摘要：本文從與排污有關(guān)的水垢、排污率的 計(jì)算 、排污余熱利用三個(gè)方面用數(shù)字說(shuō)明排污與節(jié)能的關(guān)系。目的是把排污 問(wèn)題 作為鍋爐水質(zhì)管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，引起有關(guān)運(yùn)行操作管理人員的高度重視。

關(guān)鍵詞：排污 余熱利用 節(jié)能

一、概述

1、排污分連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污又稱表面排污，它是連續(xù)不斷地將汽包中水面附近高濃度的鹽分(與溶解固形物近似相等)的鍋水排出鍋爐外，使鍋水的堿度、溶解固形物符合鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求;定期排污又叫間斷排污，它是定期地從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)中的最低點(diǎn)(鍋筒、下集箱的底部)排放鍋水中的懸浮物、水渣及其它沉積物。

正確地進(jìn)行排污是保持鍋內(nèi)水質(zhì)良好，減少鍋內(nèi)結(jié)垢、防止金屬腐蝕和蒸汽污染的有效措施。但是排污不當(dāng)，操作不合理，輕者損壞閥門(mén)管道，排污量增加，浪費(fèi)燃料;重者形成水垢腐蝕， 影響 傳熱，降低受壓元件的強(qiáng)度或造成鍋爐嚴(yán)重缺水，危及鍋爐的安全運(yùn)行。因此，鍋爐的排污意義重大，應(yīng)當(dāng)?shù)玫皆O(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行操作管理人員的特別重視，從排污中減少損失，節(jié)約能源。

二、水垢與節(jié)能

搞熱的人士都知道水垢的導(dǎo)熱系數(shù)約1.2w/m•℃，而鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)約48w/m•℃,則1mm厚的水垢熱阻相當(dāng)于40mm厚的鋼板熱阻，水垢不僅影響傳熱，幾毫米厚的水垢會(huì)使傳熱量下降一半，而且金屬計(jì)算壁溫隨著水垢加厚而明顯升高(當(dāng)q=175×103w/m3時(shí)，1mm厚水垢使壁溫升高約180℃，3mm厚水垢使壁溫升高約350℃)。因此水垢能使熱負(fù)荷高的鍋筒下部過(guò)熱鼓包，水冷壁管變形、爆管，還會(huì)形成垢下腐蝕，降低受壓元件的強(qiáng)度，嚴(yán)重影響鍋爐的安全運(yùn)行;同時(shí)由于水垢影響傳熱會(huì)大量浪費(fèi)燃料，水垢的厚度與燃料損失對(duì)比如下表：

對(duì)于一臺(tái)4t/h鍋爐，燃用二類煙煤，燃料消耗量約740kg/h,如果積有1.5mm厚的水垢，則每小時(shí)浪費(fèi)燃料740 kg/h×3%=22.2kg,全年運(yùn)行6000小時(shí)，則浪費(fèi)6000×22.2=133.2噸煤。

三、計(jì)算排污率與節(jié)能

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。

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(shí)，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(lái)計(jì)算。則

K= Q污/Q汽=(S給-S汽)/(S污-S給)×100 %

由于測(cè)定氯離子比較方便，且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來(lái)計(jì)算鍋爐排污率，則：

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

式中CL-給、CL-污、CL-汽分別表示給水中、排污水中、飽和蒸汽中氯離子的含量，而排污水就是鍋水，因而S污=S鍋爐水，CL-污=CL-鍋爐水。式中S鍋爐水、CL-鍋爐水分別表示鍋水中某物質(zhì)的含量、氯離子的含量。

對(duì)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(jì)算中均可以忽略蒸汽中的含鹽量，即

K=S給/(S污-S給)=CL-給/(CL-污-CL-給)×100 %

對(duì)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(jiǎn)單，飽和蒸汽的帶水量較大的鍋爐，蒸汽濕度常在3%左右，(這個(gè)值與排污率控制在5%~10%的范圍比較，已經(jīng)是不算低了)這種條件下計(jì)算鍋爐排污率時(shí)不能忽略蒸汽中的含鹽量。因?yàn)?/p>

K=(CL-給-CL-汽)/(CL-污-CL-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?？梢?jiàn)，如果忽略了蒸汽中的含鹽量，則計(jì)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%。

對(duì)于一臺(tái)4t/h鍋爐，燃用二類煙煤，燃料消耗量約740kg/h,蒸汽濕度取3%，如果排污率計(jì)算中忽略了蒸汽中的含鹽量，則排污率的計(jì)算值就至少增大了3%(濕度值)，相應(yīng)地燃料的消耗量就增加了0.9%,每小時(shí)浪費(fèi)燃料740 kg/h×0.9%=6.66kg,全年運(yùn)行6000小時(shí)，則浪費(fèi)6000×6.66=39.96噸煤。

四、排污熱量的回收利用

仍以一臺(tái)4t/h鍋爐為例， 計(jì)算 一下排污熱量。鍋爐參數(shù)為：燃用二類煙煤，工作壓力1.25Mpa，連續(xù)排污率取4%，排污水經(jīng)熱交換器后溫度降至40℃。所回收的熱量折合成煤量可按下式計(jì)算：

B=DP(iˊ-ib)/ Q

式中 B ---折合節(jié)煤量，kg/h

D ---鍋爐額定蒸發(fā)量，kg/h

P ---排污率，%

iˊ---排污水初始熱值，kj/kg(查表得822.5kj/kg)

ib ---排污水溫為40℃時(shí)的熱值，kj/kg(查表得167kj/kg)

Q ---煤低位發(fā)熱量，kj/kg(17693kj/kg)

代入上式得

B=4000×4%(822.5-167)/17693=5.93kg/h

即每小時(shí)節(jié)煤5.93kg，若以全年運(yùn)行6000小時(shí)計(jì)算，則一年可節(jié)煤約6000×5.93=35.6噸。

鍋爐的排污率一般為鍋爐容量的3~10%，將這些不可忽視的熱量回收利用完全有必要，特別是對(duì)于高壓鍋爐，因?yàn)轱柡退手递^大，因此連續(xù)排污熱量回收利用的潛力很大，搞正規(guī)化配套設(shè)計(jì)是完全值得的。對(duì)低壓鍋爐來(lái)說(shuō)，把排污熱量回收到給水或軟化水中，同樣也能達(dá)到節(jié)能的目的。

五、小結(jié)

通過(guò)上面 分析 可知，不管是從量方面，還是從質(zhì)方面考慮，排污與節(jié)能都密切相關(guān)，運(yùn)行操作管理人員必須掌握排污的原理，正確合理地進(jìn)行排污，延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，減少燃料的損失，節(jié)約能源。

參考 文獻(xiàn)

(1)華北 工業(yè) 鍋爐通訊 1995.1

(2)工業(yè)鍋爐 1992.1

(3)工業(yè)鍋爐技術(shù)管理手冊(cè) 東北工學(xué)院出版社

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