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摘要：本文從與排污有關(guān)的水垢、排污率的計算、排污余熱利用三個方面用數(shù)字說明排污與節(jié)能的關(guān)系。目的是把排污問題作為鍋爐水質(zhì)管理的一個重要環(huán)節(jié)，引起有關(guān)運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（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(yán)重缺水，危及鍋爐的安全運行。因此，鍋爐的排污意義重大，應(yīng)當(dāng)?shù)玫皆O(shè)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(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，幾毫米厚的水垢會使傳熱量下降一半，而且金屬計算壁溫隨著水垢加厚而明顯升高（當(dāng)q=175×103w/m3時，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(yán)重影響鍋爐的安全運行；同時由于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：

水垢的厚度（mm）0.5123456

燃料的損失（%）1.12.244.76.36.88.2

對于一臺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740kg/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(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，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%

由于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(guān)系，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(zhì)的含量、氯離子的含量。

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）=CL－給/（CL－污－CL－給）×100%

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鍋爐，蒸汽濕度常在3%左右，（這個值與排污率控制在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

這里CL－汽/CL－污為蒸汽濕度?？梢姡绻雎粤苏羝械暮}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%。

對于一臺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(yīng)地燃料的消耗量就增加了0.9%,每小時浪費燃料740kg/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

仍以一臺4t/h鍋爐為例，計算一下排污熱量。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

即每小時節(jié)煤5.93kg，若以全年運行6000小時計算，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，特別是對于高壓鍋爐，因為飽和水焓值較大，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)計是完全值得的。對低壓鍋爐來說，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)管理手冊東北工學(xué)院出版社