吴忠良
(中国石油集团电能有限公司热电二公司,黑龙江大庆 163000)
中油电能热电二公司共有2台220 t/h和3台410 t/h燃煤锅炉。为保证锅水质量合格,实施连续排污,排出汽包中的悬浮物,维持额定含盐量。每8 h进行一次定期排污,排出沉积在下联箱内的水渣。大量连续排污和每8 h一次定期排污,使锅炉失水量骤增,导致锅炉补给水率达5%以上,超过行业标准,同时排污排出高品质热水,锅炉效率下降。
(1)锅炉排污的作用就是排出锅炉水循环系统中的污水。水质是否合格,直接关系到锅炉安全运行:水质不合格可导致水冷壁酸碱腐蚀后爆管;水冷壁结垢后管壁超温、蠕胀爆管;杂质及水垢沉积堵塞水冷壁管,导致水冷壁通水不畅爆管。
(2)锅炉排污分为两种:①连续排污,从汽包水表面层连续不断地排出浓度最大的锅水,降低锅水的含盐量和碱度;②定期排污,间断性地排除积聚在锅炉水冷壁下部的水渣等沉淀物。
(3)对锅炉水质进行化验,根据指标调整汽包加药量,调整连续排污和定期排污,保证水质在合格的区间内。
(1)对锅炉效率的影响。锅炉排污会排出大量高温、高压锅水,经测算排污率每增加1%,燃料消耗量就增加0.3%左右。频繁操作定期排污截门,造成阀瓣磨损严重而内漏,导致锅炉失水率升高。排污还会降低锅炉蒸发量及汽轮机发电量。
(2)对化学制水的影响。锅炉用水都是经过化学处理的除盐水,锅炉排污量大,对应的化学制水量增大,化学系统的阴床、阳床、水泵等设备处于高负荷运行,制水药剂量消耗增大。
(3)对全厂综合指标的影响。大量污水排入污水池,导致水位升高、污水泵频繁启动和长时间运行,电耗增大、污水处理费用升高,全厂净效率下降。
锅炉用水必须经过严格处理后方可使用。首先将生水加热至25 ℃后送至化学预处理系统,再经除盐系统的阳浮床、阴浮床,混床、反渗透装置、除二氧化碳器等深度除盐后制成除盐水。由除盐水泵送至主厂房低压除氧器、高压脱氧器,加乙醛肟进行深度除氧,达到合格水质。
锅水质量直接影响水冷壁的安全,因此对水质有严格的检测项目。从生水进行化学预处理,再进行除盐处理,直到制成符合标准的锅炉给水,都有详细检测标准(表1)。
表1 化验站控制水质标准和控制项目
锅水在水冷壁中不断吸热,产生的汽水混合物进入汽包后汽水分离,饱和蒸汽进入过热器加热,饱和水与省煤器来的补水混合后,继续进入水冷壁,周而复始循环。锅水中的钙、镁、盐含量升高,因此在汽包中加入磷酸三钠来校正锅水碱性,将锅水pH值控制在9.0~9.5,达到水冷壁防腐蚀和少结垢的最佳效果。
人工调整水质虽然达到合格标准,但不稳定状态时有发生。因此升级水质控制系统,研发自动调整程序,由计算机控制制水、加药,实现自动化调整,使锅炉水质稳定在最佳区间内。
(1)化学人员化验锅水后根据水质进行加药,再联系锅炉人员调整连续排污量,这样很难控制在最佳范围内,排污量增大。为此将连续排污的控制移至化学化验站,形成锅水化验、加药、连续排污一体化控制,可以减少药量消耗和连续排污量。
(2)锅水的取样化验点设计在汽包下部,定期排污点设计在锅炉底部的下联箱上,其化验点与排污点高低相差几十米,锅水品质偏差较大。曾经出现定期排污前水质的导电率是合格的,定期排污后导电率不合格的情况。原因是定期排污时沉积物沸腾,随汽水混合物流动引起。因此修订定期排污时间及排污水量。
(3)在定期排污管路设计安装排污取样点,检测锅水定期排污前后的水质变化。
(4)进行定期排污频次试验确定排污量。试验期间,记录好汽包加药量、连续排污量、定期排污量、频次、时间及水量,绘成变化曲线进行对比。第一阶段,每天进行3次定期排污,试验时间连续15 d。第二阶段,每天进行1次定期排污,试验时间连续15 d。第三阶段,每5 d进行1次定期排污,试验时间连续60 d。第四阶段,每10 d进行1次定期排污,试验时间连续90 d。第五阶段,每15 d进行1次定期排污,试验时间连续150 d。通过5个阶段的定期排污试验得出,每10 d进行1次定期排污,锅水品质处于一个稳定的合格状态。
(5)通过改进连续排污调整门的控制方式和减少定期排污频次,既能保证锅水品质合格,又能减少排污水量。
(6)锅炉排污方式改进前(2015年12月平均值)、后(2016年12月)节能效果进行同期对比,见表2和表3。
表2 原排污方式锅炉蒸发量与锅炉排污量
表3 改进后的排污方式锅炉蒸发量与锅炉排污量
通过对比排污水量,每小时排污水量减少了45.5 t,化学制水量、酸碱消耗量、水泵电耗等费用相应降低,锅炉补给水率下降了3%,锅炉发电煤耗降低了0.9 g/(kW·h),节能效果显著。
要保证锅水质量控制在稳定的合格区间,必须从提高化学制水品质、化验监控、汽包加药等一系列措施做起。适当减少锅炉排污频次及排污量来降低补给水量,同时也减少了高品质锅水热损耗。根据锅炉设计及锅水质量,按照锅水指标,做到理性排污,既可以提高全厂效益,又可以减少排污费用。从长远看,这是提高全厂效能的有效途径之一。