鍋爐自動排污裝置在醬香型白酒行業(yè)應用的探索

黃建婭

摘 要：針對茅臺酒廠鍋爐排污率居高不下的問題，通過爐水CI根濃度烘干法化驗，得出自動定連排裝置對電導率的測試不準確，提出采用帶溫度補償?shù)腻仩t自動排污控制裝置，在保證鍋爐蒸汽品質(zhì)合格的情況下，將鍋爐的排污率嚴格控制在5%以內(nèi)，實現(xiàn)了酒廠鍋爐減排節(jié)能的目標。

關鍵詞：鍋爐排污 溫度補償 電導率 醬香型白酒

中圖分類號：TK227.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0125-02

我國是以煤為主要消耗能源的國家，近年來，隨著GDP的不斷增加，能源消耗也呈爆發(fā)性上漲趨勢。尤其是最近兩年，消耗煤炭所帶來的霧霾陰影已經(jīng)籠罩全國各地。貴州重工業(yè)相對布局少，生態(tài)環(huán)境應處于全國領先地位，正因此，我們更應該未雨綢繆，防患霧霾于未然！茅臺酒業(yè)已于2012年確定并逐步實施把所有燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，并于2013年底基本整改完畢。

我國蒸餾酒行業(yè)中唯一一種只能在特殊地域生產(chǎn)的產(chǎn)品就是醬香型白酒，尤其是茅臺酒，只能在茅臺鎮(zhèn)茅臺酒廠方圓27 km2內(nèi)生產(chǎn)，無法離開了此地獨特的生態(tài)環(huán)境；保護生態(tài)環(huán)境，茅臺人義不容辭！然而，貴州地處西部偏遠山區(qū)，受地理條件所限，這就造成了貴州天然氣成本較高，所以怎么降低煤改氣后燃氣鍋爐的運行成本，提高運行效率也是國酒員工一致探索的課題。

1 鍋爐過量排污的問題

茅臺酒生產(chǎn)工藝嚴格執(zhí)行國家標準，不在生產(chǎn)工藝的任何環(huán)節(jié)添加任何化學藥劑，絕不進行爐內(nèi)加藥處理！因此鍋爐連續(xù)排污是保證蒸汽品質(zhì)、調(diào)節(jié)爐水含鹽量的唯一手段。鍋爐連續(xù)排污是排除爐水的鹽分雜質(zhì)，給水帶入鍋爐的雜質(zhì)很少被蒸汽帶出，絕大部分留在爐水里，隨著爐水的濃縮，當其中的含鹽量或含硅量超出水質(zhì)標準的規(guī)定值時，必須進行排污——放掉一部分爐水，同時補充相同數(shù)量的給水，以避免爐內(nèi)產(chǎn)生泡沫或汽水共騰，影響蒸汽品質(zhì)和鍋爐的正常運行。鍋爐的排污量為[1]：

一般蒸汽鍋爐的排污率應在10%以下，控制在5%最好。然而茅臺酒廠在初次使用燃氣鍋爐的一段時間內(nèi)，鍋爐排污率高達20%以上，情況相當異常，造成了熱能的巨量浪費。

2 鍋爐過量排污的原因分析及解決措施的提出

針對此情況，廠部與燃氣鍋爐廠家組成攻關小組，共同研究問題產(chǎn)生的原因及解決方法。我公司連續(xù)排污是采用的自動定連排裝置，電導率設定值6000 Us/cm，同時根據(jù)化驗爐水CI根濃度進行確認，根據(jù)排污量公式，我們先從爐水CI根濃度入手，重新對爐水用烘干法進行化驗，確定固形溶解物、電導率與CI根濃度的關系，如表1所示。

由上表可以看出，經(jīng)過重新化驗后，重新確定了爐水電導率與CI根濃度的關系，試驗證明，自動定連排裝置對電導率的測試是不準確的！

經(jīng)過多次化驗后，證明我方測量數(shù)據(jù)是準確可信的，與供貨廠家詳細交流后發(fā)現(xiàn)，此套自動定連排裝置在設計時不帶溫度補償功能，我們知道，電導率受溫度的影響很大，溫度每變化1℃，電導率約變化1.3～2（Ωcm）-1，為了進一步驗證此結(jié)果，我們使用電導率測試儀通過取樣冷卻器對軟水、爐水的電導率進行測試。需要提出的是，爐水流經(jīng)取樣冷卻器時流量控制在300 ml/min，爐水溫度可降至30 ℃～40 ℃，有一分部水因急劇減壓而蒸發(fā)，因此取樣爐水電導率要比實際電導率要大，必須用表2的汽壓校正系數(shù)進行校正。

測試結(jié)果如下。

X軸為CI根濃度 mg/L，Y軸為電導率uS/cm，與我方化驗結(jié)果吻合。

在此基礎上，茅臺酒廠后續(xù)連續(xù)排污自動控制裝置全部采用帶溫度補償式，其調(diào)正的溫度系數(shù)可用于所測電導率的補償，這就意味著電導率讀數(shù)不會受壓力和溫度變化的影響。其連續(xù)不間斷的感測著鍋爐水的電導率，從而對鍋爐水的固形溶解物（TDS）作出直接測量，其特點是組成一體的2位置控制器來驅(qū)動一臺連續(xù)排污閥并在鍋爐停運時自動將閥關閉。另外還在抵達極限值時輸出一個信號的附加可調(diào)節(jié)點，改進后效果良好，有效的降低了鍋爐排污率，數(shù)據(jù)見表3。

根據(jù)排污率公式：

3 鍋爐減排節(jié)能效益分析[2]

通過此次科研攻關，茅臺酒廠燃氣鍋爐排污量降低了63.8%，有效的降低了運行成本，以30 t/h燃氣鍋爐為例：

未采用溫度補償?shù)呐盼哿浚?0 t/h×21%=6.3 t/h=6300 kg/h

采用溫度補償后的排污量：30 t/h× 7.6%=2.28 t/h=2280 kg/h

20 ℃常溫水熱焓值為：84.48 kJ/kg

1.0 MPa壓力的飽和水熱焓值為： 781.6 kJ/kg

降低的排污量×1.0 MPa飽和水所需要的熱焓值=2802422 kJ/h

根據(jù)茅臺生產(chǎn)工藝特點，按每天16個小時、每年250天運行計算，因減少排污而節(jié)約的燃料量K為：

K=2802422 kJ/h÷35280 kJ/m3÷100%×16×250=317735 m3

天然氣按毎立方4元計算，每年每臺30 t鍋爐可節(jié)約燃料費用：1270940元，不僅如此，鍋爐排污量降低的同事鍋爐補水量也會減少，實際成本節(jié)約更多。

4 結(jié)語

茅臺酒廠采用溫度補償?shù)倪B續(xù)排污自動監(jiān)控裝置的鍋爐，在確保蒸汽品質(zhì)的前提下，可將連續(xù)排污量控制在最小，減排節(jié)能效益顯著，在節(jié)約大量水資源，并減輕對環(huán)境的熱污染的同時，每年每臺30t鍋爐可節(jié)約燃料費用127.09萬元，提升了我公司鍋爐自動化運行水平。

參考文獻

[1] 李梅，張竤斌，張衛(wèi)，等.蒸汽鍋爐排污的最優(yōu)節(jié)能控制[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2011（6）：96-98.

[2] 鈕德明.糖廠鍋爐減排節(jié)能的研究與實踐[J].工業(yè)水處理，2010（9）：79-81.