浅析东方公司输煤段蒸汽暖气系统凝结水的回收再利用

发表时间:2021/5/7   来源:《中国电业》2021年4期   作者:马林
[导读] 东方公司输煤段蒸汽暖气凝结水在水质不合格的情况下,不能回送至锅炉进行再利用,只能就地排放。

        马林
        辽宁东方发电有限公司燃运检修分场, 辽宁 抚顺113007
        【摘要】:东方公司输煤段蒸汽暖气凝结水在水质不合格的情况下,不能回送至锅炉进行再利用,只能就地排放,本文就这一问题,提出了针对性的整改措施及建议,通过对输煤段暖气凝结水的改造既节约了能源,又改善了环境,为企业既节约了资金并带来了经济效益。
关键词:输煤段;凝结水;再利用;效益
引言:在火力电厂的生产过程中,蒸汽是主要的生产动力介质和载热体,而蒸汽系统中,最基本的节能方式是合理利用所有有价值的热能,使之创造更大的财富。而蒸气运用于工业生产中会大量释放热能,遇冷后后形成凝结水,蒸汽凝结水具有其热焓值高、含氧量低、水质好等优势。输煤段暖气系统是经由汽机厂房将蒸汽接引到输煤段,经过供暖过程后,再由疏水阀(疏水阀的功能就是阻气排水)将凝结水汇集至各段的凝结水箱内,最后由各段的凝结水箱将凝结水排放至输煤四段凝结水箱(10m3/h、工作压力0.075Mpa),当输煤四段的凝结水箱达到一定的水位后,由输煤四段的两台回水泵将输煤四段凝结水箱里的凝结水回送至汽机厂房零米的凝结水箱内,进行再利用。
凝结水特点:(1)处于对应压力下饱和温度,(2)间接加热时,不被污染的条件下,可得到无需处理的软化水。(3)压力下降会发生闪蒸现象,高温凝结水回收难度大。
一、现状分析:
1、凝结水的回收过程存在的问题
        由于每个供暖季开始以前和供暖过程中,都有脱除化分场的人员到输煤四段凝结水箱定期抽取水样进行检测,一经检测水质不合格,凝结水将不能回送至汽机厂房的凝结水箱内,进行再利用。一旦不能回送,输煤四段凝结水箱里集聚起来的凝结水只能就地排放,再由各段的泥浆泵通过排污管道排放到输煤系统沉淀池内,经沉淀池里的潜水泵排放至科工贸的前池,最后由前池排放至山上的脱除化分场,由脱除化分场进行再处理,这样就造成极大的浪费,同时由于凝结水温度较高在排放过程中对设备也造成很大的损害,故大大增加了设备的故障率,也相应加大了维修费用,同时也增加了污水处理成本。而且有时由于两个分场沟通不及时。在供暖期内,发电分场因为要作业,而突然停止供汽。燃运分场在不知情的情况下,没能及时的采取相应防范措施。供热管线和散热器内的存水没有得到及时的排放,特别是在温度较低的情况下,如果供热恢复的不及时,有时会造成输煤段的供暖系统管线内的存水局部出现大面积的结冻,给生产带来了极大的不利。
2、输煤段暖气系统流程:(见图1)
        输煤段的蒸气暖气凝结水是由:卸煤沟——输煤一段——输煤二段——输煤三段——输煤四段;输煤五段——输煤四段;各段的回水泵排放到下一段的凝结水箱,最后经由输煤四段的回水泵排回到汽机厂房的凝结水箱内进行再利用。各段都设两台回水泵,当回水箱低水位时一台回水泵工作,高水位时两台回水泵同时工作。   
图1输煤段暖气系统图
       
3、凝结水排放量测算:
                        回水泵每小时合计运行20分钟,共启动5次,每次工作4分钟,每次打出2.6吨凝结水。
3.1  每天(按24小时计)回送凝结水量:Q=24×5×2.6=312吨。

3. 2以一供暖季按一个月(有时多,有时少)不能回送计算,由于水质不合格就地排放而损失的凝结水量是:30天×312吨=9360吨。
二、具体改进措施:
        1、由输煤四段出口∮133回水主管上,接引一根∮108全长约280米,坡度为2%的支管,至锅炉厂房南头的科工贸热水罐内(科工贸出售热水13元/吨,热水罐容积35m3),假设全部销售的话每个供暖气期可创收:9360吨×13.00元=121680.00元(见图2)
图2燃运暖气回水改造说明图


        2、另外考虑科工贸的热水销量有限,可能无法满足回水量,所以再从科工贸热水罐装设两台回水泵,装设水位自动,当热水罐内的凝结水达到热水罐一定水位时,再从热水罐接引一根∮133全长约380米的回水管至锅炉降温室内以作备用,用于排放剩余的水质不合格而不能回送到汽机厂房里的凝结水。
三、所排放的凝结水技术经济分析
因为水的比热是4.2×103J/(kg﹒℃),所以一公斤水升高一度吸收的热量是4.2×103J,又因为1kg标煤热值为7000千卡,1卡=4.186焦; 1焦=0.239卡,经单位换算所以4.2×103J×0.239=1003.8卡=1.0038千卡,那么一吨水升高一度所需燃煤=1.0038千卡/7000千卡×1000kg=0.1434kg。水的正常温度为20℃,如果凝结水的温度为80℃(凝结水的理论温度为70℃-95℃),△t=60℃,一年回送的凝结水所需燃煤=9360×0.1434kg×60℃=80.5吨。这样每个供暖期损失的燃煤价值=80.5吨×700元=56350元
        以上未计算用于发电各项化学处理所发生的费用,及因热水温度过高造成的设备维修费用。
四、结论
        如进行上述的改造后,通过凝结水的回收和利用,开展了节能减排工作,既可降低由于凝结水水温较高造成的设备故障率,又可为我公司创收,并节约大量的水资源及燃煤。以上数据为理论数据,实施过程中以实际为准。
参考文献:
[1]赵小恰. 蒸汽供暖凝结水的回收利用[J]. 科技创新导报, 2009(29):37-37.
[2]刘泽涛, 夏立峰, 马兰芳,等. 燃煤电厂烟气回收水及不用防腐烟囱的综合系统:, CN204388100U[P]. 2015.
[3]吴树成, 张大中, 程善智. 蒸汽供热系统凝结水的回收及余热利用[J]. 动力工程, 1986(02):47-52+68.
作者简介:马林,1968年2月4日,男,助理工程师,输煤系统机械检修专业。
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