淺談降低鍋爐運行用水成本

1、淺談降低鍋爐運行用水本錢趙爍【摘要】隨著經(jīng)濟的開展，各企業(yè)對環(huán)保節(jié)能越來越重視，逐漸減少污染降低本錢成為各大化工企業(yè)研究的主要課題之一。本文以某大型原油儲藏庫的蒸汽鍋爐為例，淺析冷凝水回收利用的特點，用實例講述蒸汽鍋爐冷凝水回收利用的工藝改造過程，并用真實數(shù)據(jù)來驗證了冷凝水回收的效益。【關(guān)鍵詞】蒸汽鍋爐；冷凝水；回收利用0引言鍋爐是油庫生產(chǎn)運行中的主要耗能設(shè)備之一，其中以蒸汽鍋爐和熱水鍋爐最為常見。蒸汽鍋爐用途十分廣泛，在大型油庫生產(chǎn)中常用于生活取暖及儲罐、輸油管線等的冬季伴熱保溫。鍋爐蒸汽冷凝水是指蒸汽鍋爐產(chǎn)生的熱蒸汽在釋放熱量后冷凝結(jié)成的水，冷凝水一般為蒸餾水，純潔度較高，酸堿度適中，硬度

2、較低，是一種優(yōu)良的蒸汽鍋爐用水資源。所以冷凝水的重復(fù)回收利用具有非常可觀的經(jīng)濟、環(huán)境及勞動本錢效益。但很多蒸汽鍋爐在安裝設(shè)計時并沒有考慮冷凝水的回收，由于蒸汽用途多樣性致使冷凝水品質(zhì)易受污染、蒸汽管線較長等多種原因，使得冷凝水的回收利用存在一定難度。并且蒸汽管線一般為鑄鐵、鑄鋼管線，這樣凝結(jié)水中鐵離子含量一般較高，造成凝結(jié)水質(zhì)量下降，而且會造成鍋爐爐管等部件的加速腐蝕，影響蒸汽鍋爐的正常運行和使用壽命，因此一般都將品質(zhì)良好的蒸汽凝結(jié)水白白的排放掉了。大型原油儲藏庫為了節(jié)約燃油及水量，針對冷凝水的排放情況，將蒸汽通過換熱器變成的冷凝水，回收再利用。通過工藝技術(shù)改造，到達降本節(jié)能的目的。1冷凝水回

3、收再利用的目的及意義原油儲藏庫儲生活區(qū)生產(chǎn)崗位的冬季取暖用水，來自于鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過交換器對循環(huán)水進行加熱產(chǎn)生的熱水。蒸汽在熱交換過程中產(chǎn)生大量的冷凝水，原設(shè)計冷凝水進入補水箱用作循環(huán)水補水，而暖水系統(tǒng)是密閉循環(huán)系統(tǒng)，水損失較小，根本不需要補水，導(dǎo)致以前處理冷凝水的方法主要是排放，所以造成大量水資源的浪費。冷凝水的在酸堿度、硬度及純潔度等鍋爐用水指標上遠高于普通軟化水，是優(yōu)質(zhì)的蒸汽鍋爐用水。如果蒸汽冷凝水可以有效利用，會明顯的減少軟化水的使用量，大幅降低蒸汽的生產(chǎn)本錢；并且由于冷凝水溫度一般高于普通軟化水，所以冷凝水再次進入蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽所需的熱量也會大幅降低，這樣就會有效降低蒸汽鍋爐燃料

4、的使用量，同樣也就減少了煙塵顆粒、二氧化硫、二氧化碳等有害物質(zhì)的排放量，是鍋爐供熱過程中節(jié)能節(jié)水的有效措施。2蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)的特點蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)一般可分為開式回收系統(tǒng)和閉式回收系統(tǒng)兩大類。2.1開式冷凝水回收系統(tǒng)開式冷凝水回收系統(tǒng)是一種具有較長使用歷史的蒸汽鍋爐冷凝水回收方式。在蒸汽冷凝水的回收和重復(fù)利用過程中，蒸汽回收管道的一端是敞開的，儲存冷凝水的集水箱和大氣是連通的。該回收系統(tǒng)下的冷凝水的壓力較低，通過自身的壓力無法自行到達蒸汽鍋爐爐膛內(nèi)，一般需要利用冷凝水循環(huán)泵將冷凝水加壓注入蒸汽鍋爐爐膛內(nèi)。開始冷凝水回收系統(tǒng)具有回收工藝、設(shè)備簡單，操作方便，投資小等特點。但因為整個回收系統(tǒng)是

5、直接暴露于空氣之下的，空氣中的氧氣在回收過程中容易溶解于冷凝水中，造成冷凝水氧含量超標，無法到達鍋爐用水的指標要求。降低冷凝水回收率，且浪費熱能，影響經(jīng)濟效益。2.2閉式冷凝水回收系統(tǒng)閉式冷凝水回收系統(tǒng)是集水箱及所有管道均采用密閉工藝，與空氣根本徹底隔絕，整個系統(tǒng)都處于恒定的正壓下。由于該系統(tǒng)處于密閉環(huán)境中，不與空氣接觸，所以冷凝水的熱損失較小，降低鍋爐燃料的使用量。同時，冷凝水不與空氣接觸，水的氧含量低，降低冷凝水再次脫氧產(chǎn)生的費用。閉式冷凝水回收系統(tǒng)的經(jīng)濟效益好，但初期投資較大，并且操作也不是很便利。3冷凝水回收系統(tǒng)的改造3.1冷凝水回收系統(tǒng)改造前的調(diào)研為了有效防止蒸汽冷凝水中的鐵離子含量

6、增高而引起的蒸汽鍋爐爐膛及爐管結(jié)垢和金屬腐蝕，我們在前期做了大量調(diào)研工作，從提高蒸汽冷凝水的質(zhì)量入手，減少冷凝水中的O2和CO2的含量，從而減少冷凝水酸堿度變化造成的回收管道腐蝕，從而減少管道中鐵離子的形成，保證冷凝水的指標合格。加化學(xué)除氧劑，減少蒸汽中的CO2，降低給水中碳酸鹽堿度；采用密閉式回收，徹底消除外界空氣中的O2和CO2進入到回收系統(tǒng)；控制回收PH值，鍋爐在爐膛內(nèi)部水環(huán)境PH>7運行時，可以有效減少金屬腐蝕和爐膛、爐管的結(jié)垢，還可以緩沖冷凝水PH的影響。3.2回收工藝的改造通過熱交換器實現(xiàn)換熱，將鍋爐里的水進行充分的加熱，鍋爐的上升管位于爐膛內(nèi)吸收熱量，管中的水有一局部汽化成

7、蒸汽，形成汽水混合物，由于密度減小向上流動，經(jīng)分氣缸進入汽水換熱器置換出蒸汽，補水箱中冷凝水經(jīng)冷凝水回收裝置充分對其所具有的熱能進行利用，通過回收和處理這些冷凝水，使其成為鍋爐補水，這些溫度較低、密度較大的水由爐墻外不受熱的下降管經(jīng)除氧后流入鍋爐，完成一次完整的循環(huán)回路。為換熱器建立冷凝水回收系統(tǒng)，鋪設(shè)回收DN32管線50余米，設(shè)置一個回收泵，安裝液位自動控制裝置，實現(xiàn)自動運行，冷凝水直接進入鍋爐除氧水箱。在補水箱上加浮球液位計，水箱滿后，浮球液位計的接點導(dǎo)通，啟動水泵抽水，在水泵的控制電路上加時間繼電器，根據(jù)水箱大小和水泵的排量，用時間繼電器控制泵的運行時間，從而控制補水箱的水位。3.3回收

8、的效果為了精確計量此冷凝水回收工藝產(chǎn)生的效益，我們在回水泵后管線上加裝了流量計用以統(tǒng)計節(jié)約的水量。經(jīng)實際測算，鍋爐運行六個月期間根據(jù)流量計統(tǒng)計共計節(jié)水4500余噸，凈水價格按5.5元/噸計算，這樣通過該工藝的應(yīng)用每年就可以節(jié)省用水本錢24750元。由于冷凝水進入含氧水箱，省去了過濾、去除氯離子等步驟，在省去了大量人工的同時，省去了為過濾鈉罐的加鹽量，折合費用在6000元以上。這樣總計通過回水工藝的投用每年至少可以節(jié)約鍋爐運行本錢30000元的同時給員工們減輕了勞動強度，可謂是一舉兩得。燃料用量比照：經(jīng)過熱交換后蒸冷凝水溫度經(jīng)測試為58，新鮮水的溫度為11.這本分熱量90%回收，經(jīng)過換算18噸冷

9、凝水將提供3.63×109J熱量，這局部熱量就需要燃燒77.8Kg燃油，一個月將節(jié)約燃油2.334噸。4結(jié)論蒸汽冷凝水是一種潔凈度較高、含氧量低、硬度低等高質(zhì)量蒸汽鍋爐用水水源，且一般冷凝水較普通軟化水具有較高的熱值和鹽水價值。將來，蒸汽冷凝水的回收也會越來越受到企業(yè)的重視，蒸汽冷凝水的回收不僅可以降低鍋爐用水軟化、除氧等流程產(chǎn)生的費用，還可以降低鍋爐燃料的使用量和企業(yè)排污產(chǎn)生的費用以及環(huán)境污染，符合國家對于企業(yè)環(huán)境保護的根本要求方針。假設(shè)所有石油石化企業(yè)都采用閉式回收系統(tǒng)，肯定會顯著提高整個熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。在能源、環(huán)境保護壓力日益增大的今天，研究和探討回收蒸汽鍋爐冷凝水具有很強的經(jīng)濟效益潛力，有利于最大限度的實現(xiàn)冷凝水的使用價值?！緟⒖嘉墨I】【1】王學(xué)成.工藝冷凝水回收利用處理研究