排污重視節約能源的論文

摘要：本文從與排污有關的水垢、排污率的計算、排污餘熱利用三個方面用數字説明排污與節能的關係。目的是把排污問題作為鍋爐水質管理的一個重要環節，引起有關運行操作管理人員的高度重視。

關鍵詞：排污 餘熱利用 節能

　　一、概述

1、排污分連續排污和定期排污。連續排污又稱表面排污，它是連續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，使鍋水的鹼度、溶解固形物符合鍋爐水質標準的要求；定期排污又叫間斷排污，它是定期地從鍋爐水循環系統中的最低點（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。

正確地進行排污是保持鍋內水質良好，減少鍋內結垢、防止金屬腐蝕和蒸汽污染的有效措施。但是排污不當，操作不合理，輕者損壞閥門管道，排污量增加，浪費燃料；重者形成水垢腐蝕，影響傳熱，降低受壓元件的強度或造成鍋爐嚴重缺水，危及鍋爐的安全運行。因此，鍋爐的排污意義重大，應當得到設計、安裝、運行操作管理人員的特別重視，從排污中減少損失，節約能源。

　　二、水垢與節能

搞熱的人士都知道水垢的導熱係數約1.2w/m℃，而鋼板的導熱係數約48w/m℃,則1mm厚的水垢熱阻相當於40mm厚的鋼板熱阻，水垢不僅影響傳熱，幾毫米厚的水垢會使傳熱量下降一半，而且金屬計算壁温隨着水垢加厚而明顯升高（當q=175×103w/m3時，1mm厚水垢使壁温升高約180℃，3mm厚水垢使壁温升高約350℃）。因此水垢能使熱負荷高的鍋筒下部過熱鼓包，水冷壁管變形、爆管，還會形成垢下腐蝕，降低受壓元件的強度，嚴重影響鍋爐的安全運行；同時由於水垢影響傳熱會大量浪費燃料，水垢的厚度與燃料損失對比如下表：

對於一台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，則每小時浪費燃料740 kg/h×3%=22.2kg,全年運行6000小時，則浪費6000×22.2=133.2噸煤。

三、計算排污率與節能

排污量的大小，和給水的品質直接有關。給水的鹼度及含鹽量越大，鍋爐所需要的排污量愈多。

鍋爐排污的指標用排污率表示，排污率即排污水量（Q污）佔鍋爐蒸發量（Q汽）的百分數。如下式表示：K= Q污/Q汽 ×100 %

當鍋爐水質穩定時，根據物量平衡的關係可知，某物質隨給水帶入爐內的量等於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、排污水中某物質的含量，式中的S值可以按含鹽量，也可按某一組分（如鹼度、氯離子）的含量來計算。則

K= Q污/Q汽=（S給－S汽）/（S污－S給）×100 %

由於測定氯離子比較方便，且氯離子與含鹽量有較固定的比例關係，通常用氯離子代替含鹽量來計算鍋爐排污率，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的含量、氯離子的含量。

對於容量較大的鍋爐，由於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遠低於給水中的含鹽量，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）=CL－給/（CL－污－CL－給）×100 %

對於大多數工業鍋爐，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鍋爐，蒸汽濕度常在3%左右，（這個值與排污率控制在5%~10%的範圍比較，已經是不算低了）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=（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

這裏CL－汽/CL－污為蒸汽濕度。可見，如果忽略了蒸汽中的'含鹽量，則計算所得的排污率將偏大（差值大於蒸汽濕度）。工業鍋爐的排污率每增大1%，燃料的消耗量就增加0.3%。

對於一台4t/h鍋爐，燃用二類煙煤，燃料消耗量約740kg/h,蒸汽濕度取3%，如果排污率計算中忽略了蒸汽中的含鹽量，則排污率的計算值就至少增大了3%（濕度值），相應地燃料的消耗量就增加了0.9%,每小時浪費燃料740 kg/h×0.9%=6.66kg,全年運行6000小時，則浪費6000×6.66=39.96噸煤。

四、排污熱量的回收利用

仍以一台4t/h鍋爐為例，計算一下排污熱量。鍋爐參數為：燃用二類煙煤，工作壓力1.25Mpa，連續排污率取4%，排污水經熱交換器後温度降至40℃。所回收的熱量摺合成煤量可按下式計算：

B=DP（i?－ib）/ Q

式中 B ---摺合節煤量，kg/h

D ---鍋爐額定蒸發量，kg/h

P ---排污率，%

i?---排污水初始熱值，kj/kg(查表得822.5kj/kg)

ib ---排污水温為40℃時的熱值，kj/kg(查表得167kj/kg)

Q ---煤低位發熱量，kj/kg(17693kj/kg)

代入上式得

B=4000×4%（822.5－167）/17693=5.93kg/h

即每小時節煤5.93kg，若以全年運行6000小時計算，則一年可節煤約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，特別是對於高壓鍋爐，因為飽和水焓值較大，因此連續排污熱量回收利用的潛力很大，搞正規化配套設計是完全值得的。對低壓鍋爐來説，把排污熱量回收到給水或軟化水中，同樣也能達到節能的目的。

五、小結

通過上面分析可知，不管是從量方面，還是從質方面考慮，排污與節能都密切相關，運行操作管理人員必須掌握排污的原理，正確合理地進行排污，延長鍋爐的使用壽命，減少燃料的損失，節約能源。

參考文獻

（1）華北工業鍋爐通訊 1995.1

（2）工業鍋爐 1992.1

（3）工業鍋爐技術管理手冊 東北工學院出版社