【正文】 污水 的 三種 有效 利用途徑 的研究， 對撫順石化 公司熱電廠 9 鍋爐排 污 余熱回收技術進行研究，既達到了節(jié)能的目的，又起到了環(huán)保的效果 。 按人口平均的能源資源占有量來計算 ， 我國又是一個能源資源貧國 。 造成這種現(xiàn)象的原因不僅在于技術的落后 ， 更在于公民節(jié)能意識的淡薄以及國家節(jié)能政策落實的不完善或未落實等 。 ”單位 GDP能源消耗指標寫入五年規(guī)劃 ， 將節(jié)能降耗目標與經濟增長目標放在同等重要的位置 ， 并列入全國的社會經濟發(fā)展總目標中 ， 這充分說明節(jié)能的重要意義 。 煤炭、石油、天然氣以及水能等能源 ， 在現(xiàn)有科學技術條件下已經被廣泛使用 ， 稱為常規(guī)能源或傳統(tǒng)能源 。 水能也是可再生能源 。 從能源資源總量來評價 ， 可以說我國是能源資源豐富的國家之一 。 我國能源資源總體的地區(qū)分布是北多南少、西富東貧 ， 能源品種的地區(qū)分布是北煤、南水和西油氣 .而我國經濟發(fā)達、能源需求量大的地區(qū)是東部和東南沿海地區(qū) 。等工程對我國的經濟持續(xù)、高速發(fā)展將起至關重要的作用 。 2020年我國包括核電在內的一次能源生產總量構成為 ： 原煤占 %， 原油占 %， 天然氣占 %， 水電占 %。 我國能源資源的特點是富煤貧油 。 我國煤炭資源的特點是高硫、高灰煤比重大 ， 大部分原煤的灰分含量在 25%左右 ， 約 13%的原煤含硫量高于 2%， 而且高硫煤產量在逐年增加 。 我國二氧化硫排放量居世界第一位 ， 酸雨覆蓋了近 1/3的國土 。 大氣中總懸浮物 (TSP)數量一直處于直線上升的狀態(tài)中 ， 將會從 2020年的 200萬噸增長到 2020年的 300多萬噸 。 論文的研究意義 排污是確保鍋爐安全和經濟運行的一個重要措施 。 這樣隨著排污也把這部分的熱量直接帶走了 。 下面以 撫順石化公司熱電廠 9號 鍋爐為例，闡述連排污水在 熱電廠范圍內 的 綜合 回收 和 利用 。 此課題將圍繞鍋爐排污水回收利用這個主題，研究如何回收利用鍋爐排污水，同時對回收這種能量的措施和方法進行有效的評價和良好的效益分析 。 （ 1） 建立鍋爐效率分級制度 節(jié)能是歐盟國家的主要政治目標之一 ， 不僅每個國家制定了鍋爐效率及節(jié)能法規(guī) ， 整個歐盟還成立了節(jié)能指導委員會 ， 通過立法推動整個歐盟的節(jié)能工作 。 如 DIN47028規(guī)定的效率 ， 鍋爐負荷分別為13%、 30%、 39%、 48%和 63%，測試計算獲得鍋爐的標準效率后，按標準效率將 鍋爐進行分類 ， 共分為 7級 ， 分別為 ： 1975年制造的恒定供熱溫度鍋爐 ， 標準效率為 65%～ 80%； 標準鍋爐 ， (歐盟 )標準效率為 82%～ 88%； 低溫鍋爐 ， (歐盟 )標準效率為 %～ %； 現(xiàn)代型低溫鍋爐 ， 標準效率為 92%～ 95%； 冷凝式鍋爐， (歐盟 )標準效率為 %～ %；改進型冷凝式鍋爐 ， 標準效率 (75/60℃ )為 101%～ 105%； 改進型冷凝式鍋爐 ， 標準效率 40/30℃ )為 106%～ 109%。 相應的效率導則規(guī)定家用鍋爐不論是比例調節(jié)方式的鍋爐還是開關調節(jié)方式的鍋爐 ， 也不論是常規(guī)鍋爐還是冷凝鍋爐，標準效率分成 7級，即 A(90%及以上 )、 B(86%～ 90%)、 C(82%～ 86%)、 D（ 78%～ 86%)、 E(74%～78%)、 F(70%～ 74%)、 G(70%以下 )， 其中 A～ C為冷凝式鍋爐， D級是最好的非冷凝式鍋爐 。 美國采購法以及幾個總統(tǒng)令都規(guī)定政府必須采購“能源之 星” 認證產品 。 遼寧石油化工大學碩士學位論文 6 但冷凝式鍋爐的投資成本一般為常規(guī)鍋爐的 ～ 2倍 ， 即使發(fā)達國家 都認為比較昂貴 。 為了鼓勵推廣節(jié)能 設備， 購置國家公布的節(jié)能設備 (1992年公布的節(jié)能 設備 各有 232個 )， 可以從稅額中扣除設各購置費的 7%作為補助 。 （ 4） 其他政策措施 ① 英國 1） 法律框架 1995 年頒布實施《家庭節(jié)能法》 ， 要求各級政府采取切實措施十年內將居民建筑能耗在 1996 年或 1997 年基礎上降低 30%。 碳基金主要用于工業(yè)和交通方面的節(jié)能 ， 如工業(yè)和生活鍋爐等 ； 節(jié)能基金主要用于建筑方面的節(jié)能 。 對太陽能、風能等新能源發(fā)電實施稅收減免政策 。 6)政府機構節(jié)能 中央政府機關建筑物能耗在 1990 年 、 1991 年基礎上降低 20%， 通過一系列措施 ， 到 1999 年中央政府機關降低能耗 %； 衛(wèi)生保健部門 2020 年能耗要在2020 年的基礎上降低 15%。 1998 年該國政府提出了“國家能源計劃”并把節(jié)能和提高能效作為能源政策的核心目標 。 3)稅收政策 從 1998 年開始實施二氧化碳 能源稅收政策 ， 計劃在 2020 年全面實施 。 開展自愿節(jié)能協(xié)議 ，攻府與汽車行業(yè)簽署自愿協(xié)議 ， 規(guī)牢 2020 年機動車輛平均每百千米油耗小于； 與玻璃行業(yè)簽署自愿協(xié)議 ， 要求 2020 年降低溫室氣體排放 10%。 1998 年啟動了機動車輛節(jié)能認證工作 。 鍋爐不論蒸發(fā)量大小 ， 均既設定期排污又設連續(xù)排污；而國產的蒸汽鍋爐大多數鍋爐的連續(xù)排污采用手動閥門人工控制 。 再加上對排污的熱量沒有進行有效的回收或回收比例低 ， 成為影響鍋爐運行中熱能有效利用的主要因素之一 。 有些地區(qū)鍋爐有排污水回收利用裝置的不足 1/3， 許多鍋爐定期排放高溫熱水是通過排 入 排污降溫 池自然冷卻實現(xiàn)的， 鍋爐連續(xù)排污高溫熱水需在排污降溫池內加兌自來水冷卻 ， 達到國家排放標準后 方可排放 ， 既浪費了高溫排污水所攜帶的大量熱能 又浪費了連續(xù)排污用的大量的冷卻自來水 。 定期 排污在常壓閃蒸罐中進行 ， 閃蒸出的蒸汽直接排人大氣 ，罐底的冷凝水則排入附近的地溝 。 有的擴容器所配的浮漂水位調節(jié)器經?？?，動作不靈，大部分熱水都是經旁路排入地溝的 。 排污 水的熱量在鍋爐的熱力計算中歸屬于鍋爐有效吸熱量 ， 因此在進行鍋爐節(jié)能分析時不易引起重視 。 熱電廠廠內現(xiàn)狀 鍋爐是電廠能量轉換過程的首要環(huán)節(jié) ， 鍋爐裝置在供熱供電生產 過程中占有十分重要的地位 。 采用懸浮式 ， 四角噴燃直流燃燒器 ， 制粉系統(tǒng)為鋼球磨中間儲倉式乏氣送粉 ， 鏈條式撈渣機排渣 ， 9爐為靜電除塵 ， 9爐為干式輸灰 ， 67爐為水力除灰 ， 將灰送到灰場 ， 干灰送到磚廠 。 冬季時在放空管周邊形成汽霧、 冰堆，既浪費能量又影響環(huán)境（見現(xiàn)場圖片） 。 在役鍋爐參數表 序 號 項 目 單 位 參 數 1 額定蒸汽量 t/h 6爐 7爐 8爐 9爐 遼寧石油化工大學碩士學位論文 11 220t/h 220t/h 410t/h 410t/h 2 實際 平均蒸汽產量 t/h 170 180 360 360 3 實際 平均蒸汽壓力 Mpa 4 鍋爐連續(xù)排污率 ％ 3 3 5 5 5 定期排污率 ％ 1 1 2 2 6 閥門泄漏率 ％ 1 1 1 1 7 全年平均量 8 排污擴容器工作壓力 kg/c ㎡ 連排罐 定排罐 排污擴容器最高允許水位 mm 二分之一 9 10 目前狀態(tài) 連排 連排進除氧器 定排 定排排空 11 排污排出蒸汽量 t/h 12 有無液位控制 連排有 /定排無 圖片 1 定排擴容器外排口 遼寧石油化工大學碩士學位論文 12 圖片 2 定排 晾曬池 論文的研究目的及內容 研究目的 能源在消耗中的使用方式和使用目的 是多種多樣的，在工業(yè)、農業(yè)、交通運輸業(yè)、商業(yè)、公共事業(yè)以及家庭生活等方面 。 目前，對鍋筒內 10MPa、500℃的鍋爐連續(xù)排污水所具有的能量的回收考慮不全面，僅把經過連排擴容器所閃蒸形成的二次蒸汽引入除氧器進行利用，而大部分具有較大熱量的排污水經過定排擴容器直接排放，這部分熱量長期不能得到有效利用，造成能源的巨大浪費 。 并對撫順石化熱電廠 9 鍋爐排污水去向的現(xiàn)狀進行描述 。 通過這三種途徑對撫順石化 9 鍋爐排余 熱回收技術進行了研究，即達到了節(jié)能的目的，又有環(huán)保的功效 。 這些凝結水經給水泵送人鍋爐 ，再次吸熱產生高溫、高 壓蒸汽 。 通過排污可降低鍋水含鹽量，避免發(fā)生汽水共騰，保證蒸汽品質 ， 但鍋爐的熱損失和水損失增加；排污可排出積聚在鍋筒和下集箱底部的泥渣、污垢 ， 當鍋爐水位過高時 ， 還可通過排污降低水位 。 如果排污不足將直接影響鍋水和蒸汽的質量 ， 嚴重時會出現(xiàn)鍋水共沸、熱力 設備 結垢、 爆管等不良現(xiàn)象 ，影響電廠運行的安全性 ； 如果排污過量會產生工質及熱量方面的損失 ， 影響蒸汽系統(tǒng)運行的經濟性 。 鍋爐排污原則 鍋爐排出的高溫高 壓水中 ， 含有從燃料中吸收的大量熱量 ， 因此 ， 鍋爐排污應該是在保證鍋水品質和蒸汽質量的前提下 ， 最大限度地減少鍋爐排污量 ， 以提高鍋爐熱量利用率 ， 降低燃料成本 。 排污管一般為直徑 28～ 60mm的管子 ， 沿鍋筒長度布置 ， 管上開有直徑為 8～ 12mm 間隔均勻的小孔 ， 并與向下引出鍋筒的疏水管連接 。 一臺鍋爐排污率的高低 ， 主要取決于給水處理效果和鍋爐負荷大小 。 下面給出幾種提高鍋爐水 質 的方法 ： （ 1） 采用氫鈉離子交換器并聯(lián)水處理方式代替單純鈉型軟化方式 ， 降低給水堿度和含鹽量 。 與氫鈉離子并聯(lián)水處理方法相比 ， 該方法工藝簡單 ， 設備投資改造規(guī)模小、 運行費用低 ， 很適合中小型鍋爐房采用 。 鍋爐排污質量取決于排污量的多少和排污的方式 ， 而且還要 按照排污的要求進行 ， 才能保證排出水量 ， 排污效果好 。 ②少排 。 ③均衡排 。 采用自動控制排污節(jié)能裝置 用人工排污只能憑感覺控制排污量大小 ， 對于連續(xù)排污可 采用鍋爐自動排污 遼寧石油化工大學碩士學位論文 16 系統(tǒng)裝置，跟蹤試電導率，全面控制鍋水濃度，反映 鍋水含鹽量 ，使鍋水濃度控制在給定范圍 5%的誤差范圍內 ， 不但可防止鍋爐含鹽量高而 引發(fā)的鍋爐受熱面事故，而 而且還可避免排污過量 ， 降低排污率 。 以含鹽量（溶解固形物含量）確定的排污率按下式計算： %100SS S%100DD bg gppw ????? ?? （ 33） 式中 bS — 鍋爐補給水含鹽量（ mg/L）； gS — 鍋爐允許的含鹽量（ mg/L） 。 遼寧石油化工大學碩士學位論文 17 鍋爐連續(xù)排污（ TDS）控制方 法 一般鍋爐都使用終化水作為補給水 ， 溶解于水中的酸、堿、鹽等電解質解離成正、負離子 ， 使電解質溶液具有導電能力 ， 其導電能力用電導率 (μ S/cm)表示 。 電導率的設定值通過定期測定鍋水溶解固形物進行校對 。 排污水進人擴容器后 ， 進行擴容減壓 ， 一部分排污水迅速變?yōu)檎羝?， 余下的排污水成為壓力接近大氣壓力的飽和熱水 。 每臺鍋爐的連續(xù)排污管道單獨接至連續(xù)排污擴容器進口 。 一般在于室外設排污降溫池 ， 用冷水混合冷卻 。 該鍋爐排污測控系統(tǒng)如圖 3 所示 。 鍋水化學指標有 PH、磷酸根、電導率和二氧化硅四個量 。 閃蒸罐與閃蒸蒸汽回收 回收鍋爐排污中的熱量 ， 最直接的辦法是用排污水直接加熱鍋爐冷補給水 。 圖 4 所示的鍋爐排污熱量回收系統(tǒng)，是閃蒸蒸汽用于加熱給水和 除氧以及剩余污水綜合利用的方案 。 如果把閃蒸蒸汽管直接通人水中 ， 將不可 避免地發(fā)生水擊 ， 產生劇烈的噪聲甚至造成管道和設各的振動 。 圖 6 排污擴容器 1— 二次蒸汽導出管濾網 2— 漏斗 3— 分離板 5— 液態(tài)排污導出 管 6— 連接鍋爐總排污管進口 當閃蒸蒸汽進入脫氧器的加熱蒸汽入口時，在閃蒸罐的蒸汽出口安裝止回 遼寧石油化工大學碩士學位論文 23 閥，防止鍋爐排污停止時脫氧器加熱蒸汽倒灌回閃蒸罐 。 如果直接排放 ， 不僅損失了大量寶貴的熱能 ， 而且污水在如此高的溫度排放也對環(huán)境產生熱污染 ， 甚至損壞污水管道 。 在圖 8 中 ， 使閃蒸罐內閃蒸后剩余污水通過一臺換熱器 ， 換熱器二次側冷 卻水來自鍋爐冷補給水箱 。 圖 8 鍋爐排污熱量回收系統(tǒng) 在閃蒸罐底部的剩余排污水出口安裝一臺浮球疏水閥 ， 起到排水阻汽的作用 。 排污水作為供暖系統(tǒng)補水 。 圖 9 鍋爐排污水采暖系統(tǒng)利用圖 1— 鍋筒 2— 連續(xù)排污擴容器 3— 定期排污擴容器 4— 面式水 水換熱器 5— 循環(huán)水泵 6— 熱用戶 將排污水直接引入鍋爐廠房采暖系統(tǒng) 鍋爐排污水量要遠遠小于采 暖循環(huán)水量 。 遼寧石油化工大學碩士學位論文 26 圖 10 鍋爐排污水與采暖循環(huán) 水連接簡圖 將排污水排至低位水箱作為采暖系統(tǒng)的循環(huán)水加以利用 將鍋爐的排污水引至蓄熱池內的沉淀池內，此蓄熱池作為取暖系統(tǒng)的低位水箱，排污多余的水通過浴池使用后排放出去 。 水中的堿度常以鉀、鈉、鎂的化合物、重碳酸化合物和磷酸等形式存在， 就氫氧化物堿度 和碳酸鹽堿度來講 ， 它能夠吸收煙氣中的 SOx 并發(fā)生反應 。 將鍋爐排污水通入濕式除塵器達到脫硫效果 濕式除塵器利用鍋爐排污水達到以廢治廢