提高鍋爐排污控制水平 有效節(jié)約能源

楊瑞成

【摘 要】結(jié)合目前鍋爐排污現(xiàn)狀，采用手動(dòng)排污對(duì)爐水品質(zhì)的影響，而且造成能越浪費(fèi)的狀況，分析和介紹連續(xù)自動(dòng)排污的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，及如何解決原理。

【關(guān)鍵詞】TDS：total dissolved solids溶解性總固體；電導(dǎo)率

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)和制造技術(shù)上取得了和大的進(jìn)步，很多鍋爐成品和技術(shù)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，然而在鍋爐輔助控制裝置部分相對(duì)比較落后，控制水平較低。比如在鍋爐的排污控制方面，到目前為止國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的工業(yè)鍋爐用戶還是采用手動(dòng)控制方式，這不僅降低了鍋爐整體控制水平，同時(shí)在鍋爐運(yùn)行時(shí)因過(guò)量排污造成巨大的能量浪費(fèi)，增加鍋爐的燃料耗量；而且由于手動(dòng)排污控制不能保證爐水品質(zhì)的穩(wěn)定，容易發(fā)生汽水共騰現(xiàn)象，爐水進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)引起設(shè)備和閥門(mén)的沖蝕、腐蝕、結(jié)垢甚至水錘損壞等。因此，實(shí)現(xiàn)鍋爐排污自動(dòng)控制是提高鍋爐控制水平，節(jié)能降耗，保證鍋爐高校穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段之一。

1.鍋爐排污標(biāo)準(zhǔn)

鍋爐給水進(jìn)入鍋爐后，隨著爐水的蒸發(fā)不斷濃縮，爐水中含鹽量（也稱為T(mén)DS）也越來(lái)越高，當(dāng)鹽份達(dá)到一定的濃度后，爐水會(huì)產(chǎn)生泡沫，造成汽水共騰。因此，必須控制爐水中的含鹽量。在國(guó)標(biāo)GB1578-2001<工業(yè)鍋爐水質(zhì)〉中，對(duì)額定出空蒸汽小于2.5MPa的蒸汽鍋爐規(guī)定了爐水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。見(jiàn)表1.

采用爐水連續(xù)排污改善爐水品質(zhì)，降低含鹽量的主要方法。下列公式可用來(lái)確定鍋爐排污量：

鍋爐排污量W=鍋爐蒸發(fā)量X

公式中鍋爐爐水含鹽量即為工業(yè)鍋爐標(biāo)準(zhǔn)中的所規(guī)定值。

當(dāng)實(shí)際排污量小于計(jì)算排污量，爐水濃度會(huì)越來(lái)越高，造成蒸汽品質(zhì)惡化，甚至造成汽水共騰而停爐。當(dāng)實(shí)際排污量大約計(jì)算量，爐水品質(zhì)提高，但同時(shí)也增加了鍋爐排污損失，造成浪費(fèi)。只有當(dāng)實(shí)際排污量等于或接近計(jì)算量排污時(shí)，既保證了爐水品質(zhì)又無(wú)能量浪費(fèi)。所以，正確的控制鍋爐連續(xù)排污量對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行和鍋爐的夏履非常重要。

2.鍋爐連續(xù)排污的自動(dòng)控制

水的電導(dǎo)率與水中溶解固形物（TDS）的含量形成比例關(guān)系，以此爐水的電導(dǎo)率可以直接反映爐水含鹽量的多少。鍋爐連續(xù)排污的自動(dòng)控制方法（如下圖）就是通過(guò)電導(dǎo)率感應(yīng)探測(cè)器測(cè)量爐水的電導(dǎo)率，將信號(hào)傳送到排污控制器，并于設(shè)定值作比較，如果測(cè)量測(cè)量值低于設(shè)定值，則自動(dòng)保持排污控制關(guān)閉。如果高于設(shè)定值則輸出信號(hào)打開(kāi)排污控制閥。直到低于設(shè)定在關(guān)閉排污閥。

這種方法能自動(dòng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)爐水的TDS值，在任何情況下都可以根據(jù)爐水TDS制的實(shí)際變化情況，隨時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉排污閥門(mén)。是國(guó)爐水的TS值穩(wěn)定在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的TSDS附近。因此，鍋爐自動(dòng)控制排污系統(tǒng)機(jī)能保證爐水品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生汽水共騰和蒸汽帶水，為鍋爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定創(chuàng)造了條件，同時(shí)也是鍋爐排污量盡可能最小，有效減少了排污熱損失，節(jié)約燃料。

3.連續(xù)排污的自動(dòng)控制與手動(dòng)控制的節(jié)能比較

我們已一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明鍋爐連續(xù)排污自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。假設(shè)一臺(tái)額定蒸發(fā)量10噸/小時(shí)的工業(yè)蒸汽鍋爐，工作壓力1.0MPa，過(guò)路給水的TDS為300ppm，按照國(guó)標(biāo)工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，爐水溶解固型物含量（TDS）不能超過(guò)4000ppm.

（1）采用自動(dòng)控制聯(lián)系排污，爐水水質(zhì)的工作曲線如下圖（2）所示：排污控制器中設(shè)定值為4000ppm，即爐水TDS升高至4000ppm時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)排污閥門(mén)開(kāi)始排污，直到爐水TDS降至3800ppm時(shí)關(guān)閉排污閥門(mén)停止排污。因此鍋爐水的平均TDS值可以保持在3900ppm。

根據(jù)排污公式計(jì)算可得到鍋爐的排污量：

鍋爐排污量W=鍋爐蒸發(fā)量X=10T/H*300PPM/（3800PPM-300PPM）=833Kg/H

（2）采用手動(dòng)控制連續(xù)排污：通常由爐水化驗(yàn)員定期監(jiān)測(cè)爐水，測(cè)量爐水TDS值，通知鍋爐操作人員打開(kāi)或關(guān)閉排污閥門(mén)。一般每班（8小時(shí)）測(cè)試一次或兩次。其鍋爐水質(zhì)工作曲線圖如圖（3）所示。為了避免在兩次爐水檢測(cè)期間的爐水TDS值超標(biāo)造成汽水共騰，保證蒸汽品質(zhì)。手動(dòng)排污往往需要保持TDS平均值較低水平，例如在本案中平均TDS一般控制在2800ppm甚至更低。

根據(jù)排污公式計(jì)算可得到鍋爐的排污量

鍋爐排污量W=鍋爐蒸發(fā)量X=10T/H*300PPM/（2800PPM-300PPM）=1200Kg/H鍋爐排污量W=鍋爐蒸發(fā)量X

（3）排污比較：與人工手動(dòng)排污相比，自動(dòng)控制排污方法的排污量減少了25%。

采用自動(dòng)控制排污方法可實(shí)現(xiàn)的能源和成本節(jié)約計(jì)算如下：排污減少量W1=1200-833Kg/H相當(dāng)于熱量Q1=W1X鍋爐排污水的含熱量H=387X697.6Kj/kg=256019Kj/kg。

假如鍋爐以天然氣為燃料33472Kj/kg，鍋爐效率85%，一年運(yùn)行300為例。

節(jié)約燃料F=Q1/33472/0.85*24*300=64789M3 假如天然氣價(jià)格為2.9RMB/M3。

可節(jié)約燃料成本為64789*2.9=187889RMB。這還不包括可節(jié)約的鍋爐補(bǔ)給水費(fèi)用、水處理費(fèi)用。

4.結(jié)論

從上述分析可以看出，鍋爐采用自動(dòng)控制排污方法可提高鍋爐自動(dòng)操作水平，減少人力監(jiān)控要求，有效避免人工手動(dòng)控制造成的爐水水質(zhì)超高或排污過(guò)大的情況，保護(hù)爐水品質(zhì)符合鍋爐水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)要求下，使鍋爐排污量減少，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀平，孫剛.供熱工程，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.

[2]斯派沙克鍋爐產(chǎn)品目錄，2009，（3）.