吉林鎳業公司工業鍋爐排污系統的改造

吉林鎳業公司為了在競爭中立于不敗之地，正在對原有的部分舊設備、不合理系統、工藝流程等進行改造，從而降低單位產品的生產成本。其中4臺20t/h工業鍋爐主要承擔著該公司工業生產用汽及廠房、辦公室、家屬區等的采暖任務。由于工業生產的需要以及采暖等各種原因導致的回水率的下降，從而使鍋爐補水量大增，浪費了大量的燃料；同時，從鍋爐的排污口排出的污水經排污擴容器擴容后全部排入地溝，浪費了大量的水（4 t/h）和熱量（2. 89X106kJ/kg）為了降低單位產品的生產成本，從節能合理增效的角度出發，對原鍋爐的排污系統（見）進行的改造就尤為重要。

　　2改造總體方案2.1改造的總體思想根據原鍋爐排污系統中排污水和其熱量全部損失以及需要大量低溫的補充水這個問題，提出了如下的改造設計思想：第一、研究開發新設備，將排污水和其熱量部分回收；第二、利用大量低溫的補充水回收排污水中的大部分熱量。為此，研究開發了一種集回收工質和能量于一身的新型經濟、實用的抽吸蒸發式排污擴容冷卻器（以下簡稱“回收擴容冷卻器”）。

　　2.2改造方案介紹針對吉林鎳業公司原排污系統的實際情況，從可靠性、經濟性及現場布置條件出發，鍋爐生產廠提供的原始數據資料，經綜合考慮后提出如所示改造后的排污系統。將4臺鍋爐的連續排污水通過匯集管后從一側排入到回收擴容冷卻器，將4臺鍋爐的定期排污水通過匯集管后從另一側排入到回收擴容冷卻器；將大量的經過軟化后的補充水從下水箱經過1號水泵分三路分別接入到鍋爐的經濟器、回收擴容冷卻器的射水抽汽器和回收擴容冷卻器水側里面的水水表面式熱交換器（以下簡稱“水水換熱器從經濟器、水水換熱器出來的水引入到除氧器；將射水抽汽器出來的水分兩路分別接入到除氧器和下水箱，管道上分別設有調節閥門如圖所示；除氧器、下水箱設聯絡管道及閥門；除氧器、下水箱的水分別通過閥門控制經過給水管道、給水泵接入鍋爐鍋筒。通過水水換熱器回收排污水的大量熱量，同時通過設在回收擴容冷卻器上面的調節射水抽汽器回收回收擴容冷卻器汽測工質及熱量。為了保障調節射水抽汽器有足夠的水量及壓頭，系統采用調節射水抽汽器與經濟器并聯布置方式；考慮鍋爐負荷波動等情況導致射汽抽汽器出口壓力變化（設計工況為0.176MPa），故調節射水抽汽器出口管道聯接采用上下兩個支路，一支路聯接除氧器，由此將回收的工質及熱量送給除氧器；另一支路聯接下水箱，當調節射水抽汽器出口處壓力較低時《0.176MPa時），將水回流到下水箱，經1號泵從經濟器、水水換熱器再到除氧器，再送入鍋爐以達到回收工質及熱量的目的。將連續排污水經擴容后排入鍋爐的渣槽中，加以利用后再排入地溝。在此系統中，原鍋爐具有的設備有經濟器，除氧器、下水箱，而排污擴容器已壞，無法利用，沒有調節射水抽汽器，掉后關閉所有的排污系統調節門。

　　（6）正常運行時，鍋爐給水來自除氧器；下水箱2.3設計初參數表1是改造后鍋爐排污系統主要設計初參數表1改造后鍋爐排污系統主要設計初參數項目數值鍋爐來的總連續排污水量D/rh 14鍋爐來的總連續排污水壓力P/MPa0.882鍋爐來的總定期排污水量D2/rh 1不定回收擴容冷卻器壓力P2/MPa0.098-0.049回收工質量Q/t*h 13.46-3.34最后排污水溫度/*c30下水箱來水溫度/*c30水水換熱器出口水溫度/*c80調節射水抽汽器出口壓力（設計工況）/MPa0.176調節射水抽汽器工作水壓力（設計工況）/MPa0.392調節射水抽汽器工作水流量（設計工況）/rh 11065水水換熱器回收能量/kJ（kg°h）0.864X106調節射水抽汽器回收能量/kJ（kg*h）1.423X106回收總能量/kJOkh2.287X106上水作為備用。

　　表2改造后鍋爐排污系統主要運行測試數據項數值目單位鍋爐來的總連續排污水量D/rh 14鍋爐來的總連續排污水壓力P/MPa0.882鍋爐來的總定期排污水量D2/rh 1不定回收擴容冷卻器壓力P2/MPa0.098回收工質量Q/t*h 10.6最后排污量D/rh13.4最后排污水溫度/ *c32下水箱來水溫度/ *c27.5水水換熱器出口水溫度/ *c80.5調節射水抽汽器出口壓力（實際工況）/MPa0.176調節射水抽汽器工作水壓力（實際工況）/MPa0.41調節射水抽汽器工作水流量（實際工況）/1.h 3設計說明本設計方案是以集排污、工質回收、熱量回收于一體的抽吸蒸發式排污擴容冷卻器為主體的系統，通過簡單的調整就可以達到設計的工況。系統運行時主要通過監視擴容器罐體上的水位計、壓力表、真空表來進行調節。

　　通過改變射水調節門的開度來調整擴容器內壓力為設計值。

　　當有定期排污水進入系統時，應先盡量開大射水調節門，同時打開定期排污調節門，同時，連續排污調節門的開度保持不變，并注意觀察水位的變化情況；定期排污完畢后關閉定期排污閥門。

　　鍋爐處于熱備用時，應關閉射水調節門、上下水箱聯絡門以及連續排污調節門，并維持回收擴容冷卻器內有一定的顯示水位。

　　4改造前后運行情況與效益分析改造前，連續排污水、定期排污水經排污擴容器擴容后汽、水全部排掉，造成大量的排污水和其熱量沒有被回收利用，同時也產生噪音和對周圍環境產生了熱污染。在2000年10月，改造后的排污系統順利安裝完畢，并于10月末正式投運，設備及系統運行良好，運行測試數據見表2.經運行考核，各項性能指標均達到或者超過設計要求。經計算，改造后此排污系統可將連續排污水的熱量回收率達到n=79.13%工質回收率為13.3%，回收的熱量可節約標準煤為683.28t/a經濟效益達13. 67萬元/a；同時，排污水得到了二次利用。工程費用投資回收年限（按保守計算）僅為6個月。此外，也降低了對周邊環境的不利影響。

　　5結論通過上面的計算及實際運行情況可知系統改造后可為該公司帶來13.67萬元/a的經濟效益，如果再加上回收連續排污的工質及回收定期排污的熱量和工質，可為該公司帶來更加可觀的經濟效益和社會效益。由于此改造方法簡單、運行安全、投資小、效益可觀，因此可以應用到其它工業鍋爐上，給社會帶來更大的經濟效益和社會效益。