關(guān)于電力工程鍋爐節(jié)能排污技術(shù)的探討

郭新榮

（山西焦化股份有限公司，山西 臨汾 041600）

引言

隨著我國社會用電量的日益增長，其帶來的能源消耗也穩(wěn)居世界前列，從而造成的環(huán)境污染也是我國可持續(xù)發(fā)展道路中的一大阻礙。電力鍋爐設(shè)備是電力工程中不可獲取的基礎(chǔ)設(shè)備，其主要使用煤炭、天然氣等不可再生資源，為了滿足我國電力需求的同時做到節(jié)能排污的最新要求，電力鍋爐的節(jié)能排污技術(shù)須不斷加強(qiáng)研發(fā)，推廣應(yīng)用于電廠的實際使用中，以促進(jìn)我國電力鍋爐節(jié)能排污效率的提升，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新要求。

1 電力鍋爐節(jié)能排污的概述

為了實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的電力生產(chǎn)目標(biāo)，電力部門不斷推進(jìn)電力生產(chǎn)改革，將節(jié)能降耗作為電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)之一。通過提高鍋爐的運(yùn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。加強(qiáng)鍋爐節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，減少能源消耗，優(yōu)化調(diào)整鍋爐機(jī)組，對實現(xiàn)電力鍋爐節(jié)能目標(biāo)有著重要意義。

隨著電力鍋爐的生產(chǎn)運(yùn)行，鍋爐內(nèi)部的水分不斷蒸發(fā)，會產(chǎn)生一些雜質(zhì)堆積物，為保證鍋爐水的水質(zhì)符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，須將此排出，這個過程就被稱為鍋爐排污。除了鍋爐給水中蒸發(fā)得到的雜質(zhì)堆積物以外，其鍋水也具有腐蝕性，會對鍋爐造成腐蝕，而且腐蝕物的濃度還會隨著鍋水的不斷蒸發(fā)而增大，不僅蒸汽的品質(zhì)會受到影響，受熱面也會由此結(jié)垢、受到腐蝕，影響鍋爐的日常運(yùn)行安全[1]。因此，為了保障鍋爐水的品質(zhì)，鍋爐排污勢在必行。首先要保證排出水蒸發(fā)得到的雜質(zhì)堆積物，防止堵塞管道，影響鍋爐的正常運(yùn)行；其次排出含鹽濃度較高的鍋水，由于其含有大量的腐蝕物質(zhì)及沉淀物，會對鍋爐內(nèi)部造成較大的腐蝕傷害，因此我們需要將鍋水內(nèi)的含鹽量保持在一個穩(wěn)定的pH 數(shù)值范圍之內(nèi)，將鍋水發(fā)生膨脹或出現(xiàn)泡沫層的可能性降到最低，從而控制蒸汽的濕度和含鹽量，保證蒸汽的品質(zhì)。

2 電力工程鍋爐節(jié)能技術(shù)

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)

變頻調(diào)壓技術(shù)不僅具備生產(chǎn)自動化的功能，更能有效提高電廠的生產(chǎn)利用率，達(dá)到節(jié)能減耗的環(huán)保新目標(biāo)。在這之前，電廠使用的風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備都是利用電機(jī)驅(qū)動的方式來運(yùn)行的，電機(jī)啟動時，會存在電流過大，機(jī)械撞擊的問題，將會大大降低設(shè)備的使用壽命。電力產(chǎn)生過程常采用調(diào)控水閥及擋板開度大小的方式來進(jìn)行調(diào)控水泵和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動速率，其中風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能按照規(guī)定的速率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這種單一的調(diào)控方式無法有效滿足電廠的生產(chǎn)需求，一旦鍋爐工作狀況發(fā)生了變化，則由于水閥、風(fēng)門、擋板等的節(jié)流損失而造成大量電能浪費(fèi)。因此，采用此方式進(jìn)行電力生產(chǎn)時，要嚴(yán)格控制好精度，防止其他因素干擾，但精度控制的難度較大，會導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)，從而使生產(chǎn)成本不斷增加，機(jī)械設(shè)備使用壽命降低。為此，我國迫切需要找到新的技術(shù)手段來解決此類問題，由于變頻調(diào)速器操作簡單，控制精度高，維護(hù)成本低，自動化性能強(qiáng)。于是，變頻器驅(qū)動機(jī)械設(shè)備的方法逐漸開始取代之前的電機(jī)驅(qū)動法，這種方法的使用，比閥門調(diào)節(jié)，擋板調(diào)節(jié)更加節(jié)能，設(shè)備運(yùn)行情況也得到明顯改善[2]。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計方面的改進(jìn)

在系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)劃階段，應(yīng)將如何減低廠用電耗納入基本盤進(jìn)行規(guī)劃考慮，使鍋爐發(fā)電組、煤粉鍋爐機(jī)組兩個機(jī)組的用電水平能夠持平。在工程設(shè)計初期，工程設(shè)計組人員的確定，以及鍋爐廠、輔助機(jī)械廠的設(shè)計須經(jīng)過多輪分析討論再最終確定，要充分考慮應(yīng)當(dāng)如何對輔助機(jī)械容量進(jìn)行選用，對總體的機(jī)械設(shè)置進(jìn)行配置以及阻力估算等問題，這樣才能更好地降低用電消耗，提高用電效率。

2.3 鍋爐節(jié)能的改造

從各個電廠的實際狀況來看，無法有效保證給水系統(tǒng)在最佳工作點附近，且能進(jìn)行長時間的工作，所以要合理地進(jìn)行水調(diào)節(jié)閥門來改變管道阻力特性，這樣才能夠更好改善水泵的工作情況，從而提升水泵工作效率，減少機(jī)械設(shè)備的能耗。若想要提高水泵的實際工作功率，除增加水泵自身的實際工作效能，并減小管路系統(tǒng)的電阻，合理匹配并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)之外，還建議通過加裝液力耦合器來完成對高壓鍋爐給水泵的變速調(diào)整。目前許多電廠所使用的都是母管制給水調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，需要根據(jù)所需水量的大小來臨時進(jìn)行調(diào)整操作水泵的數(shù)量，這種方法被稱為臺數(shù)調(diào)節(jié)法。若水泵的數(shù)量越多，那么采用此方法就會使各泵的運(yùn)行效率越高，從而提高了節(jié)能效率。然而一些供水系統(tǒng)配備了不同流量的供水泵，并根據(jù)負(fù)載運(yùn)行的高低進(jìn)行大小泵的組合使用，這更能提高給水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，最理想的經(jīng)濟(jì)節(jié)能方案是變速調(diào)節(jié)，因為采用臺數(shù)調(diào)節(jié)法依然會存在水節(jié)流的損失，也會使水泵在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行工作的整體效率降低。

3 電力工程鍋爐排污

3.1 鍋爐的排污裝置

鍋爐排放污染物裝置就是鍋爐本身的一個排污的裝置、污染物排放閥和鍋爐內(nèi)部的污染物排放管道組成。污染物排放管道必須足夠長，并能水平放置，管道的一端是密封的。此外，每臺鍋爐應(yīng)配備獨(dú)立的污染物排放管，污染物排放管應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)彎，排污管的連接要牢靠，以確保污染物的排放平穩(wěn)暢通[3]。閥門、風(fēng)扇或傾斜閥通常用于排放污染物的閥門，對于直徑約20 mm～65 mm、規(guī)定蒸發(fā)能力大于1 t/h 或工作壓力大于0.7 MPa 的鍋爐，應(yīng)當(dāng)配備兩個串聯(lián)的排放閥。在鍋爐排污過程中，污染物排放閥會受到高溫液體清洗和污垢磨損的影響，停止排污后，逐漸冷卻至室內(nèi)溫度。為了減少頻繁的溫差、以及由于磨損和熱沖擊震動的一系列不良的工作環(huán)境，要能夠?qū)ξ廴疚锱欧诺拈y門進(jìn)行整體規(guī)范的操作。連接順序一般為鍋筒、閥1（慢閥）、閥2（快閥），吹氣時，先打開閥門1，再打開閥門2，（閥門2 容易被壓差損壞），當(dāng)污染停止時，先關(guān)閉閥門2，再關(guān)閉閥門1。在維護(hù)檢修過程，我們應(yīng)該集中精力檢查或更換閥門就可以了。其中，閥門1 是則緩開閥門，通常使用斜球式排污閥或者慢開閥門式排污閥，也就是普通的閥門，它具有抗堿性腐蝕的特性，閥門2 則是快開閥，通常波動門式雙拉桿水調(diào)節(jié)閥，以滿足工作速度和污染物排放時間的要求。

3.2 鍋爐排污的熱量回收

每個鍋爐的污染物排放速率一般為鍋爐容量的3%～10%，通常情況下需要定期對鍋爐內(nèi)的污染物進(jìn)行排放，這樣才能夠?qū)㈠仩t減壓后的水分離使用。為了能降低損耗并再次有效利用，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽一般通過大氣式熱力除氧器，鍋爐產(chǎn)生的廢水經(jīng)熱交換器冷卻加熱后安全排入溝渠[4]。有效清除鍋爐內(nèi)泥沙、雜質(zhì)污染物，不僅可以控制鍋爐的利用率，還可以延長使用的時間。因此，排污并回收熱量的有效利用，能達(dá)到廢水再利用的環(huán)保目標(biāo)，還能夠提高鍋爐的排污率，可謂一舉多得。

4 結(jié)語

電力工程鍋爐的節(jié)能排污工作是一個綜合性的系統(tǒng)工作，為了提高電力鍋爐節(jié)能排污的效率，我們應(yīng)綜合研判當(dāng)下我國節(jié)能排污技術(shù)，采用變頻調(diào)速技術(shù)來代替電機(jī)驅(qū)動法，綜合考慮鍋爐廠、輔助機(jī)械廠的設(shè)計，采用新型鍋爐排污裝置，在鍋爐排污時考慮熱量回收，全方位的落實節(jié)能排污技術(shù)，以確保電力鍋爐能不斷提高節(jié)能排污的效率，從而降低生產(chǎn)成本。