過智能排污裝置測得數據如下：在工業鍋爐中，測得水堿度為19.5mmol/L。原水的堿度是3.7mmol/L.那么堿度濃縮倍數為19.5/3.7＝5.27。而在該工業鍋爐中，測得水中氯離子的含量為45mg/l，原水的氯離子為9mg/l.那么氯離子的濃縮倍數為45/9＝5。通過進行檢測，測得該工業鍋爐實際的鍋水電導率為2381μs/cm，原水的電導率為486μs/cm，那么電導的濃縮倍數為2381/486＝4.90。另一方面，在2020年6月29日中午11:00，通過智能排污裝置測得數據如下：在該工業鍋爐中，鍋爐水堿度為19.8mmol/l，原水的堿度是3.7mmol/L。那么堿度濃縮倍數為19.8/3.7＝5.35。通過進行檢測，測得該工業鍋爐水中的氯離子含量為48mg/l，原水的氯離子為9mg/l.那么氯離子的濃縮倍數為48/9＝5.33。而該鍋爐中的鍋水電導率為3125μs/cm，原水的電導率為488μs/cm，那么電導的濃縮倍數為3125/488＝6.403。

通過采用上述方式，來進行數據對比分析，我們能夠了解到，在鍋爐中，上述各種參數數值變化通常都是在一定范圍內，且整體波動較為穩定。因此我們可以結合上述數據，將鍋水堿度控制在18～27mmol/l，鍋水電導率上下限值控制在1800～3200μs/cm范圍內。

結合上述分析，當采用手動排污時，從實際生產來看，每班只能夠進行2次排污，每次排污時間為40s，鍋爐工作壓力為1MPa，排污管徑為40mm，結合上述信息和得出，每10s手動排污的鍋爐排污量為455kg，由于手動排污時間共80s，那么總排污量為1683kg。而在智能排污方式下，通過結合上述實驗分析數據，將鍋水堿度控制在18～27mmol/l，鍋水的電導率上下限值控制在800～3200μs/cm范圍內。在上述條件下，每班累積排污時間為37s，同樣按照每10s排污量455kg計算，最終可得出智能排污模式下排污總量為1683kg，兩者排污總量相差1967kg。結合經驗，每1t排污量所消耗的能量與135kg標準煤相等。而工業鍋爐實際排污消耗的是二類煙煤，每天三班，折合計算后，智能排污每天少消耗二類煙煤量為1008kg。假設每噸二類煙煤價格為850元，按照生產時間10個月進行計算，那么可以節省約25萬元，節能效益顯著。

4 結語

總而言之，相較于傳統手動排污方式，采用工業鍋爐智能排污裝置，不僅能夠有效提高排污效率與排污效果，同時還能夠起到非常好的排污節能效益。基于此，在工業鍋爐排污生產過程中，應加強智能排污裝置的普及與應用，從而推動工業產業實現更好發展。