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锅炉排污的探讨
谭晓伟
内蒙古科技与经济
2007-03-30
摘要：排污是锅炉水质管理的一个重要环节，本文从锅炉排污的的概念、排污率的计算、排污装置的合理性使用、排污热量的回收利用等方面进行了阐述和说明，达到重视排污、安全运行、减少消耗，节约能源的目的。
关键词：排污 排污率计算 排污装置 节能
一、锅炉排污的概念：
1、为了控制锅炉锅水的水质符合规定的标准，使炉水中杂质保持在一定限度以内，需要从锅炉中不断地排除含盐、碱量较大的炉水和沉积的水渣、污泥、松散状的沉淀物，这个过程就是锅炉排污。
2、排污方式：锅炉排污分连续排污和定期排污两种。连续排污又称表面排污，要求连续不断地从炉水盐碱浓度最高部位排出部分炉水，以减少炉水中含盐、碱量，含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量，所以连排管设在正常水位下80~100mm处，定期排污主要排除炉内水渣及泥污等沉积物，所以其排污口多设置在锅筒的下部及联箱底部。定期排污操作过程时间短暂，应当选择在锅炉高水位、低负荷或压火状态时进行排污。在小型锅炉上，通常只装设定期排污。
二、锅炉排污的计算：
锅炉排污量的大小，和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大，锅炉所需要的排污量愈多。
1、排污率的计算：
锅炉排污的指标用排污率表示，排污率即排污水量（Q污）占锅炉蒸发量（Q汽）的百分数。如下式表示：K= Q污/Q汽 ×100 %
当锅炉水质稳定时，根据物量平衡的关系可知，某物质随给水带入炉内的量等于排污水排掉的量与饱和蒸汽带走的量之和。则
（Q污＋Q汽）×S给=Q汽×S汽＋Q污×S污
式中S给、S汽、S污分别表示给水中、饱和蒸汽中、排污水中某物质的含量，式中的S值可以按含盐量，也可按某一组分（如碱度、氯离子）的含量来计算。则
K= Q污/Q汽=（S给－S汽）/（S污－S给）×100 %
2、排污率计算要注意以下三点：
（1）排污率计算可按碱度或氯离子（氯离子与含盐量有较固定的比例关系，通常用氯离子代替含盐量）分别计算排污率，最后取其中较大的数值做为排污率，一般供热锅炉的排污率应控制在10%以下。
（2）对于容量较大的锅炉，由于其汽水分离装置效果好，蒸汽的湿度很小。这样饱和蒸汽中的含盐量远远低于给水中的含盐量，所以在这类锅炉的排污率计算中均可以忽略蒸汽中的含盐量，即
K=S给/（S污－S给）×100 %
（3）对于大多数工业锅炉，特别是汽包容积小，汽水分离装置简单，饱和蒸汽的带水量较大的工业锅炉，蒸汽湿度常在3%左右，（与排污率控制在5%~10%的范围比较，已经是不算低了）这种条件下计算锅炉排污率时不能忽略蒸汽中的含盐量。因为
K= （S给－S汽）/（S污－S给）=CL－给/（CL－污－CL－给）－
CL－汽/（CL－污－CL－给）< CL－给/（CL－污－CL－给）－CL－汽/CL－污
这里CL－汽/CL－污为蒸汽湿度，CL－污=CL－锅炉水即排污水中的氯离子含量等于锅水中的氯离子含量，式中CL－给、CL－污、CL－汽、CL－锅炉水分别表示给水中、排污水中、饱和蒸汽中、炉水中氯离子的含量。可见，如果忽略了蒸汽中的含盐量，则计算所得的排污率将偏大（差值大于蒸汽湿度）。工业锅炉的排污率每增大1%，燃料的消耗量就增加0.3%。这样就浪费了燃料且不能正确评价锅炉的能源消耗及综合管理水平。
三、锅炉排污装置
排污装置指锅炉本体范围内的排污短管，排污阀及锅筒内部排污导管等。
排污导管要求有足够的长度并且水平安装，导管的一端封死。每台锅炉应装独立的排污管。排污管应尽量减少弯头，保证排污畅通并接到安全的地点。排污管和锅筒、集箱、排污阀连接部分要牢靠、无腐蚀。
排污阀宜采用闸阀、扇形阀或斜截止阀。排污阀的公称直径为
φ20~65mm，额定蒸发量≥1t/h或工作压力≥0.7Mpa的锅炉，排污管应装两个串联的排污阀。排污时，排污阀承受高温液体的冲刷及污垢的磨损，停止排污后将逐渐冷到室温。为了改善排污阀的频繁承受压差（压降较大）、积垢腐蚀磨损、振动、热冲击等恶劣的工作条件，串联的排污阀有一定的操作顺序，其连接顺序为锅筒（或下集箱）——阀1（慢阀）、阀2（快阀），排污时先开阀1再开阀2（阀2承受压差，易损坏）；停止排污时先关阀2，再关阀1（阀2承受压差，易损坏），这样可使阀1处于无压差下启、闭，工作条件好，寿命长。大修时重点检修或更换阀门2即可。阀1为慢开阀常采用斜球式排污阀或慢开闸门式排污阀即普通的闸阀，但它必须具备有抗炉水碱性腐蚀的能力；阀2为快开阀，常采用摆动闸门式、齿条闸门式阀门以满足排污的动作和时间要求。
四、排污热量的回收利用
锅炉的排污率一般为锅炉容量的3~10%，为了使这部分排水带出的不可忽视的热量回收利用，通常在锅炉房内要设置定期排污及连续排污膨胀器。将炉水因降压后产生的汽水分开并分别加以利用。蒸汽一般通入大气式热力除氧器用于给水的除氧，而污水则通过换热器降温利用热量后安全地排入地沟。
五、小结
通过正确合理的排污排掉炉水中的杂质、泥污、水垢，控制锅水的碱度及含盐量，使炉水水质符合国家标准，保证了受热面的清洁，满足了合格的蒸汽品质要求，延长了锅炉的使用寿命，排污余热充分利用，达到了节能的效果。
由此可见，设计、制造、安装、使用单位必须重视锅炉排污问题，深刻理解排污的意义，掌握排污量的大小，正确操作使用排污装置，回收利用排污的余热。这有利于确保锅炉在经济的条件下安全、可靠、长期地运行，减少不必要的损失，达到节约能源的目的。
参考文献
（1）工业锅炉实用手册 江苏科学技术出版社
（2）工业锅炉技术大全 科学普及出版社 1990
（3）热水锅炉安全技术监察规程
（4）蒸汽锅炉安全技术监察规程</P< p>
工业锅炉排污技术
一、概况
零排污蒸汽发生技术是工业锅炉成套节水技术，也是一种新的锅炉水处理技术。锅炉是工业生产和人类生活的热能动力之源，在国民经济中占有重要地位，被誉为工业的心脏是当之无愧的。锅炉的工作介质是水，锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要环节。锅炉是一种热交换设备，把外部能源（煤、油和天然气）燃烧所产生的能量传递到工作介质，使水变成蒸汽。不良的水质中含有较多的有害杂质，如果这种水不经任何处理就进入锅炉，那么水中的杂质会在锅炉中形成水垢或水渣，水垢的形成会大大降低锅炉的导热能力，锅炉结垢将导致炉管过热损坏、燃料消耗量增加、出力降低、缩短锅炉使用寿命，甚至出现事故。因此对锅炉给水的处理十分重要。
二、工作原理
图1 凝结水回收前的开环运行方式
1. 传统工业锅炉运行模式
传统工业锅炉运行特点：
（1）采用离子交换设备对原水进行软化处理，防止锅炉结垢。
在锅炉给水处理环节，离子交换法在我国锅炉房的普及已达90％以上。当原水经过钠离子交换树脂床时，水中的钙、镁离子与树脂上的无害离子交换，从而把钙、镁离子从原水中去掉，其残余硬度可降至0.05mol/L 以下。对于碱度较高的原水，还需要采用软化一降碱处理。采用离子交换法进行水处理，必须排放再生废液，其再生废盐水可导致淡水咸化，在这一环节，排放的废水约占原水的5－15％。
（2）采用热力除氧器除氧，防止锅炉氧腐蚀。
（3）在工业锅炉运行过程中，由于水的高倍浓缩，水中的溶解固形物及悬浮物增加，为了保证蒸汽品质，确保锅炉安全，锅炉要进行必要的连续排污和定期排污。这一环节的排污量约占锅炉补水量的5－10％。
（4）在蒸汽应用环节，传统运行方式只注重热能的利用，而忽视了含能介质的回收。蒸汽做功冷凝后变为热水，这些含有高热值的凝结水，其品质远远高于软化水，接近纯水。但由于凝结水在回收过程中会对钢质管道产生严重腐蚀，铁等腐蚀产物对水质造成严重污染。未经处理的凝结水作为锅炉补充水时，水中所含大量铁离子会在锅炉传热面发生二次结垢及垢下腐蚀，造成更大的危害，使得蒸汽凝结水的回收利用有一定的难度。以前，有很多工业锅炉在系统和用汽装置设计、安装时就没有考虑凝结水的回收利用，将蒸汽凝结水排至地沟而白白浪费。有些用户虽然将凝结水回收作锅炉给水，但由于缺乏有效的管道防腐措施和凝结水处理技术，凝结水回收管道腐蚀严重，凝结水中铁离子含量较高，直接影响锅炉的安全运行。目前，工业锅炉凝结水达标回收利用率不到20％。
2. 工业锅炉零排污蒸汽发生技术
零排污蒸汽发生技术是工业蒸汽锅炉节水成套技术。该技术利用化学方法，采用系统综合处理的设计，从蒸汽发生的源头上杜绝污染，消除或减少离子交换再生废盐水、溶盐废水、反洗水、冲洗水、连续排污水、定期排污水和污染凝结水等的排放：抑制凝结水回收系统管道金属腐蚀，消除铁离子对凝结水的污染，实现高热值、高品质的凝结水能够回收至锅炉作为锅炉的补水，可明显减少锅炉燃料消耗，减少软化水用量，降低蒸汽生产成本，改善锅炉水质状况。由于锅炉水质状况的改善，还可以大大减少锅炉排污及排污造成的热能损失，提高锅炉效率，使锅炉运行更加安全。
零排污蒸汽发生技术使锅炉蒸汽发生系统运行方式由大量排污情况下运行（开环运行）改为封闭循环（闭环）运行。该技术改变了锅炉必须在大量排污工况下运行的传统模式，是锅炉水处理技术的重大突破。
零排污蒸汽发生技术的基本工艺流程是：
图2 零排污锅炉闭环运行方式
（1）凝结水处理：在蒸汽管道加入BF－31T高效缓蚀剂，防止蒸汽凝结水对管道的腐蚀，最大限度地回收凝结水。
（2）在凝结水回收率≥70％的情况下，去掉离子交换器（或者尽量减少离子交换器的使用），以尽量减少离子交换剂…… 职称论文发表网http://www.issncn.com
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法律顾问：廖泉冰律师