定期排污扩容器的选择

摘要：本文针对电厂锅炉排污系统经常出现的定排超压及排汽带水现象，通过采用不同的设计标准，结合实例进行扩容器选择设计计算，并根据对本工程的调研情况的分析，找出问题根本所在。

Abstract: In this paper, based on over-pressure and exhaust steam with water phenomenon of the power plant boiler sewage system, through the use of different design criteria with examples,calculation of periodic blow down flash tank selection is made and according to the analysis of the project survey situation, the problems are identified.

关键词：排污系统；扩容器；存在问题；解决措施

Key words: sewage system; flash tank; existing problem; solutions

中图分类号：TH89 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0197-01

1锅炉排污系统简述

为了控制锅炉锅水的水质符合规定的标准，使炉水中杂质保持在一定限度以内，需要从锅炉中不断地排除含盐、碱量较大的炉水和沉积的水渣、污泥、松散状的沉淀物，这个过程就是锅炉排污。

2排污系统存在的主要问题

通过对国内几家燃煤电厂锅炉排污系统的调研，发现存在与定期排污扩容器连接的管道法兰经常被“吹开”，引起泄漏、定期排污扩容器排汽带水等现象。

造成以上问题的发生，除了有一定的电厂实际运行过程中不恰当操作的原因以外，究其原因还是定期排污扩容器容量及尺寸选择不当造成的。

3排污扩容器容量计算

以我院设计的淮阴发电厂1×300MW级以大带小热电联产工程为例，按此标准对锅炉定期排污扩容器进行选择计算。

3.1 典型的通到定期排污容器的疏水有以下几种①在投入商业性运行以前的煮炉和烘炉过程中，从锅炉放水联箱来的周期性放水。②正常运行时，从连续排污扩容器来的排污水。③从连续排污扩容器的旁路管道来的临时排污。④汽包锅炉的汽包紧急放水管道。⑤其它设备的疏放水，视系统的设计而定。

3.2 一般设计导则①定期排污容器中释放的扩容蒸汽量释放的扩容蒸汽量可按下式求得：mf=mL（hL-hf）/（Hf-hf）。②扩容蒸汽的上升速度V。在定期排污扩容器中，扩容蒸汽离开容器中分离面的最大允许上升速度为 2.44m/s。③分离表面。在定期连续排污扩容器中，分离表面的最小面积可按下式确定：A=m2υ/（3600V）。④扩容器的结构参数。定排扩容器水平布置时，分离面积为：A=D×L。定排扩容器立式布置时，扩容器的内径按下式计算：D=（4A/π）1/2。⑤扩容器的工作压力。应等于大气压力、排除管道中的流体静压头、排汽管道中的阻力损失与出口动压头损失之和。⑥扩容器的工作温度。取锅炉汽包压力下的饱和温度。

3.3 淮阴发电厂1×300MW级以大带小热电联产工程扩容器设计原始数据该工程安装哈尔滨锅炉厂有限公司生产的1036t/h亚临界参数自然循环汽包炉：

出口蒸汽流量：Q1=1036t/h；

汽包运行压力：Pd=18.7MPa.a；

运行压力下饱和水焓：h''3=428.8kJ/kg；

定排运行压力小饱和汽焓：h''3=2679.6kJ/kg；

定排扩容蒸汽比容：υd=1.5492m3/kg；

定排蒸汽蒸发速度Vd：即2.44m/s。

排污量Q5：考虑连排旁路进定排，连续排污1%加定排排污2%，定排接收的锅炉最大排污量为3%，Q5=31.08t/h。

3.4 定排扩容器最小分离面积

定排排污扩容器放出的扩容蒸汽量Q6：

Q6=Q5（h'1-h'3）/（h'3-h'3）=31.08×（1764.8-428.8）/（2679.6-428.8）=18.45t/h

分离面积Ad：

Ad=Q6×vd/3600×Vd=（18.45×1.5492）/（3.6×2.44）=3.25m2

3.5 淮阴发电厂1×300MW级以大带小热电联产工程定排实际选用尺寸定排扩容器水平布置，简体内壁直径1.8m，直段长度4.07m，总长5.044m，容积12m3，分离面积为：A=D×L=1.8×4.07=7.33m2（按直段长度较保守计算）。

可见淮阴发电厂1×300MW级以大带小热电联产工程实际选用定排扩容器分离面积A已明显大于计算最小分离面积Ad，满足依巴斯公司标准关于扩容蒸汽离开容器中分离面的最大允许上升速度2.44m/s的要求。但实际淮阴工程在工程调试和启动过程中，同样出现一定程度的定排排汽带水现象，定排排汽区域如降小雨，而在正常运行时并没有出现这种现象。由此看来按依巴斯公司标准选择的定排扩容器偏小了一点。

在此我们不妨换种计算标准来验算一下按依巴斯公司标准选定的扩容器是否偏小，我们按照原苏联推荐的按扩容器容积蒸发强度要求（即单位汽室体积允许发生的蒸汽量为：定排2000-3000m3/（h・m3））；连排800-1000m3/（h・m3）计算所需定排容积，计算容积为（考虑30%水容积）：

Ad=Q6×vd/2000×Vd（1+0.3）

=[（18.45×1.5492）/2]×1.3

=18.6m3

可见淮阴发电厂1×300MW级以大带小热电联产工程选用的时间定排容积12m3明显小于计算容积Vd，并不能满足原苏联推荐的定排扩容器容积蒸发强度的要求。

4结论

产生定期排污扩容器超压及排汽带水现象的主要原因是定排容积选择偏小。美国依巴斯公司标准考虑扩容器设计的关键参数是扩容蒸汽离开分离面的最大允许速度，该速度能保持或低于1.22m/s，则蒸汽中携带的水滴杂质等是最小的，对连排设计就选择了改推荐值，但对定排设计考虑这种场合下蒸汽污染不是关键，所以取用了改推荐值的两倍2.44m/s，可见推荐得到定排内部断面蒸汽流速应该是上限。而按原苏联标准推荐扩容器容积蒸发强度2000m3/（h・m3）选择定排容积，一般不会造成超压和排汽带水，但原苏联标准偏于保守，选择的扩容器容积偏大，不经济。通过以上两种方法的对比和对几家电厂的时间选用定排容量及运行情况的分析，建议在进行定排选择设计时，可先按依巴斯公司标准确定扩容器尺寸，再按原苏联标准校核扩容器有效汽容积，最终确定扩容器容积。

参考文献：

[1]工业锅炉实用手册[M].南京：江苏科学技术出版社.

[2]工业锅炉技术大全[M].北京：科学普及出版社，1990.

[3]热水锅炉安全技术监察规程[Z].

[4]蒸汽锅炉安全技术监察规程[Z].