干熄焦锅炉排污水余热的回收利用探讨

干熄焦锅炉排污水余热的回收利用探讨
发表时间：2019-04-15T11:07:05.313Z 来源：《河南电力》2018年19期作者：王雨
[导读] 在很多生产领域当中，锅炉都有着非常广泛的应用，主要是消耗不可再生能源，提供所需要的能量。

干熄焦锅炉是一种比较常用的锅炉类型，在实际应用当中，对于热能的利用效率并不理想，不符合我国当前可持续发展的战略。

况且，当前全世界范围内都面临着资源紧缺的情况，因此对干熄焦锅炉热能利用效率的提升，十分具有必要性。

干熄焦锅炉排污水通常带有较高的热量，排出后随污水流失。

对这一部分余热进行回收利用，将带来较为理想的效益。

王雨
（鞍山华泰环能工程技术有限公司）
摘要：在很多生产领域当中，锅炉都有着非常广泛的应用，主要是消耗不可再生能源，提供所需要的能量。

干熄焦锅炉是一种比较常用的锅炉类型，在实际应用当中，对于热能的利用效率并不理想，不符合我国当前可持续发展的战略。

况且，当前全世界范围内都面临着资源紧缺的情况，因此对干熄焦锅炉热能利用效率的提升，十分具有必要性。

干熄焦锅炉排污水通常带有较高的热量，排出后随污水流失。

对这一部分余热进行回收利用，将带来较为理想的效益。

关键词：干熄焦锅炉；排污水；余热；回收利用
前言：
在我国当前常用的锅炉类型当中，干熄焦锅炉是一个常见的类型。

在锅炉给水过程中，由于水中存在杂质，在锅炉内不断进行蒸发浓缩，最终将导致锅炉内部水含盐量上升。

另外，在锅炉运行中需要内部添加一些药剂，会生成一些不溶性物质，逐渐在锅炉底部沉淀，使锅炉内部蒸汽质量、水的质量下降。

因此，在实际应用中，为了保证锅炉蒸汽的质量良好，需要对锅炉水进行定期的排污处理。

而在排污过程中，随着锅炉水流失的，还有大量的热量，导致干熄焦锅炉整体的热量应用效率大大降低。

因此，应当大力研究干熄焦锅炉排污水余热的回收利用，从而获取更好的经济效益。

1干熄焦锅炉的基本原理
干熄焦锅炉在运行中，通过对干熄焦系统惰性循环气体温度降低，对其热量吸收，得到用于发电或供热的蒸汽，能够有效利用惰性循环气体热量，实现能源节约。

使用循环风机，在干熄槽内，由惰性循环气体，冷却温度在1000℃的焦炭。

惰性气体在吸收了焦炭的热量之后，达到880℃到960℃。

使用除尘器对高温惰性循环气体除尘，向干熄焦锅炉送入，和锅炉进行汽水换热后，温度降低到160到180℃。

对惰性气体二次经过除尘器、循环风机、热管换热器，达到130℃温度，回到干熄槽，继续对焦炭冷却。

使用104℃锅炉给水，除氧后进入省煤器，换热达到320℃的温度，进入干熄焦锅炉汽包，维持11MPa左右的压力，汽包中饱和温度达到325℃，通过下降管，将锅炉水送入膜式水冷壁吸热。

然后由热压作用融入汽包，这是自然循环的循环过程，所以在干熄焦锅炉中，采用自然循环方式的汽水循环[1]。

在汽包当中，汽水混合物通过汽水分离装置，得到饱和蒸汽，在经过汇流管，向一次过热器送入。

通过和高温惰性循环气体的换热，达到530℃的蒸汽温度。

通过喷水式减温器，得到430℃的蒸汽温度。

通过二次过热器换热升温，进而得到所需的蒸汽温度。

在主蒸汽管道上，在主蒸汽切断阀和二次过热器出口之间的位置，对过热蒸汽压力自动调节装置加以设置，保证干熄焦锅炉能够得到符合要求的蒸汽压力。

使用单母管制系统的蒸汽管道，向所需位置输送蒸汽。

2干熄焦锅炉的排污方式
在干熄焦锅炉的运行中，需要进行排污处理，一般会采用连续性排污或定期性排污等不同方式。

其中，连续性排污，指的是将锅炉内部具有较高含盐量的水，连续不断的向排污扩容器当中送入，同时利用给水设备，将纯净水送入锅炉当中。

利用这种方式，能够确保锅炉内部水中的含盐量，始终处于标准范围当中。

定期排污主要是考虑到锅炉内部情况，对排污周期合理确定。

在锅炉内部汽包最低点，对排污扩容器加以设置，能够有效排除锅炉内部的过多杂质，减少锅炉运行效率受到杂质的影响而降低[2]。

同时，使锅炉内部蒸汽、水的质量提高，防止管道中堆积过多杂质而造成堵塞或结垢。

不过，无论是连续排污系统，还是定期排污系统，在实际应用中都有所缺陷。

所以，可以考虑适当综合应用两种方法，使锅炉内部水的质量进一步提高。

一般来说，干熄焦锅炉中，规划设计排污量，通常在锅炉内部额定蒸发量的1%到2%左右。

使用排污扩容器，将这些排污水向外排水沟释放，这样将造成较多的热量流失。

同时带热污水流过会产生较多蒸汽，可能造成不良后果。

3干熄焦锅炉排污水余热回收利用
3.1余热流失计算
以某焦化厂干熄焦锅炉为例，在其内部循环气体具有960℃的温度，在正常运行中，锅炉有70t/h的蒸发量，具有104℃的给水温度和440℃的蒸汽温度。

干熄焦锅炉最大排污率，在2%以下。

相关研究表明，在气体包当中，蒸汽都是饱和性质蒸汽，当温度为270℃的时候，会达到3.6MPa的饱和水蒸气压力，同时在水中约有1402.16kJ/kg的焓。

经过核算排污量，得到的结果是1.5t/h的排污量，由此能够计算，干熄焦过滤排污水中，能够达到2.3×106kJ/h的余热流失量[3]。

3.2余热回收利用
提高干熄焦锅炉热量利用率，减少不可再生资源消耗，通过改造干熄焦锅炉，对排污水余热进行回收利用。

经过研究发现，在实际应用中，可使用热换器设备，和除盐水热量交换，达到排污水余热的回收利用。

理论上来说，如果能够全部回收利用干熄焦锅炉排污水余热，在65t水中，能够提高8℃的水温。

将换热器设备添加在干熄焦锅炉污水排放系统中，通过除氧给水泵的输送，使除盐水作为冷却水，进而和锅炉排放的污水之间完成热能交换[4]。

在完成热量交换之后，向除氧器设备中送回除盐水做除氧处理。

通过利用这种方法，除氧器中的水和锅炉排放污水之间，进行了热能交换，进而能够提高除氧器中水的温度，从而使热力除氧消耗的总蒸汽量大大减少。

除盐水进入换热器时温度较低，有较大的热能交换差，因而能够提高热能回收效率。

在干熄焦锅炉出口的位置通常可达到115到135℃之间，其可调节空间比较大。

另外，改造后不会对循环气体产生较大程度的影响，能够将各项参数都仍然控制在干熄焦锅炉正常范围中，确保了锅炉运行安全。

3.3余热回收效果
选择一套运行稳定的干熄焦锅炉，比较研究余热回收效果。

选取接近的锅炉排污量区间，对比相关数据。

将换热器设备添加到锅炉整体结构中，改变了干熄焦锅炉的循环风量、入口气体实际温度等，不过，与改造之前相比，参数并未发生较大变化。

在氧气设备入口位置，温度增加了7℃，其它参数变化均不大，仍然在可控范围当中，对于锅炉的运行不会产生不良作用。

使用换热器回收利用排污水余热，其它条件不变，能够提高7℃的除氧器设备水温度，取得了理想的热能回收效果[5]。

改造后，能够达到80%以上的热能回收效率，使得锅炉运行成本大大降低。

结论：
在我国当前可持续发展的大环境之下，干熄焦锅炉运行中，随着排污水流失了较多的热量，不符合可持续发展的要求。

对此，使用换热器设备添加到干熄焦锅炉整体运行结构当中，能够在不影响锅炉正常运行的前提下，对锅炉排污水余热进行有效的回收利用，实现了成本节约和效益提升。

参考文献：
[1]马薇. 高温高压余热发电技术在干法熄焦中研究与应用[J]. 电子世界，2017（14）：151-151.
[2]陆昆鹏，孙汉文，王珈乐，等. 有机朗肯循环在干熄焦技术中的应用[J]. 化工管理，2017（10）：60-61.
[3]刘欣明. 干熄焦余热锅炉过热器超温原因解析及应对方法研究[J]. 科技风，2016（17）：110-110.
[4]崔晓林，姜挥，莫小峰. 干熄焦单、双压锅炉在工程应用中的探讨[J]. 燃料与化工，2010，41（4）：23-25.
[5]张义飞，任众，何玉涛. 干熄焦锅炉排污水余热回收综合利用[J]. 燃料与化工，2018，v.49；No.334（3）：42-43+52.。