锅炉排污水的回收和利用（终稿）

1、硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 论文题目论文题目 锅炉排污水的回收与利用锅炉排污水的回收与利用 学科专业学科专业 动力工程动力工程 作者姓名作者姓名 沈继荣沈继荣 指导教师指导教师 王茂廷王茂廷 教授教授 20102010 年年 1111 月月 类类 学历硕士学历硕士 同等学力同等学力 别别 工程硕士工程硕士 学学 校校 代码：代码： 10148 学学 号：号： 02200703890108 密密 级：级： 无无 加密加密 学学 院院 机械工程学院机械工程学院 入入 学学 时时 间间 2008 年年 3 月月 论文起止时间论文起止时间 2009 年年 5 月月2010 年年 12 月月 答

2、答 辩辩 时时 间间 2010 年年 12 月月 研究成果声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得辽宁石油化工大学或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示谢意。 特此申明。 签 名： 日期： 年 月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁石油化工大学有关保留、使用 学位论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送 交学位论文的原件与复印件；学校可以采

3、用影印、缩印或其它 复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或 借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解 密后适用本授权书） 。 签 名： 日期： 年 月 导师签名： 日期： 年 月 辽宁石油化工大学硕士学位论文 i 锅炉排污水的回收与利用锅炉排污水的回收与利用 摘要摘要 能源是人类社会生存和发展的重要物质基础，能源利用的每一 次重大进步都推动了经济社会的发展。节能、提高能源利用率是我 国能源战略的首要问题，是我国可持续发展的必由之路。 本论文介绍了锅炉余热回收利用研究的现状及本文的研究意义。 并针对抚顺石化公司

4、热电厂#9 锅炉排污水去向的现状进行描述。主 要包括连排扩容器回收二次闪蒸蒸汽的回收现状、连排扩容器至定 排扩容器的工作情况、定排扩容器的外排情况。另外还介绍了锅炉 排污水回收利用的价值，并在此基础之上给出了#9 炉锅炉排污水回 收的三种方案，一是将排污水通过换热器换热加热锅炉给水或加热 化学水处理车间送来的软化水，二是将排污水作为冬季采暖系统的 热源，三是根据排污水呈碱性的特性将排污水引入半干式脱硫浆液 制备系统之中，用于烟气脱硫，通过这三种利用途径对抚顺石化#9 锅炉排余热回收技术进行了研究，为#9 锅炉排污水回收利用研究提 供了实践依据。 通过锅炉排污水的三种有效利用途径的研究，对抚顺石

5、化公司 热电厂#9 锅炉排污余热回收技术进行研究，既达到了节能的目的， 又起到了环保的效果。 关键词：关键词：锅炉排污水，回收，利用 辽宁石油化工大学硕士学位论文 ii the recycling of boiler sewage abstract energy is an important material basis ，the survival and development of human society. energy use, every major advance is promoting the economic and social development. energy

6、conservation, improve energy efficiency is the most important issue of chinas energy strategy, is the only way for chinas sustainable development. this paper describes the recycling of boiler sewage status and significance of this study. and for the fushun petrochemical company thermal power plant #

7、9 boiler sewage to describe the status whereabouts. mainly with the second steam of flash expander recovery situation, even the flash expander to set expander work status, set expanders efflux situation. it also introduces the boiler sewage recycling value, and on this basis gives the three recyclin

8、g program of the #9 boiler sewage. first, the sewage water will heating boiler feedwater or chemical water treatment plant sent softened water by heat exchanger, and second, the sewage water as a heat source heating system in winter, three are based on the characteristics of the sewage water is alka

9、line, into the slurry preparation system semi-dry desulfurizinzing unit, and being used for flue gas desulfurization. through the studied of these three 辽宁石油化工大学硕士学位论文 iii ways of fushun petrochemical company thermal power plant #9 boiler sewage recovery technology, it provides a practical basis for

10、 #9 boiler sewage recycling study. boiler sewage through the effective utilization of the three studies, on the fushun petrochemical company thermal power plant #9 boiler sewage heat recovery technology to study, not only achieve the purpose of energy saving, environmental protection has played an e

11、ffect. keywords：boiler sewage ，recycling， utilization 辽宁石油化工大学硕士学位论文 iv 目录目录 1 绪论绪论.1 1.1 国内能源利用现状 .1 1.2 论文的研究意义 .3 1.3 国内外锅炉节能的研究现状 .4 1.3.1 国外锅炉节能的研究现状 .4 1.3.2 国内锅炉排污水节能的研究现状 .8 1.4 热电厂厂内现状 .10 1.5 论文的研究目的及内容 .12 1.5.1 研究目的 .12 2 锅炉排污的基本概念和锅炉排污原则锅炉排污的基本概念和锅炉排污原则.13 2.1 锅炉排污基本概念 .13 2.2 锅炉排污原则 .1

12、4 2.3 降低蒸汽锅炉排污率的方法 .14 2.3.1 搞好水质处理 .14 2.3.2 各排污点主次分明，采用合理正确的排污操作方法 .15 2.3.3 采用自动控制排污节能装置 .15 3 锅炉连续排污及其自动控制、锅炉排污系统锅炉连续排污及其自动控制、锅炉排污系统.16 3.1 排污量的计算 .16 3.2 锅炉连续排污控制方法 .17 3.3 锅炉排污系统 .18 4 锅炉排污水回收和利用锅炉排污水回收和利用.20 4.1 锅炉排污热量回收系统 .20 4.1.1 闪蒸罐与闪蒸蒸汽回收 .21 4.1.2 闪蒸后剩余排污水的热量回收和安全排放 .23 4.2 排污水热能的用于采暖系统

13、 .24 4.2.1 利用排污水的余热加热闭式强制循环采暖系统 .25 4.2.2 将排污水直接引入锅炉厂房采暖系统 .25 4.2.3 将排污水排至低位水箱作为采暖系统的循环水加以利用 .26 辽宁石油化工大学硕士学位论文 v 4.3 锅炉排污水用于锅炉烟气脱硫 .27 4.3.1 将锅炉排污水通入湿式除尘器达到脱硫效果 .27 4.3.2 将排污水引入除灰系统前池进行脱硫 .28 4.3.3 将排污水利用雾化喷嘴喷入烟道进行脱硫 .28 4.3.4 将排污水引至半干法脱硫浆液制备系统进行烟气脱硫 .29 5 锅炉排污水回收和利用的计算锅炉排污水回收和利用的计算.32 5.1 锅炉排污水热交

14、换计算的理论依据 .32 5.2 九号锅炉连排扩容器运行参数 .37 5.3 锅炉排污水回收的热力计算 .37 5.4 锅炉排污水引入半干法脱硫系统的计算 .40 6 结论结论.41 参考文献参考文献.42 致致 谢谢.46 辽宁石油化工大学硕士学位论文 1 锅炉排污水的回收与利用锅炉排污水的回收与利用 1 绪论 我国是一个能源资源大国，更是一个人口大国。按人口平均的能源资源占 有量来计算，我国又是一个能源资源贫国。尽管许多学者认为，21世纪的能源 开发应走多元化战略，大力开发替代能源，但从我国目前的实际情况来看，研 发新能源的前景固然广阔，而节约能源在现阶段更加必要、可行并且潜力巨大。 应该

15、将节能视为煤、油、气和水能之后的“第五能源” ，讲究能源利用效率和经 济效益，坚持能源和经济的可持续发展。 我国的能源利用效率与发达国家相比还有相当大的差距。造成这种现象的 原因不仅在于技术的落后，更在于公民节能意识的淡薄以及国家节能政策落实 的不完善或未落实等。 “中国能源中长期规划”可归纳为：“节能优先、效率为本；煤为基础、 多元发展；城乡统筹、合理布局；立足国内、开拓国外；科学发展、创新体制、 保护环境、保障供给” 。目前，节能问题已经被提到了一个前所未有的高度。降 低能源消耗被历史性地写入第十一个五年规划的目标：“在优化结构、提高效 益和降低消耗的基础上，要实现2010年人均国内生产总

16、值比2000年翻一番；资 源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比十五期末降低20%左 右。 ”单位gdp能源消耗指标写入五年规划，将节能降耗目标与经济增长目标放 在同等重要的位置，并列入全国的社会经济发展总目标中，这充分说明节能的 重要意义。 1.1 国内能源利用现状 能源是指自然界中能够转换成热能、光能、电能和机械能等能量的物质资 源。以原始状态存在于自然界，不需要加工或转换，可以直接使用的能源，称 为天然能源或一次能源，如原煤、原油、天然气、水能、生物质能、核燃料、 太阳能、地热能、潮汐能等。经过加工或形式转换的能源称为二次能源，如焦 炭、汽油、电力、蒸汽等。 煤炭、石油、天然气以

17、及水能等能源，在现有科学技术条件下已经被广泛 使用，称为常规能源或传统能源。由于技术、经济条件的限制，正在研究开发 而尚未得到大规模利用的能源称新能源，如核聚变能、太阳能、风能、地热能、 潮汐能、生物质能、氢能、海洋热能等。新能源不仅数量巨大，种类繁多，而 辽宁石油化工大学硕士学位论文 2 且使用清洁，不易污染环境。又因它们(除核能外)消耗与补充速度可以持平， 故又称连续性能源或可再生能源。水能也是可再生能源。 与煤炭、石油、天然气等化石燃料相比，通常认为新能源不造成环境污染。 但随着新能源的广泛使用，局部的影响也会给人类和自然界带来严重危害，如 太阳能电池生产中使用的有毒物质、风能装置的噪声

18、、地热能开发溢出的硫化 氢等。因此，新能源的开发利用同样要充分考虑环境保护。 从能源资源总量来评价，可以说我国是能源资源丰富的国家之一。但从能 源品种、地区分布以及人口等因素分析，我国能源资源的勘探和开发利用存在 着先天的矛盾或问题，需要采取有效战略及措施加以妥善解决。例如，人均能 源资源占有量低，能源节约是长期的任务；能源资源地区分布不均衡，要妥善 解决能源长距离输送问题；能源资源结构以煤为主，应多途径优化能源消费结 构。 我国目前的能源现状可描述为：国内能源供应紧缺、人均能源消费偏低、 能源利用效率不高、人均能源资源不足、环境约束日益显现、交通运输压力过 大。 我国能源资源总体的地区分布是

19、北多南少、西富东贫，能源品种的地区分 布是北煤、南水和西油气.而我国经济发达、能源需求量大的地区是东部和东南 沿海地区。能源资源分布和经济布局的矛盾，决定了我国能源的流向是由西向 东和由北向南， “北煤南运”等能源大量输送的格局是不可避免的。研究制订和 贯彻落实能源运输战略.是实茏我国能源可持续发展战略的重要组成部分。 “西 电东送”和“西气东输等工程对我国的经济持续、高速发展将起至关重要的 作用。 我国常规能源资源以煤炭为主的结构.决定了能源生产结构、能源消费结构 以及电源结构以煤炭为主的特点：煤炭与其他能源相比，利用效率低，污染严 重。因此，煤炭的清洁利用必须引起高度重视.这是提高我国能源

20、效率，优化能 源结构的根本出路。 我国一次能源生产结构已经由20世纪50年代单一的煤炭结构发展到21世纪 初煤、油、气、一次电力均有的多元能源结构。2004年我国包括核电在内的一 次能源生产总量构成为：原煤占75.6%，原油占13.5%，天然气占3.0%，水电占 7.9%。与2001年(即“十五”初期)相比，石油比例有一定幅度下降，而水电比 例有一定程度提高，天然气比例也在逐年提高。数据显示，我国能源生产结构 辽宁石油化工大学硕士学位论文 3 中煤炭的比例始终在67%及以上，煤炭是我国能源的主体。我国以煤为主的能 源生产结构，是由以煤为主的能源资源结构所决定的。我国能源资源的特点是 富煤贫油。

21、相对于石油和天然气，煤炭在我国既具有储量优势，又具有成本优 势，且分布广泛，因此煤炭也是我国战略上最安全和最可靠的能源。煤炭工业 在我国能源经济与整个经济发展中占有十分重要的地位。在可预见的未来，煤 炭仍将是我国的主要能源和重要战略物资，具有不可替代性，尽管煤炭在能源 结构中的比例呈不断下降趋势，但煤炭工业在经济发展中的基础地位，将是长 期和稳固的。 我国煤炭资源的特点是高硫、高灰煤比重大，大部分原煤的灰分含量在25%左 右，约13%的原煤含硫量高于2%，而且高硫煤产量在逐年增加。以煤为主的能 源结构直接导致能源活动对环境质量和公众健康造成极大危害。 我国的大气污染物排放量，已严重超过了环境容

22、量。作为世界上同等经济 规模中少数几个以煤为主要能源供应的国家，我国的能源消费结构过分依赖煤 炭，带来了严重的生态破坏和环境污染。 我国二氧化硫排放量居世界第一位，酸雨覆盖了近1/3的国土。从环境容量 看，全国二氧化硫排放量最多的容量是1620万吨左右，氮氧化物的环境容量也 不会高于1880万吨，但是目前两者实际排放量均已超出了环境容量，出现了环 境的“透支” 。到2020年，我国将实现经济发展翻两番，届时，我国的能源和环 境将面临巨大的压力。未来15年，我国的人均能源消费量和能源消费总量将会 持续增长，到2020年，我国一年的能源需求在25亿吨33亿吨标准煤之间，到 那时，二氧化硫、氮氧化物

23、的产生量将远远超过环境容量所能承受的范围。 大气中总悬浮物(tsp)数量一直处于直线上升的状态中，将会从2000年的 200万吨增长到2010年的300多万吨。 氮氧化物的产生量在2000年已达1000万吨。根据目前的发展情况看，2010 年将会超过1500万吨，按照这样的速度发展下去，氮氧化物的产生量到2020年 将会达到2000万吨，或超过2000万吨。由此可见，这些污染物将直接对环境造 成破坏，并对人民生活健康造成巨大危害。 1.2 论文的研究意义 排污是确保锅炉安全和经济运行的一个重要措施。热电厂锅炉运行时，为 了维持炉水一定的碱度，必须连续将碱度大处的水排掉。科学的排污应根据锅 炉的

24、炉水浓度来确定。由于排污水是以饱和水的形式排出，排污水温度较高，9 辽宁石油化工大学硕士学位论文 4 号锅炉将污水先排入连续排污扩容器中，由于扩容器通常与除氧器相连，压力 较汽包压力低一些，使小部分污水汽化，大部分未汽化的污水温度降到连续扩 容器压力下的饱和温度后，排入定排扩容器后排空。这样随着排污也把这部分 的热量直接带走了。另一方面，热电厂的冬季锅炉厂房采暖供应采用低压 （1.0mpa左右）蒸汽作为热源，在一定程度上造成了能源利用的浪费。另外经 定排扩容器排空的蒸汽和经定排扩容器下部排走的污水（含化学物质）既造成 了大量的热量、水量的浪费，又给环境带来了极大的热污染。所以，合理地利 用这部

25、分连排水将带来很高的经济效益和社会效益。下面以抚顺石化公司热电 厂9号锅炉为例，阐述连排污水在热电厂范围内的综合回收和利用。 抚顺石化热电厂#9锅炉是2003年建成投产的大容量高压锅炉，对 10mpa、500的锅炉定期排污和连续排污能量回收考虑的不全面，仅把连续排 污排放后由于减压作用蒸发出的二次蒸汽，用于脱氧器，其余全部外排，大量 的高温炉水因不能有效回收而白白排放， 所造成的热能损失相当可观。全厂在 运五台锅炉总装机容量已达1490t/h系统规模，随着百万吨乙烯装置的建设的安 排，还将增设三台460t/h规模锅炉。因此抓住每一个能源可利用的环节并进行研 究，达到最大限度循环利用的目的，是非

26、常有必要的。 此课题将围绕锅炉排污水回收利用这个主题，研究如何回收利用锅炉排污 水，同时对回收这种能量的措施和方法进行有效的评价和良好的效益分析。 1.3 国内外锅炉节能的研究现状 1.3.1 国外锅炉节能的研究现状 在能源紧张的大背景下，世界各国在余热利用、提高能源的利用率方面都 在做积极的研究。目前世界上能源利用率最高的国家是日本（57%） ，其次是美 国（51%） ，我国的目前的能源利用率只有30%左右，即使在发达国家，也有约 4360%的能源转化为“废热”排到环境中，没有得到有效利用。 现让我们了解一下国外先进国家锅炉方面的节能立法和节能措施。 （1）建立锅炉效率分级制度 节能是欧盟国

27、家的主要政治目标之一，不仅每个国家制定了锅炉效率及节 能法规，整个欧盟还成立了节能指导委员会，通过立法推动整个欧盟的节能工 作。如欧盟推出的锅炉效率导则(guidelines92/42/eu council)定义了锅炉分类， 规定了锅炉的最低热效率要求(minimum efficiency)。 辽宁石油化工大学硕士学位论文 5 对于供热锅炉，其标准效率为选取30%负荷下的锅炉效率加权平均值，该 标准效率也称为欧盟标准效率，根据测试后的锅炉热效率，按低位发热值分为 三个标准效率，即标准锅炉，欧盟标准效率为82%88%；低温锅炉，欧盟标 准效率为88.5%91.5%；冷凝式锅炉，欧盟标准效率为97

28、.5%99.5%。 德国通过选取五个不同负荷下的锅炉效率进行加权平均(按低位发热值计算)， 确定了更细致的锅炉标准效率。如din4702-8规定的效率，锅炉负荷分别为 13%、30%、39%、48%和63%，测试计算获得锅炉的标准效率后，按标准效率 将锅炉进行分类，共分为7级，分别为：1975年制造的恒定供热温度锅炉，标准 效率为65%80%；标准锅炉， (欧盟)标准效率为82%88%；低温锅炉，(欧 盟)标准效率为88.5%91.5%；现代型低温锅炉，标准效率为92%95%；冷凝 式锅炉，(欧盟)标准效率为97.5%99.5%；改进型冷凝式锅炉，标准效率 (75/60)为101%105%；改

29、进型冷凝式锅炉，标准效率40/30)为 106%109%。1998年制订了bimschv法规，对大气排放物进行了严格限制， 规定功率大于50kw的燃油、燃气系统的排烟热损失不能高于9%，对经安装使 用的燃油、燃气系统提出了一定的整改过渡期，同时规定在2004年11月1日前， 所有旧的燃油、燃气系统必须执行新的法规要求。这一限制排烟损失的规定， 实际上是对燃油、燃气系统热效率的限制，因为对燃油、燃气系统，主要的热 损失就是排烟热损失。 英国的供热锅炉的标准效率被称为sedbuk efficiency(seasona1 efficiency of domestic boi1er in the uk

30、，按高位发热值计算)，通过选取满负荷效率和30% 负荷效率进行计算得到。相应的效率导则规定家用锅炉不论是比例调节方式的 锅炉还是开关调节方式的锅炉，也不论是常规锅炉还是冷凝锅炉，标准效率分 成7级，即a(90%及以上)、b(86%90%)、c(82%86%)、d（78%86%)、 e(74%78%)、f(70%74%)、g(70%以下)，其中ac为冷凝式锅炉，d级是 最好的非冷凝式锅炉。所有其他国家的锅炉产品要进人英国市场，在英国必须 进行测试分级。 （2）开展锅炉能效标识和认证工作 美国的设备能效标准、标识和认证。能效标准由能源部负责制定和实施， 1980年开始实施强制性能效标识制度，199

31、2年开始实施自愿性节能认证(“能源 之星”产品认证)。美国采购法以及几个总统令都规定政府必须采购“能源之星” 认证产品。 “能源之星”间接地成为政府强制性行为，是国外产品进入美国市场 辽宁石油化工大学硕士学位论文 6 的技术壁垒。 英国公布能源技术目录(etl-energy techno1ogy list)，凡被列人能源技术目 录中的产品满足节能、环保要求，符合eca(ehanced capital a11owance)法案， 这些产品均具有etl标识，政府进行大力推广，减免应交纳的产品购置税等。 （3）实施使用节能锅炉产品的经济补贴制度 冷凝式锅炉均具有较高的热效率，比常规锅炉高15%20%

32、，节能效果突 出。但冷凝式锅炉的投资成本一般为常规锅炉的1.52倍，即使发达国家都认 为比较昂贵。因此，要鼓励用户使用先进的节能技术产品，国冢必须运用财政、 信贷、物价、税收等经济调节手段鼓励、引导节能技术的开发利用，支持推动 节能工作的开展。 一些发达国家在财政上安排资金，在信贷、物价、税收上对节能的部门、 产业、产品实行优惠政策，推动、鼓励节能工作的开展。日本为了鼓励企业进 行节能技术改造，设立特别利率贷款，企业可向日本开发银行及其金融金库中 申请，特别利率为5.35%5.55%，1992年的贷款总额为4550亿日元。为了鼓励 推广节能设备，购置国家公布的节能设备(1992年公布的节能设备

33、各有232个)， 可以从税额中扣除设各购置费的7%作为补助。为了改善能源供应结构，提高能 源利用效率，政府组织实施著名的“月光计划” ，并在每年政府预算中安排资金 (1992年为119亿日元)。美国为了提高能源利用率和减少环境污染，政府每年为 节能技术预算拨款(1992年为635亿美元)。德国对节能投资给予7.5%的补助。 （4）其他政策措施 英国 1）法律框架 1995 年颁布实施家庭节能法 ，要求各级政府采取切实措施十年内将居 民建筑能耗在 1996 年或 1997 年基础上降低 30%。2000 年 11 月公布了“气候变 化计划” ，提出了一揽子政策和措施以提高能源效率。 2）公共财政

34、 2001 年英国政府共投人 4.35 亿英镑用于以下节能项目：鼓励用户采用高 效节能技术和设各的资本津贴项目 1 亿英镑，节能基金 1.08 亿英镑，二氧化碳 减排项目 3000 万英镑，社区节能 5000 万英镑，新建家庭节能项目 1.5 亿英镑。 3)节能基金， ， ， ， ， ， 辽宁石油化工大学硕士学位论文 7 英国负责节能的政府部门是环境、食品和农村事务部，下设碳基金和节能 基金。碳基金主要用于工业和交通方面的节能，如工业和生活锅炉等；节能基 金主要用于建筑方面的节能。 4)税收政策 英国从 2001 年开始征收能源税，电力按 0.043 磅/(kw h)、天然气按 0.015 磅

35、/(kw h)(根据热当量换算)的税率征收。2001 年共征收能源税 10 亿英 镑，其中 20%用于节能，80%用于失业和社会救助等社会福利事业。企业可以与 政府签订节能目标和二氧化碳减排目标，凡完成目标的企业可以减免 20%能源 税。对太阳能、风能等新能源发电实施税收减免政策。 5)激励政策 对节能设备投资和技术开发项目给予贴息贷款或免(低)息贷款。2002 年节 能基金的 2 亿英镑预算中，25%用于贴息贷款，其中 1000 万英镑是无息贷款。 对公布的节能设各，实施加速折旧政策。 6)政府机构节能 中央政府机关建筑物能耗在 1990 年、1991 年基础上降低 20%，通过一系列 措施

36、，到 1999 年中央政府机关降低能耗 18.9%；卫生保健部门 2010 年能耗要 在 2000 年的基础上降低 15%。 法国 税收政策方面：征收汽车燃料税和新的环境污染税。实施税收减免政 策，主要包括：a.对家庭保温和供暖设备以及高效锅炉的安装减免所得税；b. 工业领域能源效率技术投资第一年实施加速折旧制度，并少征商业税；c.对节 能进行投资的公司在节能设备使用和租赁中的盈利免税。 意大利 1)法律框架 1991 年该国颁布了关于合理用能、节能和开发可再生能源的国家能源计 划执行法案 ，这是提高终端用户能效的导向性法律框架。1998 年该国政府提 出了“国家能源计划”并把节能和提高能效作

37、为能源政策的核心目标。 2)财政政策 1991 年、1992 年的行政令规定财政经费主要用于提高能效和可再生能源项 目投资。目前已完成项目 211 个，正在实施项目 132 个。项目经费总预算为 10.4 亿欧元，实际财政拨款 1.45 亿欧元。 辽宁石油化工大学硕士学位论文 8 3)税收政策 从 1998 年开始实施二氧化碳-能源税收政策，计划在 2004 年全面实施。 2000 年政府决定从 1999 年的碳税中提取 3000 亿里拉用于减排温室气体，包括 推广可再生能源和促进能源效率提高。 4)工业节能 设立能源管理师，每年政府安排 40 万欧元的财政预算用于创建能源管理师 网络。该国强

38、制要求工业、商业、公共和交通行业的重点耗能企业设立能源管 理师，且已经有 750 家重点耗能企业设立了能源管理师岗位。开展自愿节能协 议，攻府与汽车行业签署自愿协议，规牢 2010 年机动车辆平均每百千米油耗小 于 5.5l；与玻璃行业签署自愿协议，要求 2005 年降低温室气体排放 10%。 5)建筑节能 该国制定了新建建筑和既有建筑节能改造强制性标准，1993 年颁布第 412 号总统令要求对热电厂的设计、安装、运行和维护的能耗状况进行检查，从 1994 年开始根据锅炉容量的大小每隔 12 年检查一次。采暖、空调和热水实 行计量收费制度。 6)设备能效标准 标识和认证：该国从 1998 年

39、起执行欧盟电冰箱、冷凝器等家电产品的能效 性能标准，并实施能效标识制度。1998 年启动了机动车辆节能认证工作。 1.3.2 国内锅炉排污水节能的研究现状 我国对锅炉余热回收利用的研究起步较晚，始于20世纪90年代，并逐渐应 用到工程项目之中，但由于锅炉余热回收利用管理的不完善，基础较薄弱，存 在着许多的技术问题和不足。自20世纪90年代以来，随着我国可持续发展理念 的推出和节能节水制度的颁布，锅炉余热回收技术在国内少数发电厂得以实施， 但还未普及。随着我国各界节能意识的提高，提高能源利用率已成为电力行业 目前研究的热点之一，也是我国能源战略研究的发展趋势。 锅炉不论蒸发量大小，均既设定期排污

40、又设连续排污；而国产的蒸汽锅炉 大多数锅炉的连续排污采用手动阀门人工控制。锅炉连续排污的手动控制方式 控制不稳定而且滞后，降低了锅炉整体的控制水平，给锅炉的运行带来安全隐 患，容易过量排污而造成巨大的能源浪费；也可导致因排污量不足而不能保证 锅水质，容易产生虚假水位，导致锅炉水位控制系统误操作，甚至造成减水停 炉，严重影响锅炉供汽的安全性和稳定性。一般来说，只要采取合适的水处理 辽宁石油化工大学硕士学位论文 9 工艺和正确的连续排污控制方法，蒸汽锅炉的排污率不会超过10%。我国目前 大部分的蒸汽锅炉，由于连续排污的控制方法不当导致排污率高达 10%20%。再加上对排污的热量没有进行有效的回收或

41、回收比例低，成为影 响锅炉运行中热能有效利用的主要因素之一。调查显示，锅炉普遍存在着排污 过量问题。一般情况下，蒸发量较大的锅炉在水处理以及综合管理方面要好于 小锅炉，其排污的合理性也优于蒸发量较小的锅炉。 锅炉的排污系统随着用户的不同而存在着很大差别连续排污形式的选择也 不尽相同，但锅炉的排污系统都有个显著的特点，那就是排污系统中对工质 和热量的回收考虑得很少或者就根本没有考虑，有的甚至将二次蒸汽直接排空， 将连续排污水直接排人地沟，造成了大量工质和热量损失，还会造成热污染及 水质污染。 有些地区锅炉有排污水回收利用装置的不足1/3，许多锅炉定期排放高温热 水是通过排入排污降温池自然冷却实现

42、的，锅炉连续排污高温热水需在排污降 温池内加兑自来水冷却，达到国家排放标准后方可排放，既浪费了高温排污水 所携带的大量热能又浪费了连续排污用的大量的冷却自来水。有些热用户只配 扩容器而不配换热器，锅炉连续排污经连续排污扩容器扩容回收少量的二次蒸 汽热量，排污水直接排放，锅炉定期排污经定期排污扩容器降压后直接排放； 有些锅炉高低压疏水经疏水扩容器扩容后回收至疏水箱，二次蒸汽排空，只回 收除盐水，没有余热利用措施。 很多电厂虽设置了排污回收系统，由于实际应用困难，大多弃之不用，而 将闪蒸蒸汽排放到大气中或把高温高压排污水直接排到地沟造成严重的浪费和 环境污染。 我国石化企业中使用的锅炉，大多数都设

43、置了连续排污装置和定期排污装 置置。定期排污在常压闪蒸罐中进行，闪蒸出的蒸汽直接排人大气，罐底的冷 凝水则排入附近的地沟。实际生产过程中发现，定期排污时大时小，极不稳定。 由于是常压闪蒸，直接回收的难度大，造成了大量的热量和水资源的浪费。 有的锅炉房连续排污系统存在结构、流程不合理及节能效果不好等弊端， 在常减压阀不能正常工作时，扩容器内的压力接近自用蒸汽压力（0.6mpa）的 情况时有发生，严重威胁着该容器的安全运行；同时，扩容器放水调整阀调节 不灵活，且维修困难。有的扩容器所配的浮漂水位调节器经常卡涩，动作不灵， 大部分热水都是经旁路排入地沟的。当旁路打开以后，也就无法保持扩容器的 辽宁石

44、油化工大学硕士学位论文 10 水位，而部分蒸汽也就有可能从旁路管排人地沟。尤其当关小或关闭连续排污 水调整阀时，除氧器的低压蒸汽还会倒流入扩容器，又造成毫无意义的蒸汽损 耗。不少扩容器的安全阀未能定期予以校验，有的经常冒汽，有的则不会动作。 排污水的热量在锅炉的热力计算中归属于锅炉有效吸热量，因此在进行锅 炉节能分析时不易引起重视。事实上，排污水属于锅炉的自用汽(水)的范畴， 影响到锅炉的净效率，合理排污及其热量的回收又与供热热力系统紧密联系。 排污水中除含有少量的水垢、泥沙等沉积物以外，绝大部分是含有大量热能的 软化水，对其加以回收利用，可以使企业节能降耗，增加效益。总之，合理排 污、锅炉排

45、污水及其热能的开发利用是一项潜力巨大，应用广泛且简单易行的 节能措施，应该得到足够的重视。 1.4 热电厂厂内现状 锅炉是电厂能量转换过程的首要环节，锅炉装置在供热供电生产过程中占 有十分重要的地位。 热电厂目前处于运行状态下的机组有4炉，分别是6、7、8、9号锅炉。其中， #6-7燃煤炉为1989年起建，1990年投产，锅炉型式为sg220/9.8-m295型，燃用 煤种为开滦煤、劣质无烟煤、贫煤，设计参数为9.8mpa，温度540，蒸发量 220t/h。#8炉为1998年开始建立，1999年12月投产，锅炉型式为hg410/100-m2 型，设计参数为9.8mpa，温度540，蒸发量410

46、t/h，#9炉为2002年开始建立， 2003年7月投产，锅炉型式为wgz410/9.8-16型，设计参数为9.8mpa，温度 540，蒸发量410t/h，#6-9炉装置均为自然循环，集中下降管，漠式水冷壁， 两级喷水减温，辐射及对流交叉过热器系统，尾部竖井布置，双级省煤器和管 式空气予热器(#7炉回转式予热器)。采用悬浮式，四角喷燃直流燃烧器，制粉 系统为钢球磨中间储仓式乏气送粉，链条式捞渣机排渣，#6、7、8、9炉为静电 除尘，#8、9炉为干式输灰，#6-7炉为水力除灰，将灰送到灰场，干灰送到砖厂。 总产汽能力为1260t/h，以供汽为主，发电为辅。 热电厂目前运行状态下的4台锅炉，总蒸发

47、量1260t/h。热电厂运行的这4台 锅炉，对9.8mpa、500的锅炉定期排污和连续排污能量回收考虑的不全面， 仅把连续排污排放后，扩容闪蒸后的蒸汽供脱氧器作热源用，其高达160、 0.5mpa的排污水进入二次扩容器，未加利用而放空。冬季时在放空管周边形成 汽雾、冰堆，既浪费能量又影响环境（见现场图片） 。 辽宁石油化工大学硕士学位论文 11 抚顺石化热电厂#9锅炉是2003年建成投产的高压锅炉，其余全部外排，大 量的高温炉水因不能有效回收而白白排放， 所造成的热能损失相当可观。全厂 在运五台锅炉总装机容量已达1490t/h系统规模，随着百万吨乙烯装置的建设的 安排，还将增设三台460t/h

48、规模锅炉。因此抓住每一个能源可利用的环节并进行 研究，达到最大限度循环利用的目的，是非常有必要的。 在役锅炉参数表 序号项 目单 位参 数 1额定蒸汽量t/h 6#炉 220t/h 7#炉 220t/h 8#炉 410t/h 9#炉 410t/h 2实际平均蒸汽产量t/h170180360360 3实际平均蒸汽压力mpa9.29.29.0 9.0 4锅炉连续排污率3355 5定期排污率1122 6阀门泄漏率1111 7全年平均量10.5-21t/h 8排污扩容器工作压力 kg/c 连排罐 0.65定排罐 0.2 排污扩容器最高允许水位mm二分之一 连排 连排进除氧器 9 10 目前状态 定排

49、定排排空 11 排污排出蒸汽量t/h1.61.63.63.6 12 有无液位控制 连排有/定排无 辽宁石油化工大学硕士学位论文 12 图片1 定排扩容器外排口 图片 2 定排晾晒池 辽宁石油化工大学硕士学位论文 13 1.5 论文的研究目的及内容 1.5.1 研究目的 能源在消耗中的使用方式和使用目的是多种多样的，在工业、农业、交通 运输业、商业、公共事业以及家庭生活等方面。都需要消耗能源。而地球上的 能源是有限的，因此合理地利用各种热能，对于提高经济效益和节约能源，有 着十分重要的现实意义。 我厂九号锅炉是 2003 年建成并投产的高压锅炉。目前，对锅筒内 10mpa、500的锅炉连续排污水

50、所具有的能量的回收考虑不全面，仅把经过连 排扩容器所闪蒸形成的二次蒸汽引入除氧器进行利用，而大部分具有较大热量 的排污水经过定排扩容器直接排放，这部分热量长期不能得到有效利用，造成 能源的巨大浪费。 现我厂在役五台锅炉总装机容量为 1490t/h，随着大乙烯项目建设安排，还 将增设三台 460t/h 锅炉，面对挑战和机遇，能否把握好每一个能源可利用的环 节并设法加以综合利用，将是我厂面临的一个新的技术攻关课题。 针对锅炉排污水蕴含着不少可利用的余热这个课题，我的论文研究如何充 分利用这些热量，并提出三种有效利用途径，达到既能充分利用自然资源，又 能解决环境污染问题的目的。 1.5.2 研究内容

51、 本文介绍了锅炉余热回收利用研究的现状及本文的研究意义。并对抚顺石 化热电厂#9 锅炉排污水去向的现状进行描述。主要包括连排扩容器回收二次闪 蒸蒸汽的回收现状、连排扩容器至定排扩容器的工作情况、定排扩容器的外排 情况。另外还介绍了锅炉排污水回收利用的价值，并在此基础之上给出了#9 炉 锅炉排污水回收的三种方案，为#9 锅炉排污水回收利用研究提供了实践依据。 本文通过调查法、文献法和案例分析法三种方法，从节能、环保的角度， 提出了排污水的三种合理的利用途径，一是将排污水通过换热器换热加热锅炉 给水或加热化学水处理车间送来的软化水，二是将排污水作为冬季采暖系统的 热源，三是根据排污水呈碱性的特性将

52、排污水引入半干式脱硫浆液制备系统之 中，用于烟气脱硫。通过这三种途径对抚顺石化#9 锅炉排余热回收技术进行了 研究，即达到了节能的目的，又有环保的功效。 最后，对抚顺石化#9 锅炉排污水回收利用技术这一案例进行锅炉余热回收 辽宁石油化工大学硕士学位论文 14 的研究。主要是针对我厂所面临的锅炉排污水回收利用技术的研究，使得该技 术在实际应用中对锅炉余热回收取得较好的效果，并进一步完善了抚顺石化热 电厂锅炉排污水回收利用技术。 2 锅炉排污的基本概念和锅炉排污原则 2.1 锅炉排污基本概念 在电站、印染、化工和其他诸多行业的热力系统中，往往都以蒸汽作为介 质，做功后的蒸汽一般都全部强制冷却成为凝

53、结水。这些凝结水经给水泵送人 锅炉，再次吸热产生高温、高压蒸汽。由于锅水不断蒸发浓缩，剩余水中的杂 质含量越来越高。为降低锅水中盐、碱的含量，排放锅水中的水渣和其他杂质， 保证锅水的质量，必须经常地从锅水中排放一部分浓缩后的污水。将锅炉工质 中的污物排出的过程称为排污。通过排污可降低锅水含盐量，避免发生汽水共 腾，保证蒸汽品质，但锅炉的热损失和水损失增加；排污可排出积聚在锅筒和 下集箱底部的泥渣、污垢，当锅炉水位过高时，还可通过排污降低水位。 锅炉排污水量与锅炉蒸发量的比值称为锅炉排污率，通常用质量分数 pw 表示。一般对于供热锅炉，蒸发量不高于 20t/h 时=5%，蒸发量不低于 20t/h

54、 pw 时=2%5%；对于电站锅炉，我国规定的最大允许排污率：对于凝汽式电 pw 站=1%(除盐水) 2%(软化水)，对于热电站=2%(除盐水)5%(软化水)。 pw pw 运行中实际的排污率可以根据水质分析结果计算确定。如果排污不足将直接影 响锅水和蒸汽的质量，严重时会出现锅水共沸、热力设备结垢、爆管等不良现 象，影响电厂运行的安全性；如果排污过量会产生工质及热量方面的损失，影 响蒸汽系统运行的经济性。 锅炉中的排污分定期排污(也称间断排污或底部排污)和连续排污(也称表面 排污)两种，相应的装置分别是定期排污装置和连续排污装置。前者定时从水冷 壁下集箱或锅筒底部排放锅水、沉淀物及水渣；后者连

55、续从锅筒中在接近水表 面处排放锅水、悬浮物及油脂等。定期排污=0.1%0.5%，排污量小，但间 pw 隔时间长，一般 824h 或更长时间排一次。 2.2 锅炉排污原则 锅炉排出的高温高压水中，含有从燃料中吸收的大量热量，因此，锅炉排 污应该是在保证锅水品质和蒸汽质量的前提下，最大限度地减少锅炉排污量， 辽宁石油化工大学硕士学位论文 15 以提高锅炉热量利用率，降低燃料成本。 合理地装设排污装置，及时正确地进行排污，保持锅炉水质良好，是减缓 或防止水垢结生，保证蒸汽质量和防止金属腐蚀的重要措施，对保证锅炉安全 经济运行十分重要。但在实际运行中，由于忽略排污的作用而引起锅炉受热面 鼓包变形的情况

56、时有发生。 排污装置应远离给水管和加药管，并装设在锅水浓度最高的区域。排污管 一般为直径 2860mm 的管子，沿锅筒长度布置，管上开有直径为 812mm 间隔均匀的小孔，并与向下引出锅筒的疏水管连接。用做定期排污时开孔向下， 连续排污时开孔向上。排污管内的纵向水速小于 0.5m/s，小孔中的水速为排污 管内纵向水速的 22.5 倍。 2.3 降低蒸汽锅炉排污率的方法 2.3.1 搞好水质处理 降低排污率的根本措施是搞好水质处理，使锅炉给水水质符合标准要求。 一台锅炉排污率的高低，主要取决于给水处理效果和锅炉负荷大小。当锅炉负 荷一定时，水质处理越好，排污率越低；反之，给水质量越差，排污率越高

57、。 有些供热锅炉原水的硬度、碱度较高，而锅炉给水的除盐系统又始终没有使用， 为保证锅炉的正常安全运行，锅炉的排污量必须维持在 10%以上。对于原水碱 度很高的地区，若给水单纯采用钠型软化处理时，锅炉排污率可高达 30%以上， 尽管经过扩容扩容器和换热器回收了一部分热能，但仍然有大量的水被排掉。 下面给出几种提高锅炉水质的方法： （1）采用氢钠离子交换器并联水处理方式代替单纯钠型软化方式，降低给 水碱度和含盐量。该方法行之有效，但工艺管理复杂，设各投资大，运行费用 高，不适合蒸发量低于 10t/h 的蒸汽锅炉。 （2）在单纯钠型软化前，增设石灰预处理装置实现软化、降碱和部分除盐。 对于无法回收利

58、用蒸汽冷凝回水的锅炉房，可在钠离子交换器前增设石灰预处 理装置，这也是一种降低锅水碱度和含盐量，从而减少锅炉排污量的一种行之 有效的方法。与氢钠离子并联水处理方法相比，该方法工艺简单，设备投资改 造规模小、运行费用低，很适合中小型锅炉房采用。 （3）增大锅炉冷凝回水的回收利用率。 辽宁石油化工大学硕士学位论文 16 2.3.2 各排污点主次分明，采用合理正确的排污操作方法 根据锅炉结构特点及历次检查内部结垢积渣情况，确定锅筒和各集箱的排 污量与排污次数。水处理化验员与司炉工要密切配合，准确及时化验，选择好 排污时机，采用合理正确的排污操作方法，方能取得较好的排污效果。 锅炉排污质量取决于排污量

59、的多少和排污的方式，而且还要按照排污的要 求进行，才能保证排出水量，排污效果好。对排污的主要要求是： 勤排。就是说排污次数要多一些，特别用底部排污来排出泥垢时，短时 间的、多次的排污，要比长时间的、一次排污及排泥效果要好得多。加强对锅 水的监测，坚持一小时取样化验一次的原则。 少排。只要做到勤排，必然会做到少排，即每次排污量要少。这样既可 以保证不影响供热，又会使锅水质量始终控制在标准范围内，而不会产生极大 的波动。这对锅炉维护是十分有利。 均衡排。就是说要使每次排污的时间间隔大体相同，使锅炉水质经常保 持在均衡状态下。 在锅炉低负荷下排污。此时因为水循环速度低，水渣容易下沉，定期排 出效果好

60、。 2.3.3 采用自动控制排污节能装置 用人工排污只能凭感觉控制排污量大小，对于连续排污可采用锅炉自动排 污系统装置，跟踪试电导率，全面控制锅水浓度，反映锅水含盐量，使锅水浓 度控制在给定范围 5%的误差范围内，不但可防止锅炉含盐量高而引发的锅炉受 热面事故，而而且还可避免排污过量，降低排污率。 3 锅炉连续排污及其自动控制、锅炉排污系统 3.1 排污量的计算 定期排污量 vd（m3）的计算式为 vd=ndhl （3-1） 式中 n上汽包个数； d上汽包直径（m） ； l汽包的长度（m） ； h水位计中水位下降的高度，一般为 0.1m。 辽宁石油化工大学硕士学位论文 17 连续排污率可以按锅