幹熄焦鍋爐排汙水餘熱回收綜合利用
發布時間：2019-05-09 發布作者：
摘要:介紹了幹熄焦鍋爐排汙水餘熱回收綜合利用工藝，該工藝可有效解決幹熄爐水封槽變形開裂的問題，提高水封槽使用壽命，同時可降低幹熄焦生產成本，達到節能減排的目的。
幹熄焦鍋爐給水的品質是影響鍋爐汽水係統安全、穩定和經濟運行的重要因素。在鍋爐運行過程中，幹熄焦鍋爐汽水係統產生鹽分和雜質，會影響換熱、堵塞管道或使鍋爐產生假水位。因此，幹熄焦鍋爐采用排汙係統將廢物排出，排汙係統分為連續排汙和定期排汙2部分［1］:連續排汙是連續不斷地將鍋爐汽包內含鹽量較高的水排放到連續排汙膨脹器中，以保障鍋爐內部的含鹽量控製在正常範圍內;定期排汙是周期性地將鍋爐內部的雜質、水渣排放到定期排汙膨脹器中，避免管道結垢或堵塞。
以中溫中壓鍋爐(P=3．82MPa、T=450℃)為例，鍋爐給水水質見表1，鍋爐汽包爐水水質見表2。
為使汽包內爐水保持一定濃度的PO3－4，防止形成CaSO4、CaSiO3等沉澱物，在幹熄焦係統正常運行時，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，生成鬆軟的水渣，水渣的結構是堿式磷酸鈣，易通過鍋爐排汙係統排除，且不會粘附在鍋爐內轉變成水垢。反應過程如下:
幹熄焦鍋爐給水用除鹽水進行補水，且鍋爐產生蒸汽通常用於汽輪發電機組使用。根據GB50049—2011《小型火力發電廠設計規範》要求，幹熄焦鍋爐排汙率不宜大於2%。這部分排汙水除產生二次蒸汽回收外，其餘均通過排汙膨脹器排入排汙井，經過冷卻後外排。而鍋爐排汙水的硬度等指標均優於工業水和循環水，且溫度較高，直接外排不經濟。以額定蒸發量為100t/h的幹熄焦鍋爐為例，鍋爐的排汙水(＞80℃)量為2t/h，直接外排是對水資源的浪費，因此應開展幹熄焦鍋爐排汙水的回收再利用。
目前，鍋爐連續排汙膨脹器的二次蒸汽送到除氧器回收，定期排汙膨脹器的蒸汽放散。蒸汽的放散也是一種浪費，將定期排汙膨脹器的蒸汽再利用，對送至水封槽的排汙水進行加熱，既可充分回收利用蒸汽，又能減少排汙水與水封槽的溫差，防止水封槽開裂。
幹熄爐爐頂設有水封槽，以解決爐頂的密封問題。通常情況下，水封槽的密封水采用工業水或循環冷卻水(總硬度約為200mg/L，溫度一般＜35℃)。在運行過程中，水封槽容易結垢，槽底粘結導熱性差的附著物，當補充工業水或循環冷卻水時，由於冷熱溫差容易造成水封槽變形開裂。幹熄焦鍋爐排汙水的硬度遠低於工業水或循環冷卻水，不存在結垢問題，且溫度較高，一般大於80℃，與水封槽溫差小。因此，采用幹熄焦鍋爐排汙水代替工業水或循環冷卻水作為水封槽密封補充水，可解決水封槽開裂問題，保證水封槽的安全運行。（相關推薦：
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1工藝流程介紹
采用排汙泵將幹熄焦鍋爐排汙井內的排汙水加壓送至幹熄爐水封槽內，排汙泵采用外衝洗結構，防止排汙水中的水渣送至水封槽。將排汙水位與排汙泵連鎖，可控製幹熄爐水封槽的水位。
在排汙水管道上設置管道加熱器，排汙泵運行時，利用鍋爐定期排汙膨脹器的蒸汽對排汙水進行加熱，將排汙水加熱至約85℃後送至幹熄爐水封槽。排汙泵停止運行時，定期將排汙膨脹器的蒸汽進行放散，工藝流程見圖1。
2技術經濟分析
以額定蒸發量為100t/h的中溫中壓幹熄焦鍋爐為例，進行技術經濟分析。
2．1節水情況
通常情況下，水封槽的密封水采用工業水或循環冷卻水，采用幹熄焦鍋爐排汙水後，節水情況見表3。
2．2節省蒸汽情況
通常情況下，定期排汙膨脹器的蒸汽通過幹熄焦鍋爐消音器放散，本工藝利用定期排汙膨脹器的蒸汽對進入水封槽前的排汙水進行再加熱，達到回收利用的目的，節省蒸汽情況見表4。
2．3增加用電情況
本工藝采用排汙泵將幹熄焦鍋爐排汙井內的排汙水加壓送至幹熄爐水封槽內，增加用電情況見表5。
2．4運行管理維護費用
該工藝自動化程度高，設備故障率低，因此不增加運行管理維護費用。
2．5經濟效益匯總
綜合計算，采用該工藝流程後，每年降低生產成本約為4．1萬元(工業水)或2．7萬元(循環水)。
2．6投資情況
該工藝設備投資為1．1萬元，管道投資為0．8萬元，總投資為1．9萬元。經綜合效益分析，投資回收期為169天(工業水)或250天(循環水)。
3工藝優化方向
幹熄爐水封槽密封補充水為間斷使用，因此富餘的排汙水仍會排掉，排汙水具有溫度高且雜質少的特點，考慮在水封槽不需要補充水的情況下，排汙水可在其他工段進行餘熱利用或其他用途。
4結論
1)本工藝可有效解決幹熄爐水封槽由於結垢或者冷熱溫差造成的水封槽變形開裂問題，保證水封槽安全運行。
2)本工藝回收利用幹熄焦鍋爐排汙水和定期排汙膨脹器蒸汽，可避免浪費，降低幹熄焦生產成本，達到節能減排的目的。
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