立式蒸汽鍋爐

本文格式為Word版，下載可任意編輯——立式蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐為我國(guó)工業(yè)的生產(chǎn)和人民社會(huì)生活供給了必要的熱能，是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中不成或缺的熱能設(shè)備，尤其在北方冬季需要集中供暖的時(shí)候。蒸汽鍋爐在供給熱能的同時(shí)也需要消耗大量能源，其能耗和排污量居我國(guó)工業(yè)行業(yè)其次位。目前，我國(guó)一些蒸汽鍋爐每年由于各種理由，如管理不當(dāng)，設(shè)備布局不合理，鍋爐質(zhì)量不合格等，造成的能量濫用高達(dá)1億噸。因此蒸汽鍋爐的節(jié)能是目前工業(yè)鍋爐中的重要問(wèn)題。本文主要從排污方面入手，分析探究排污率對(duì)蒸汽鍋爐能耗方面的影響，并根據(jù)這些影響因素，提出能夠有效操縱排污量，合理利用能耗的方法。

排污率；蒸汽鍋爐；節(jié)能；影響分析

1研究蒸汽鍋爐節(jié)能的背景

蒸汽鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)的重要能源保證，同時(shí)也是居民生活必不成少的設(shè)備，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展中具有重要作用。隨著我國(guó)可持續(xù)進(jìn)展方針政策的不斷深化，在科學(xué)進(jìn)展觀的引導(dǎo)下，對(duì)于本身耗能巨大的蒸汽鍋爐節(jié)能問(wèn)題的研究，成為了當(dāng)前提升完善鍋爐技術(shù)和管理的重要任務(wù)。目前，工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作雖然取得了確定的勞績(jī)，但其熱效率仍缺乏70%?！笆濉币?guī)劃明確要求將工業(yè)鍋爐的節(jié)能納入我國(guó)節(jié)能工作中的重點(diǎn)工程。排污率是影響蒸汽鍋爐節(jié)能的重要因素，因此從排污率的角度入手研究有利于從技術(shù)上提高節(jié)能的效率。

2排污率對(duì)蒸汽鍋爐節(jié)能影響概述

鍋爐對(duì)熱量的消耗直接影響著鍋爐的燃燒效率。我國(guó)出臺(tái)的《鍋爐房設(shè)計(jì)模范》中有對(duì)鍋爐蒸汽壓力的數(shù)值規(guī)定，要求蒸汽壓力要小于或等于2.5MPa，對(duì)排污率也有細(xì)致的規(guī)定，要求不應(yīng)大于5%。這些規(guī)定在概括的節(jié)能中存在好多阻礙因素，綜合本金和節(jié)能方面各種因素考慮，需要對(duì)排污率舉行概括的研究。

一般來(lái)說(shuō)，燃?xì)庹羝仩t的額定壓力為1.0MPa，其熱效率較高，達(dá)成90%左右，而燃煤過(guò)濾在一致的額定壓力下，熱效率只有70%多。為了更好地對(duì)比排污率相關(guān)參數(shù)，筆者在同樣額定工作處境下，計(jì)算在一小時(shí)內(nèi)每產(chǎn)生一噸熱量的蒸汽鍋爐所需要的燃料消耗數(shù)量。其中用BP（kg）和BP（Nm3）分別表示燃煤和燃?xì)忮仩t的燃料消耗量，用CP表示每小時(shí)生產(chǎn)一噸的蒸汽排污消耗燃料所需要的費(fèi)用，以及用n來(lái)表示所占總消耗的比例。燃?xì)鈨r(jià)格以1.9元每立方米計(jì)算，煤價(jià)格以800元每噸計(jì)算。兩種蒸汽鍋爐排污所需的燃料數(shù)量和費(fèi)用如下所示：

從表中可以看出，排污率越高，其消耗的燃料量和費(fèi)用呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，燃煤鍋爐和燃?xì)忮仩t在燃料費(fèi)用上對(duì)比接近，在排污率達(dá)10%時(shí)，其燃料排污費(fèi)用很高。因此可以通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行中的技術(shù)提升，裁減排污率，提高燃料的使用效率，做好鍋爐排污的操縱，全面減小排污費(fèi)用。

3排污率對(duì)鍋爐運(yùn)行時(shí)燃料的直接利用率方面的影響

3.1蒸汽鍋爐燃料直接利用率公式

本文的分析對(duì)象為飽和蒸汽鍋爐，為了分析的簡(jiǎn)化，假設(shè)在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有其他用熱。此時(shí)蒸汽鍋爐熱效率的計(jì)算公式為：

η=[Dbq（ibq—igs）+Dps（ibq—igs）]/BQr

該公式中的η為鍋爐的熱效率，Dbq表示飽和蒸汽量，單位為kg/h，Dbq為鍋爐的排污量，ibq表示飽和蒸汽焓，單位為KJ/kg，igs為鍋爐機(jī)組入口的給水焓，Qr表示燃料在最低位時(shí)，每立方米發(fā)出的熱量。

從直接利用率公式中可以看到鍋爐的排污熱量也算作是鍋爐運(yùn)行時(shí)的有效利用熱量，其實(shí)這片面熱量屬于二次利用，在鍋爐運(yùn)行中利用了排污的熱損失。η’=Dbq（ibq—igs）/BQr才能算作是真正的鍋爐運(yùn)行時(shí)燃料直接利用率。

3.2排污率對(duì)鍋爐燃料直接利用率影響分析

從上文兩個(gè)公式中可以得出鍋爐的熱效率和鍋爐運(yùn)行中燃料的直接利用率之間的聯(lián)系。在一致的運(yùn)行壓力下，排污系數(shù)與排污率大小成反比，即排污系數(shù)值隨排污率的增加而減小。假設(shè)排污率一致，那么鍋爐運(yùn)行中的壓力越高，排污系數(shù)越小。因此要提高鍋爐燃料能量的運(yùn)用效率，就務(wù)必要降低鍋爐的排污率。筆者在下文中將分析影響排污率的因素和操縱排污率的手段。

3.3影響排污率的因素

給水進(jìn)入鍋爐后，由于低壓給水中含有可溶解的固形物，因此進(jìn)入鍋爐后受熱蒸發(fā)，給水不斷補(bǔ)充后，導(dǎo)致溶解的固形物含量不斷增加。國(guó)家對(duì)于工業(yè)鍋爐的水質(zhì)有嚴(yán)格的要求，尤其是在固形物的含量和水質(zhì)堿度方面。在鍋爐水中的溶解固形物總量不變的處境下，排污的總量與輸入的總量一致。假設(shè)用Qp表示鍋爐每小時(shí)的排污量，Qz表示鍋爐在每小時(shí)的蒸發(fā)量，Qs表示每小時(shí)鍋爐的給水量，Sg表示每噸鍋水中固形物的含量，Sz表示每噸蒸汽中的溶解固形量，Ss表示每噸水中溶解固形物的含量。那么可以排污總量公式可以這樣表示：QpSg+QzSz=QsSs。而每噸蒸汽中的固形溶解物數(shù)量很少，幾乎可以疏忽不計(jì)，因此，可以將公式簡(jiǎn)化為QpSg=QsSs。

另外，對(duì)于堿度來(lái)說(shuō)，鍋爐的排污率與溶解固形物確定的鍋水濃縮倍率成正比。影響排污率的主要因素是給水中溶解固形物的含量和給水負(fù)硬度。蒸汽鍋爐要操縱排污率，務(wù)必要從過(guò)濾給水溶解固形物和堿度舉行分析，通過(guò)合理操縱這兩個(gè)主要因素來(lái)操縱鍋爐的排污率。

4蒸汽鍋爐操縱排污率的方法

4.1操縱鍋爐排污率的方法分析

要達(dá)成蒸汽鍋爐的節(jié)能效果，需要降低鍋爐的排污率。為了降低堿度和溶解固形物，軟化鍋爐給水，可以采用一些水處理方式。例如：通過(guò)安裝氫鈉并聯(lián)離子交換系統(tǒng)、石灰鈉離子交換系統(tǒng)等。北京某供熱廠采用了氫鈉并聯(lián)離子交換系統(tǒng)后，使得排污率下降率達(dá)10%左右，鍋爐的能量利用率上升了2%，具有較好的實(shí)際效果。另外，氫鈉并聯(lián)離子交換系統(tǒng)投資不大，蒸汽鍋爐運(yùn)行半年左右所節(jié)省的燃料費(fèi)用即可回收設(shè)備本金。

4.2利用排污產(chǎn)生的熱量

排污時(shí)所產(chǎn)生的熱量可以回收利用，可以使用供熱熱網(wǎng)補(bǔ)水或除氧器等設(shè)備對(duì)冷水舉行加工后再排污。這