干熄焦鍋爐排污水余熱回收綜合利用

發布時間：2019-05-09 發布作者：

摘要:介紹了干熄焦鍋爐排污水余熱回收綜合利用工藝，該工藝可有效解決干熄爐水封槽變形開裂的問題，提高水封槽使用壽命，同時可降低干熄焦生產成本，達到節能減排的目的。

干熄焦鍋爐給水的品質是影響鍋爐汽水系統安全、穩定和經濟運行的重要因素。在鍋爐運行過程中，干熄焦鍋爐汽水系統產生鹽分和雜質，會影響換熱、堵塞管道或使鍋爐產生假水位。因此，干熄焦鍋爐采用排污系統將廢物排出，排污系統分為連續排污和定期排污2部分［1］:連續排污是連續不斷地將鍋爐汽包內含鹽量較高的水排放到連續排污膨脹器中，以保障鍋爐內部的含鹽量控制在正常范圍內;定期排污是周期性地將鍋爐內部的雜質、水渣排放到定期排污膨脹器中，避免管道結垢或堵塞。

以中溫中壓鍋爐(P=3．82MPa、T=450℃)為例，鍋爐給水水質見表1，鍋爐汽包爐水水質見表2。

為使汽包內爐水保持一定濃度的PO3－4，防止形成CaSO4、CaSiO3等沉淀物，在干熄焦系統正常運行時，將磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O)溶液注入省煤器前的鍋爐給水中，使之與水中的鈣離子反應，生成松軟的水渣，水渣的結構是堿式磷酸鈣，易通過鍋爐排污系統排除，且不會粘附在鍋爐內轉變成水垢。反應過程如下:

干熄焦鍋爐給水用除鹽水進行補水，且鍋爐產生蒸汽通常用于汽輪發電機組使用。根據GB50049—2011《小型火力發電廠設計規范》要求，干熄焦鍋爐排污率不宜大于2%。這部分排污水除產生二次蒸汽回收外，其余均通過排污膨脹器排入排污井，經過冷卻后外排。而鍋爐排污水的硬度等指標均優于工業水和循環水，且溫度較高，直接外排不經濟。以額定蒸發量為100t/h的干熄焦鍋爐為例，鍋爐的排污水(＞80℃)量為2t/h，直接外排是對水資源的浪費，因此應開展干熄焦鍋爐排污水的回收再利用。

目前，鍋爐連續排污膨脹器的二次蒸汽送到除氧器回收，定期排污膨脹器的蒸汽放散。蒸汽的放散也是一種浪費，將定期排污膨脹器的蒸汽再利用，對送至水封槽的排污水進行加熱，既可充分回收利用蒸汽，又能減少排污水與水封槽的溫差，防止水封槽開裂。

干熄爐爐頂設有水封槽，以解決爐頂的密封問題。通常情況下，水封槽的密封水采用工業水或循環冷卻水(總硬度約為200mg/L，溫度一般＜35℃)。在運行過程中，水封槽容易結垢，槽底粘結導熱性差的附著物，當補充工業水或循環冷卻水時，由于冷熱溫差容易造成水封槽變形開裂。干熄焦鍋爐排污水的硬度遠低于工業水或循環冷卻水，不存在結垢問題，且溫度較高，一般大于80℃，與水封槽溫差小。因此，采用干熄焦鍋爐排污水代替工業水或循環冷卻水作為水封槽密封補充水，可解決水封槽開裂問題，保證水封槽的安全運行。（相關推薦：鍋爐水位計）

1工藝流程介紹

采用排污泵將干熄焦鍋爐排污井內的排污水加壓送至干熄爐水封槽內，排污泵采用外沖洗結構，防止排污水中的水渣送至水封槽。將排污水位與排污泵連鎖，可控制干熄爐水封槽的水位。

在排污水管道上設置管道加熱器，排污泵運行時，利用鍋爐定期排污膨脹器的蒸汽對排污水進行加熱，將排污水加熱至約85℃后送至干熄爐水封槽。排污泵停止運行時，定期將排污膨脹器的蒸汽進行放散，工藝流程見圖1。

2技術經濟分析

以額定蒸發量為100t/h的中溫中壓干熄焦鍋爐為例，進行技術經濟分析。

2．1節水情況

通常情況下，水封槽的密封水采用工業水或循環冷卻水，采用干熄焦鍋爐排污水后，節水情況見表3。

2．2節省蒸汽情況

通常情況下，定期排污膨脹器的蒸汽通過干熄焦鍋爐消音器放散，本工藝利用定期排污膨脹器的蒸汽對進入水封槽前的排污水進行再加熱，達到回收利用的目的，節省蒸汽情況見表4。

2．3增加用電情況

本工藝采用排污泵將干熄焦鍋爐排污井內的排污水加壓送至干熄爐水封槽內，增加用電情況見表5。

2．4運行管理維護費用

該工藝自動化程度高，設備故障率低，因此不增加運行管理維護費用。

2．5經濟效益匯總

綜合計算，采用該工藝流程后，每年降低生產成本約為4．1萬元(工業水)或2．7萬元(循環水)。

2．6投資情況

該工藝設備投資為1．1萬元，管道投資為0．8萬元，總投資為1．9萬元。經綜合效益分析，投資回收期為169天(工業水)或250天(循環水)。

3工藝優化方向

干熄爐水封槽密封補充水為間斷使用，因此富余的排污水仍會排掉，排污水具有溫度高且雜質少的特點，考慮在水封槽不需要補充水的情況下，排污水可在其他工段進行余熱利用或其他用途。

4結論

1)本工藝可有效解決干熄爐水封槽由于結垢或者冷熱溫差造成的水封槽變形開裂問題，保證水封槽安全運行。

2)本工藝回收利用干熄焦鍋爐排污水和定期排污膨脹器蒸汽，可避免浪費，降低干熄焦生產成本，達到節能減排的目的。

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