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重视排污节约能源

发布时间：2009/10/17 阅读次数：707 字体大小: 【小】【中】【大】

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节约与合理利用能源是我国能源政策的基本原则，国家制定的十一五规划，明确提出要发展循环经济，节约能源，强调通过优化产业结构，特别是降低高耗能产业比重，实现结构节能，技术节能，管理节能，鼓励生产使用高效节能产品。火力发电厂是一个耗能大户，它需要大量煤炭或天然气、石油等。电厂一个重要经济指标就是电厂热效率，一般纯凝汽电厂的热效率约为30%左右，从这个效率可以看出，电厂工艺过程效率是很低的，大部热能损失掉。排污是热能损失的之一，它把部分的热量直接带走了，下面从与排污有关的水垢、排污装置的合理性使用、排污余热利用等方面进行了阐述和说明，排污是锅炉水质管理的一个重要环节，达到重视排污、安全运行、减少消耗，节约能源的目的。

一、概述

1、排污分连续排污和定期排污。连续排污又称表面排污，它是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分（与溶解固形物近似相等）的锅水排出锅炉外，使锅水的碱度、溶解固形物符合锅炉水质标准的要求；定期排污又叫间断排污，它是定期地从锅炉水循环系统中的最低点（锅筒、下集箱的底部）排放锅水中的悬浮物、水渣及其它沉积物。

正确地进行排污是保持锅内水质良好，减少锅内结垢、防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措施。但是排污不当，操作不合理，轻者损坏阀门管道，排污量增加，浪费燃料；重者形成水垢腐蚀，影响传热，降低受压元件的强度或造成锅炉严重缺水，危及锅炉的安全运行。因此，锅炉的排污意义重大，应当得到设计、安装、运行操作管理人员的特别重视，从排污中减少损失，节约能源。

二、水垢与节能

搞热的人士都知道水垢的导热系数约1.2w/m•℃，而钢板的导热系数约48 w/m•℃,则1mm厚的水垢热阻相当于40mm厚的钢板热阻，水垢不仅影响传热，几毫米厚的水垢会使传热量下降一半，而且金属计算壁温随着水垢加厚而明显升高（当q=175×10³w/m³时，1mm厚水垢使壁温升高约180℃，3mm厚水垢使壁温升高约350℃）。因此水垢能使热负荷高的锅筒下部过热鼓包，水冷壁管变形、爆管，还会形成垢下腐蚀，降低受压元件的强度，严重影响锅炉的安全运行；同时由于水垢影响传热会大量浪费燃料，水垢的厚度与燃料损失对比如下表：

水垢的厚度（mm）	0.5	1	2	3	4	5	6
燃料的损失（%）	1.1	2.2	4	4.7	6.3	6.8	8.2

例如一台4t/h锅炉，燃用二类烟煤，燃料消耗量约740kg/h,如果积有1.5mm厚的水垢，则每小时浪费燃料740 kg/h×3%=22.2kg,全年运行6000小时，则浪费6000×22.2=133.2吨煤。

三、锅炉排污装置

排污装置指锅炉本体范围内的排污短管，排污阀及锅筒内部排污导管等。排污导管要求有足够的长度并且水平安装，导管的一端封死。每台锅炉应装独立的排污管。排污管应尽量减少弯头，保证排污畅通并接到安全的地点。排污管和锅筒、集箱、排污阀连接部分要牢靠、无腐蚀。

排污阀宜采用闸阀、扇形阀或斜截止阀。排污阀的公称直径为φ20~65mm，额定蒸发量≥1t/h或工作压力≥0.7Mpa的锅炉，排污管应装两个串联的排污阀。排污时，排污阀承受高温液体的冲刷及污垢的磨损，停止排污后将逐渐冷到室温。为了改善排污阀的频繁承受压差（压降较大）、积垢腐蚀磨损、振动、热冲击等恶劣的工作条件，串联的排污阀有一定的操作顺序，其连接顺序为锅筒（或下集箱）——阀1（慢阀）、阀2（快阀），排污时先开阀1再开阀2（阀2承受压差，易损坏）；停止排污时先关阀2，再关阀1（阀2承受压差，易损坏），这样可使阀1处于无压差下启、闭，工作条件好，寿命长。大修时重点检修或更换阀门2即可。阀1为慢开阀常采用斜球式排污阀或慢开闸门式排污阀即普通的闸阀，但它必须具备有抗炉水碱性腐蚀的能力；阀2为快开阀，常采用摆动闸门式、齿条闸门式阀门以满足排污的动作和时间要求。

四、排污热量的回收利用

排污是确保锅炉安全和经济运行的一个重要措施。科学的排污应根据锅炉的炉水浓度来确定。由于排污水是以饱和水的形式排出，因此，随着排污也把这部分的热量直接带走了。如果锅炉的工作压力为1.0MPa，每排出1kg的排污水，将带走约160kcal的热量。按常规，锅炉的排污量约为锅炉蒸发量的5%，一台1t/h锅炉每小时的排污量至少为50kg，约损失热量8000kcal/h，如果加以利用的话，相当于提高锅炉效率1.3个百分点。对于带有连续排污的大容量锅炉和当地水质条件差的单位，回收的热量将更可观。

仍以一台4t/h锅炉为例，计算一下排污热量。锅炉参数为：燃用二类烟煤，工作压力1.25Mpa，连续排污率取4%，排污水经热交换器后温度降至40℃。所回收的热量折合成煤量可按下式计算：

B=DP（i^ˊ－i_b）/ Q

式中 B ---折合节煤量，kg/h

D ---锅炉额定蒸发量，kg/h

P ---排污率，%

i^ˊ---排污水初始热值，kj/kg(查表得822.5kj/kg)

i_b ---排污水温为40℃时的热值，kj/kg(查表得167kj/kg)

Q ---煤低位发热量，kj/kg(17693kj/kg)

代入上式得

B=4000×4%（822.5－167）/17693=5.93kg/h

即每小时节煤5.93kg，若以全年运行6000小时计算，则一年可节煤约6000×5.93=35.6吨。

锅炉的排污率一般为锅炉容量的3~10%，将这些不可忽视的热量回收利用完全有必要，特别是对于高压锅炉，因为饱和水焓值较大，因此连续排污热量回收利用的潜力很大，搞正规化配套设计是完全值得的。对低压锅炉来说，把排污热量回收到给水或软化水中，同样也能达到节能的目的。

五、锅炉连定余热回收高效的节能设备

锅炉在运行中，随着水分的蒸发，水中的各种杂质在锅筒（汽包）内被不断浓缩，为保证锅炉正常运行，需要通过连排污的方式控制浓缩倍率（炉水中杂质的浓度）。连续排污排出的炉水通常为相应压力下的饱和水，含有大量的热能，如中温中压锅炉排污水焓为1700kj/㎏，。连续排污不但损失大量的热能，浪费燃料，还可能因此引起污染及噪声。
大多数热电厂的锅炉系统采用了连排扩容器，闪蒸蒸汽为除氧器所用，可以回收部分热能和工质。但连排扩容器无法将排污水冷却到100℃以下（通常为105～110℃），对采用高压除氧器的系统而言，连排扩容器出水焓仍高达600-700 kj/㎏（温度为140-180℃），回收的热量有限。

锅炉连定余热回收高效的节能设备，将回收连定排蒸汽及污水加热凝结水、软化水、采暖水和采暖补水及生水等。冷却后的80℃热水送入热网做补水，夏季做生活热水。将连定排排掉的能量损失全部收回。

六、小结

通过上面分析可知，不管是从量方面，还是从质方面考虑，排污与节能都密切相关，运行操作管理人员必须掌握排污的原理，正确合理地进行排污，延长锅炉的使用寿命，排污余热充分利用，减少燃料的损失，节约能源。

补充：

除氧器余汽也可以回收

在工业锅炉中，大多使用热力除氧器，热力除氧器由于具有除氧效果稳定的特点因而得到广泛的应用，但是热力除氧器在排出废气过程中伴有蒸汽排出，出现了冒“白龙”现象，严重的影响了生产环境，同时由于被排出的蒸汽中含有较多的能量而未被利用，造成较多的能量损失。为减少资源及其能量的浪费，同时适应我国节能降耗、循环经济的工作要求，水处理通过技改，将除氧器乏汽进行回收成功的应用于实践，取得了较好的经济与社会效益。

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