干熄焦鍋爐排污水余熱回收綜合利用
發(fā)布時(shí)間:2019-05-09 發(fā)布作者:
摘要:介紹了干熄焦鍋爐排污水余熱回收綜合利用工藝,該工藝可有效解決干熄爐水封槽變形開(kāi)裂的問(wèn)題,提高水封槽使用壽命,同時(shí)可降低干熄焦生產(chǎn)成本,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
干熄焦鍋爐給水的品質(zhì)是影響鍋爐汽水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,干熄焦鍋爐汽水系統(tǒng)產(chǎn)生鹽分和雜質(zhì),會(huì)影響換熱、堵塞管道或使鍋爐產(chǎn)生假水位。因此,干熄焦鍋爐采用排污系統(tǒng)將廢物排出,排污系統(tǒng)分為連續(xù)排污和定期排污2部分[1]:連續(xù)排污是連續(xù)不斷地將鍋爐汽包內(nèi)含鹽量較高的水排放到連續(xù)排污膨脹器中,以保障鍋爐內(nèi)部的含鹽量控制在正常范圍內(nèi);定期排污是周期性地將鍋爐內(nèi)部的雜質(zhì)、水渣排放到定期排污膨脹器中,避免管道結(jié)垢或堵塞。
以中溫中壓鍋爐(P=3.82MPa、T=450℃)為例,鍋爐給水水質(zhì)見(jiàn)表1,鍋爐汽包爐水水質(zhì)見(jiàn)表2。
為使汽包內(nèi)爐水保持一定濃度的PO3-4,防止形成CaSO4、CaSiO3等沉淀物,在干熄焦系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),將磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O)溶液注入省煤器前的鍋爐給水中,使之與水中的鈣離子反應(yīng),生成松軟的水渣,水渣的結(jié)構(gòu)是堿式磷酸鈣,易通過(guò)鍋爐排污系統(tǒng)排除,且不會(huì)粘附在鍋爐內(nèi)轉(zhuǎn)變成水垢。反應(yīng)過(guò)程如下:
干熄焦鍋爐給水用除鹽水進(jìn)行補(bǔ)水,且鍋爐產(chǎn)生蒸汽通常用于汽輪發(fā)電機(jī)組使用。根據(jù)GB50049—2011《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,干熄焦鍋爐排污率不宜大于2%。這部分排污水除產(chǎn)生二次蒸汽回收外,其余均通過(guò)排污膨脹器排入排污井,經(jīng)過(guò)冷卻后外排。而鍋爐排污水的硬度等指標(biāo)均優(yōu)于工業(yè)水和循環(huán)水,且溫度較高,直接外排不經(jīng)濟(jì)。以額定蒸發(fā)量為100t/h的干熄焦鍋爐為例,鍋爐的排污水(>80℃)量為2t/h,直接外排是對(duì)水資源的浪費(fèi),因此應(yīng)開(kāi)展干熄焦鍋爐排污水的回收再利用。
目前,鍋爐連續(xù)排污膨脹器的二次蒸汽送到除氧器回收,定期排污膨脹器的蒸汽放散。蒸汽的放散也是一種浪費(fèi),將定期排污膨脹器的蒸汽再利用,對(duì)送至水封槽的排污水進(jìn)行加熱,既可充分回收利用蒸汽,又能減少排污水與水封槽的溫差,防止水封槽開(kāi)裂。
干熄爐爐頂設(shè)有水封槽,以解決爐頂?shù)拿芊鈫?wèn)題。通常情況下,水封槽的密封水采用工業(yè)水或循環(huán)冷卻水(總硬度約為200mg/L,溫度一般<35℃)。在運(yùn)行過(guò)程中,水封槽容易結(jié)垢,槽底粘結(jié)導(dǎo)熱性差的附著物,當(dāng)補(bǔ)充工業(yè)水或循環(huán)冷卻水時(shí),由于冷熱溫差容易造成水封槽變形開(kāi)裂。干熄焦鍋爐排污水的硬度遠(yuǎn)低于工業(yè)水或循環(huán)冷卻水,不存在結(jié)垢問(wèn)題,且溫度較高,一般大于80℃,與水封槽溫差小。因此,采用干熄焦鍋爐排污水代替工業(yè)水或循環(huán)冷卻水作為水封槽密封補(bǔ)充水,可解決水封槽開(kāi)裂問(wèn)題,保證水封槽的安全運(yùn)行。(相關(guān)推薦:
鍋爐水位計(jì))
1工藝流程介紹
采用排污泵將干熄焦鍋爐排污井內(nèi)的排污水加壓送至干熄爐水封槽內(nèi),排污泵采用外沖洗結(jié)構(gòu),防止排污水中的水渣送至水封槽。將排污水位與排污泵連鎖,可控制干熄爐水封槽的水位。
在排污水管道上設(shè)置管道加熱器,排污泵運(yùn)行時(shí),利用鍋爐定期排污膨脹器的蒸汽對(duì)排污水進(jìn)行加熱,將排污水加熱至約85℃后送至干熄爐水封槽。排污泵停止運(yùn)行時(shí),定期將排污膨脹器的蒸汽進(jìn)行放散,工藝流程見(jiàn)圖1。
2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
以額定蒸發(fā)量為100t/h的中溫中壓干熄焦鍋爐為例,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
2.1節(jié)水情況
通常情況下,水封槽的密封水采用工業(yè)水或循環(huán)冷卻水,采用干熄焦鍋爐排污水后,節(jié)水情況見(jiàn)表3。
2.2節(jié)省蒸汽情況
通常情況下,定期排污膨脹器的蒸汽通過(guò)干熄焦鍋爐消音器放散,本工藝?yán)枚ㄆ谂盼叟蛎浧鞯恼羝麑?duì)進(jìn)入水封槽前的排污水進(jìn)行再加熱,達(dá)到回收利用的目的,節(jié)省蒸汽情況見(jiàn)表4。
2.3增加用電情況
本工藝采用排污泵將干熄焦鍋爐排污井內(nèi)的排污水加壓送至干熄爐水封槽內(nèi),增加用電情況見(jiàn)表5。
2.4運(yùn)行管理維護(hù)費(fèi)用
該工藝自動(dòng)化程度高,設(shè)備故障率低,因此不增加運(yùn)行管理維護(hù)費(fèi)用。
2.5經(jīng)濟(jì)效益匯總
綜合計(jì)算,采用該工藝流程后,每年降低生產(chǎn)成本約為4.1萬(wàn)元(工業(yè)水)或2.7萬(wàn)元(循環(huán)水)。
2.6投資情況
該工藝設(shè)備投資為1.1萬(wàn)元,管道投資為0.8萬(wàn)元,總投資為1.9萬(wàn)元。經(jīng)綜合效益分析,投資回收期為169天(工業(yè)水)或250天(循環(huán)水)。
3工藝優(yōu)化方向
干熄爐水封槽密封補(bǔ)充水為間斷使用,因此富余的排污水仍會(huì)排掉,排污水具有溫度高且雜質(zhì)少的特點(diǎn),考慮在水封槽不需要補(bǔ)充水的情況下,排污水可在其他工段進(jìn)行余熱利用或其他用途。
4結(jié)論
1)本工藝可有效解決干熄爐水封槽由于結(jié)垢或者冷熱溫差造成的水封槽變形開(kāi)裂問(wèn)題,保證水封槽安全運(yùn)行。
2)本工藝回收利用干熄焦鍋爐排污水和定期排污膨脹器蒸汽,可避免浪費(fèi),降低干熄焦生產(chǎn)成本,達(dá)到節(jié)能減排的目的。