研究分析研究排污率对蒸汽锅炉节能影响分析研究

论文导读：才能算作是真正的锅炉运行时燃料直接利用率。3.2排污率对锅炉燃料直接利用率影响分析从上文两个公式中可以得出锅炉的热效率和锅炉运行中燃料的直接利用率之间的联系。在相同的运行压力下，排污系数与排污率大小成反比，即排污系数值随排污率的增加而减小。如果排污率相同，那么锅炉运行中的压力越高，排污系数越小。因
【摘 要】蒸汽锅炉为我国工业的生产和人民社会生活提供了必要的热能，是现代生产生活中不可或缺的热能设备，尤其在北方冬季需要集中供暖的时候。蒸汽锅炉在提供热能的同时也需要消耗大量能源，其能耗和排污量居我国工业行业第二位。目前，我国一些蒸汽锅炉每年由于各种原因，如管理不当，设备结构不合理，锅炉质量不合格等，造成的能量浪费高达1亿吨。因此蒸汽锅炉的节能是目前工业锅炉中的重要问题。本文主要从排污方面入手，分析探究排污率对蒸汽锅炉能耗方面的影响，并根据这些影响因素，提出能够有效控制排污量，合理利用能耗的方法。
【关键词】排污率；蒸汽锅炉；节能；影响分析
1 研究蒸汽锅炉节能的背景
蒸汽锅炉作为工业生产的重要能源保证，同时也是居民生活必不可少的设备，在我国的经济发展中具有重要作用。随着我国可持续发展方针政策的不断深化，在科学发展观的引导下，对于本身耗能巨大的蒸汽锅炉节能问题的研究，成为了当前改进完善锅炉技术和管理的重要任务。目前，工业锅炉的节能工作虽然取得了一定的成绩，但其热效率仍不足70%。“十二五”规划明确要求将工业锅炉的节能纳入我国节能工作中的重点项目。排污率是影响蒸汽锅炉节能的重要因素，因此从排污率的角度入手研究有利于从技术上提高节能的效率。
2 排污率对蒸汽锅炉节能影响概述
锅炉对热量的消耗直接影响着锅炉的燃烧效率。我国出台的《锅炉房设计规范》中有对锅炉蒸汽压力的数值规定，要求蒸汽压力要小于或等于2.5MPa，对排污率也有详细的规定，要求不应大于5%。这些规定在具体的节能中存在很多阻碍因素，综合成本和节能方面各种因素考虑，需要对排污率进行具体的研究。
一般来说，燃气蒸汽锅炉的额定压力为1.0MPa，其热效率较高，达到90%左右，而燃煤过滤在相同的额定压力下，热效率只有70%多。为了更好地比较排污率相关参数，笔者在同样额定工作情况下，计算在一小时内每产生一吨热量的蒸汽锅炉所需要的燃料消耗数量。其中用BP（kg）和BP（Nm3）分别表示燃煤和燃气锅炉的燃料消耗量，用CP表示每小时生产一吨的蒸汽排污消耗燃料所需要的费用，以及用n来表示所占总消耗的比例。燃气以1.9元每立方米计算，煤以800元每吨计算。两种蒸汽锅炉排污所需的燃料数量和费用如下所示：
从表中可以看出，排污率越高，其消耗的燃料量和费用呈线性增长趋势。其中，燃煤锅炉和燃气锅炉在燃料费用上比较接近，在排污率达10%时，其燃料排污费用很高。因此可以通过对锅炉运行中的技术改进，减少排污率，提高燃料的使用效率，做好锅炉排污的控制，全面减小排污费用。
3 排污率对锅炉运行时燃料的直接利用率方面的影响

3.1 蒸汽锅炉燃料直接利用率公式

本文的分析对象为饱和蒸汽锅炉，为了分析的简化，假设在运行过程中没有其他用热。此时蒸汽锅炉热效率的计算公式为：
η=[Dbq（ibq—igs）+Dps（ibq—igs）]/BQr
该公式中的η为锅炉的热效率，Dbq表示饱和蒸汽量，单位为kg/h，Dbq 为锅炉的排污量，ibq 表示饱和蒸汽焓，单位为KJ/kg，igs为锅炉机组入口的给水焓，Qr 表示燃料在最低位时，每立方米发出的热量。
从直接利用率公式中可以看到锅炉的排污热量也算作是锅炉运行时的有效利用热量，其实这部分热量属于二次利用，在锅炉运行中利用了排污的热损失。η’=Dbq（ibq—igs）/BQr 才能算作是真正的锅炉运行时燃料直接利用率。

3.2 排污率对锅炉燃料直接利用率影响分析

从上文两个公式中可以得出锅炉的热效率和锅炉运行中燃料的直接利用率之间的联系。在相同的运行压力下，排污系数与排污率大小成反比，即排污系数值随排污率的增加而减小。如果排污率相同，那么锅炉运行中的压力越高，排污系数越小。因此要提高锅炉燃料能量的运用效率，就必须要降低锅炉的排污率。笔者在下文中将分析影响排污率的因素和控制排污率的办法。

3.3 影响排污率的因素

给水进入锅炉后，由于低压给水中含有可溶解的固形物，因此进入锅炉后受热蒸发，给水不断补充后，导致溶解的固形物含量不断增加。国家对于工业锅炉的水质有严格的要求，尤其是在固形物的含量和水质碱度方面。在锅炉水中的溶解固形物总量不变的情况下，排污的总量与输入的总量一致。如果用Qp表示锅炉论文导读：，通过合理控制这两个主要因素来控制锅炉的排污率。4蒸汽锅炉控制排污率的方法4.1控制锅炉排污率的方法分析要达到蒸汽锅炉的节能效果，需要降低锅炉的排污率。为了降低碱度和溶解固形物，软化锅炉给水，可以采用一些水处理方式。例如：通过安装氢钠并联离子交换系统、石灰钠离子交换系统等。北京某供热厂采用了氢钠
每小时的排污量，Qz表示锅炉在每小时的蒸发量，Qs表示每小时锅炉的给水量，Sg表示每吨锅水中固形物的含量，Sz表示每吨蒸汽中的溶解固形量，Ss表示每吨水中溶解固形物的含量。那么可以排污总量公式可以这样表示：QpSg+QzSz=QsSs 。而每吨蒸汽中的固形溶解物数量很少，几乎可以忽略不计，因此，可以将公式简化为QpSg=QsSs 。
另外，对于碱度来说，锅炉的排污率与溶解固形物确定的锅水浓缩倍率成正比。影响源于：论文 格式www.7ctime.com
排污率的主要因素是给水中溶解固形物的含量和给水负硬度。蒸汽锅炉要控制排污率，必须要从过滤给水溶解固形物和碱度进行分析，通过合理控制这两个主要因素来控制锅炉的排污率。
4 蒸汽锅炉控制排污率的方法

4.1 控制锅炉排污率的方法分析

要达到蒸汽锅炉的节能效果，需要降低锅炉的排污率。为了降低碱度和溶解固形物，软化锅炉给水，可以采用一些水处理方式。例如：通过安装氢钠并联离子交换系统、石灰钠离子交换系统等。北京某供热厂采用了氢钠并联离子交换系统后，使得排污率下降率达10%左右，锅炉的能量利用率上升了2%，具有较好的实际效果。另外，氢钠并联离子交换系统投资不大，蒸汽锅炉运行半年左右所节省的燃料费用即可回收设备成本。

4.2 利用排污产生的热量

排污时所产生的热量可以回收利用，可以使用供热热网补水或除氧器等设备对冷水进行加工后再排污。这种利用排污热量的方式将使排污热量利用率大大提高。
5 结论
综上所述，通过控制排污率，可以减小蒸汽锅炉运行中的能耗，并通过一系列计算，可以分析出具有针对性的水处理方式，合理控制溶解固形物和碱度，从而从根本上提高我国蒸汽锅炉能源的利用效率。
参考文献：
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