蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能措施研究

王曉東

兗礦魯南化工有限公司 山東滕州 277527

現(xiàn)階段，蒸汽鍋爐清洗作業(yè)開展過程中，蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫效果會受到人員操作水平、設(shè)備運(yùn)行情況等因素影響，需相關(guān)管理部門制定出專項解決方案，采用大面積現(xiàn)場試驗方式，進(jìn)一步優(yōu)化蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能系統(tǒng)內(nèi)部功能，更好實現(xiàn)鍋爐尾氣降溫、除塵、預(yù)熱的節(jié)能目標(biāo)，為推動工業(yè)生產(chǎn)綠色化、節(jié)能化發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 清罐作業(yè)現(xiàn)狀

在工業(yè)生產(chǎn)期間，儲油罐的機(jī)械清洗工作，需要耗費(fèi)大量的熱量及惰性氣體，需要氮熱一體化裝置始終處于高速高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，給予氮?dú)庵迫∨c熱量供給充足的能源[1]。清罐作業(yè)開展過程中，蒸汽鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生的惰性氣體溫度極高，如直接注入到清洗油罐內(nèi)，不僅會嚴(yán)重?fù)p害到罐體的密封性，還會導(dǎo)致罐內(nèi)可燃?xì)怏w出現(xiàn)閃爆情況，因此需要借助循環(huán)冷卻裝置，將冷卻后的氣體注入到清洗油罐內(nèi)。在該清洗裝置實際運(yùn)行過程中，存在以下問題，亟待相關(guān)工作人員解決：①清洗裝置內(nèi)部的冷卻是循環(huán)通流面積較小、通流速度慢、換熱效果較差，難以從根本上保障清罐期間的整體節(jié)能效應(yīng)；②裝置內(nèi)部含有大量的鍋爐冷卻水。部分清洗裝置沒有專用排污口，導(dǎo)致箱體大量廢水無法及時排出，腐蝕箱體表面，嚴(yán)重影響到清洗裝置全生命周期；③因進(jìn)入冷卻裝置內(nèi)的鍋爐尾氣溫度十分高，且具有較大的煙塵[2]。如沒有及時清潔，此些煙塵沉入箱底后，會對箱體結(jié)構(gòu)造成腐蝕，使箱體穿孔問題經(jīng)常發(fā)生；④由于忽視箱體維護(hù)工作，維護(hù)施工工期較短，箱體結(jié)構(gòu)故障問題無法被及時發(fā)現(xiàn)，使蒸汽鍋爐尾氣降溫除塵節(jié)能效果始終處于有待提升階段。在沒有制定出細(xì)致的箱體維護(hù)方案時，維護(hù)所花費(fèi)的時間更多，實際生產(chǎn)成本進(jìn)一步增長，使生產(chǎn)廠家面臨著較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 提升蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能效果的具體措施

為切實保障蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能效果，還需要結(jié)合清罐作業(yè)期間存在的各類問題，制定出影響解決對策。

經(jīng)過現(xiàn)場大量試驗驗證發(fā)現(xiàn)，蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能工作需要致力于解決換熱面積小、清洗設(shè)施運(yùn)行效率差，鍋爐廢水難以及時排放的問題，確保惰性氣體能夠得到及時且快速的降溫處理，順利注入到被清洗油罐內(nèi)，保障實際情況清罐效果。

2.1 擴(kuò)大散熱面積

為從根本上提升蒸汽鍋煤氣除塵降溫節(jié)能效果，需要采用合理手段擴(kuò)大換熱面積，進(jìn)一步完善換熱方向，增強(qiáng)實際換熱效果。由于傳統(tǒng)冷卻裝置箱體面積小，內(nèi)部設(shè)有U型盤管、管徑僅為25.4mm，實際結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜[3]。在冷卻水于盤管內(nèi)流動情況下，水流通面積過于窄小、散熱面積較小，散熱效率與預(yù)期目標(biāo)存在較大差距。因此在擴(kuò)大散熱面積過程中，可將冷卻裝置箱體替換為直徑為500mm、長度為2500mm的圓柱形箱體，箱體內(nèi)部U型盤管管徑擴(kuò)大至原有三倍，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡單。在惰性氣體注入管內(nèi)之后，冷卻水箱內(nèi)循環(huán)流動更加暢通，確實提升了實際換熱效果，可將惰性氣體快速降溫至50～60℃。

2.2 增設(shè)水幕除塵裝置

在箱體結(jié)構(gòu)外側(cè)增加以重力除塵原理為主的水幕除塵裝置，清除鍋爐尾氣內(nèi)顆粒較大的雜質(zhì)，控制箱體腐蝕現(xiàn)象，延長冷卻箱設(shè)施的全壽命周期。

將水幕除塵裝置與冷卻裝置箱體進(jìn)口連接在一起，氣體注入到水幕裝置內(nèi)，加設(shè)水路噴射口，對氣體進(jìn)行整體噴淋處理。借助重力除塵原理，去除氣體內(nèi)較大的顆粒雜質(zhì)，使煙塵能夠隨水流從設(shè)備內(nèi)部排出，使蒸汽鍋爐尾氣除塵效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.3 優(yōu)化氮熱一體化冷卻裝置

在蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能措施中，還需要做好優(yōu)化氮熱一體化冷卻裝置工作，增設(shè)先進(jìn)的清掃除塵設(shè)施，確保蒸汽鍋爐尾氣除塵箱效果能夠得到及時掌控。

傳統(tǒng)蒸汽鍋爐尾氣冷卻裝置在箱體表面開設(shè)了兩個觀察小口。由于箱體內(nèi)多為U型管盤結(jié)構(gòu)，因此實際視覺范圍較小，在清掃過程中經(jīng)常會出現(xiàn)清掃不徹底現(xiàn)象，使箱體結(jié)構(gòu)的腐蝕程度加劇[4]。由于蒸汽鍋爐現(xiàn)場施工不可動用明火，需要將整個冷卻裝置拆下，用吊車吊運(yùn)至施工現(xiàn)場外才可維修，實際維修周期較長，維修期間花費(fèi)的人力及物力多。而通過優(yōu)化大氮熱一體化冷卻裝置，將箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部U型管轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鞴堋⑾潴w結(jié)構(gòu)整體為圓柱形，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到根本上的變化。

在冷卻箱體出安裝盲板，可在不使用工具的情況下快速打開，使箱體運(yùn)行情況能夠得到及時監(jiān)督，更好解決冷卻箱體故障問題。同時，相關(guān)工作人員也可以使用鋼刷連接電鉆的方式，對管內(nèi)沉積物濟(jì)寧快速清掃，在清掃過程中不必動火或拆除冷卻箱，切實提升了冷卻箱維護(hù)工作的質(zhì)量與效率，使蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫，節(jié)能效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.4 尾氣除塵降溫節(jié)能效果的綜合評估

在蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫裝置改造后，需要對該裝置運(yùn)行期間的節(jié)能效果進(jìn)行綜合評估，檢測排放尾氣中的粉塵含量，判斷此些粉塵對周邊大氣、土壤等生態(tài)環(huán)境造成的破壞程度。注重檢測鍋爐排煙溫度控制效果，計算出蒸汽鍋爐熱能力利用率，確保尾氣除塵降溫節(jié)能效果的綜合評估結(jié)果能夠為進(jìn)一步優(yōu)化尾氣除塵降溫設(shè)施提供重要理論依據(jù)，增強(qiáng)清罐工作的節(jié)能效果。

3 結(jié)語

總而言之，蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節(jié)能工作任重而道遠(yuǎn)，需結(jié)合當(dāng)前存在于鍋爐清罐時的各類影響因素，采取專項應(yīng)對措施，保障鍋爐實際節(jié)能效果。注重制定出的尾氣除塵降溫節(jié)能方案需要控制維修費(fèi)用與維修時間，降低工作人員勞動強(qiáng)度，保障油罐清洗作業(yè)的安全性及高效性。