張 威

[關(guān)鍵詞]排污;排污率計算;排污裝置;節(jié)能

一、鍋爐排污的概念

1.為了控制鍋爐鍋水的水質(zhì)符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),使?fàn)t水中雜質(zhì)保持在一定限度以內(nèi),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(xù)排污和定期排污兩種。連續(xù)排污又稱表面排污,要求連續(xù)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(tài)的渣滓物含量,所以連排管設(shè)在正常水位下80～100mm處,定期排污主要排除爐內(nèi)水渣及泥污等沉積物,所以其排污口多設(shè)置在鍋筒的下部及聯(lián)箱底部。定期排污操作過程時間短暫,應(yīng)當(dāng)選擇在鍋爐高水位、低負(fù)荷或壓火狀態(tài)時進(jìn)行排污。在小型鍋爐上,通常只裝設(shè)定期排污。

二.排污的作用

鍋爐運(yùn)行時,鍋水中所含的各種雜質(zhì)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(fā)生事故。為了控制鍋爐鍋水的水質(zhì)符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),使?fàn)t水中雜質(zhì)保持在一定限度以內(nèi),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(dá)到安全運(yùn)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(zhì)直接有關(guān)。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(biāo)用排污率表示,排污率即排污水量(Q污)占鍋爐蒸發(fā)量(Q汽)的百分?jǐn)?shù)。如下式表示:K= Q污/Q汽 ×100%當(dāng)鍋爐水質(zhì)穩(wěn)定時,根據(jù)物量平衡的關(guān)系可知,某物質(zhì)隨給水帶入爐內(nèi)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(zhì)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(guān)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(shù)值作為排污率,一般供熱鍋爐的排污率應(yīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(shù)工業(yè)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(yè)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(jīng)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?？梢?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(yè)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(nèi)的排污短管,排污閥及鍋筒內(nèi)部排污導(dǎo)管等。

排污導(dǎo)管要求有足夠的長度并且水平安裝,導(dǎo)管的一端封死。每臺鍋爐應(yīng)裝獨立的排污管。排污管應(yīng)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(yīng)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(fā)量≥1t/h或工作壓力≥0.7Mpa的鍋爐,排污管應(yīng)裝兩個串聯(lián)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(lián)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(guān)閥2,再關(guān)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?fàn)t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(nèi)要設(shè)置定期排污及連續(xù)排污膨脹器。將爐水因降壓后產(chǎn)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(jié)

通過正確合理的排污排掉爐水中的雜質(zhì)、泥污、水垢,控制鍋水的堿度及含鹽量,使?fàn)t水水質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn),保證了受熱面的清潔,滿足了合格的蒸汽品質(zhì)要求,延長了鍋爐的使用壽命,排污余熱充分利用,達(dá)到了節(jié)能的效果。

由此可見,設(shè)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(jīng)濟(jì)的條件下安全、可靠、長期地運(yùn)行,減少不必要的損失,達(dá)到節(jié)約能源的目的。□

(編輯/穆楊)