七台河市吉伟煤焦公司锅炉水智能化系统节能减排方案

一、磷酸盐处理现状
        磷酸三钠被广泛应用于炉内传统磷酸盐水处理工艺,其能与水中的钙盐、镁 盐反应生成不溶性的磷酸钙、磷酸镁等水渣,以及其他一些硅、钠、铁、铜等盐 类与金属化合物,随连排与定排排污水排出,以此来维持水、汽指标的合格,从 而保证锅炉的长期稳定运行。
        磷酸三钠处理炉水具有许多优点,比如产品价格低廉,但磷酸盐处理工况越 来越多的显现出来许多不足之处,主要表现在以下方面:
        1、锅炉管壁易结垢、腐蚀,无法抑制铁铜氧化物等垢类;
        2、产品有利有弊,既形成水渣,又易形成磷酸盐水垢附着管壁造成危害;
        3、加量不足易造成金属酸性腐蚀,加量过高易造成碱脆腐蚀;
        4、存在磷酸盐隐藏,易造成水冷壁管腐蚀;
        5、产品属无机盐类,是引起炉水含盐量高的主要来源;
        6、炉水含盐量高,易影响蒸汽品质;
        7、炉水、蒸汽指标波动较大,难以稳定控制;
        8、锅炉排污率高,热能损失严重,综合使用成本高;
        9、只对锅炉本体起防腐作用,对冷凝水系统无防护作用。
二、锅炉水智能化管理系统介绍
        1、锅炉水智能化管理系统由软件系统与硬件系统组成,软件系统为新型有 机复合水质稳定剂,硬件系统由智能控制加药装置、实时在线监测装置、远传与 控制装置及其他辅助装置等几大功能模块组成;主要分别应用于锅炉炉水系统, 给水系统,冷凝回水系统,排污系统等部分。
        2、软件系统:通过对每台锅炉基本参数的采集,结合测试期间的数据,对 每台锅炉综合分析选型,定制出每台锅炉专属的新型有机复合水质稳定剂,以发 挥产品的最佳性能。
        3、硬件系统:根据接收到的在线监测的炉水指标情况,智能控制加药系统 通过控制计量泵实时调整新型有机复合炉水稳定剂的用量,调整炉水指标维持预 设最合理区间。同时远传与控制系统将监测数据与调整运行工况实时传输到接收 端,方便主管部门随时掌握锅炉一线运行状态。
三、锅炉水智能化管理系统优势
        1、建立全面的安全防护体系,强化防腐蚀、防结垢能力,提高水汽品质
        锅炉运行安全第一,汽水指标在合理区间稳定运行是安全保障的根本,故控 制锅炉防腐蚀、防结垢可谓是重中之重。
        ①、新型有机复合稳定剂在锅炉本体和冷凝回水管道表面形成连续致密的保护膜,有效阻止锅炉表面的腐蚀。
        ②、有机稳定剂螯合多种离子,多组分协同增效,避免水垢的形成;通过对 离子螯合的强力束缚,以及改变炉水表面形态,抑制含盐量增加可能引起的泡沫 增多或者汽水共腾,杜绝蒸汽夹带,来净化蒸汽品质。 各功能协同配合,从而为锅炉建立起了更全面的安全防护体系。
        2、剥离陈垢、提高换热效率
        新型有机复合稳定剂能够在锅炉运行过程中除去锅炉内已经存在的老垢,通 过定期排污排出锅炉本体外。从而提高了锅炉的热传导效率,避免了炉管受热不 均出现爆管现象。
        3、消除磷酸盐隐藏
        新型有机复合稳定剂环保无磷,因此从根本上消除了磷酸盐隐藏隐患。进而 消除了由此引起的碱性腐蚀或酸性磷酸盐腐蚀的风险,从而减少炉管泄漏的安全 隐患。
        4、智能自控加药,操作与管控简便
        通过炉水在线监测,实时、适量的加药,克服人工间歇加药的弊端。智能自 动控制系统,可以使水质指标保持平稳运行。炉水指标和排污率之间建立起较准 确的良性对应关系,便于管理,极大地减少了人工操作强度和指标波动。 另外可选择性的与之配套的给水监测系统、冷凝回水监测系统、排污监测系 统等有机协同配合,彻底地实现了锅炉运行各工况水质全面的自动监测与智能管 控。
        5、提高浓缩倍数,节约排污
        智能化管理系统能够大幅度提高炉水浓缩倍数,降低锅炉排污率,允许锅炉 以最低排污率 0.3%运行,节约水资源和热能,实现节能减排目标,从而显著提 高经济效益。
        定排由原来每班一次,改为 7-10 天一次甚至更长。连排由原来的开度,改 为逐步关闭,仅以阀门内漏进行排污,或以最小开度进行排污。由于大大减少了 锅炉排污的操作频次,大幅度减少了阀门故障的发生,延长设备使用寿命,节省 劳动力和维护费用。
        6、降低含盐量,净化水质
        新型有机复合炉水稳定剂是由螯合剂、分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、增效剂等 有机组分组成,药剂本身不会增加炉水的含盐量和电导率,且随着药剂作用的发 挥,会稳步将炉水的含盐量和电导率降低到最低水平,实现最大程度的净化,而 且新型炉水稳定剂束缚硅和钠的能力强,从而净化蒸汽品质,从根本上保证了 锅炉的更安全运行。
        7、使用便捷,适用性广
        炉水智能化系统适用于压力<22MPa 的汽包锅炉系统,药剂替换磷酸三钠直 接使用,无需稀释,操作使用便捷,节省人工操作劳动强度。
四、技术风险
        锅炉稳定安全运营的前提是在保证锅炉各项指标符合《锅炉安全技术监察 规程》(TSGG 0001—2009)第 249 条规定,锅炉系统的水汽质量应当符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》(GB/T 12145—2016 )的规定。
        在实施过程中加强炉水检测频率,如超出以上规定时,实时调整;可完全避 免新技术应用所带来的损失。
五、实施后炉水、蒸汽控制指标
        锅炉汽水各项指标达到如下标准
六、锅炉效益分析
        1、锅炉基本参数(客户提供)
        七台河市吉伟煤焦有限公司有 5 个发电机组,选择 1 台 150t/h(3.82MPa)汽包 锅炉作为测试,目前锅炉正常运行负荷率为 75%(112t/h),排污率为 2%,排污 蒸汽量大概是 2.24t/h。
        2、经济效益计算
        2.1 锅炉排污率约为 2%,单台锅炉吨位为 150t/h,年均锅炉正常运行负荷率为 75% (112t/h),年使用时间按 330 天(7920 小时)计。根据锅炉运行工况,结合连 排、定排内漏情况,选取以 0.3%的排污率为理论节约目标(具体实际运行节约 值以测试结果为准)。

        计算依据:吨除盐水成本按 16 元/吨,假设吨蒸汽年均发电 265 度,电价 0.7 元/度,年使用时间按 330 天
        参考数据:工业锅炉每燃烧一吨标准煤,就产生二氧化碳 2620 公斤,氮氧 化物 7.4 公斤,二氧化硫 8.5 公斤。1t 3.5MPa 级蒸汽=125.714 kg 标煤
        因此 150t/h 锅炉实际节能减排量和节约费用如下:
        1、年平均标准煤节能量=15048×125.714÷1000=1892 吨 (能源折算)
        2、二氧化碳减排量=1892×2620÷1000=4957 吨
        3、氮氧化物减排量=1892×7.4÷1000=14 吨
        4、二氧化硫减排量=1892×8.5÷1000=16 吨
        5、发电增效费用=15048×265×0.7=279 万元
        6、除盐水综合节约费用=15048×16=24 万元
       原药剂节约费用:未统计
        1 年总节约费用=279 万元+24 万元=303 万元。
        5 年总节约费用=303 万元×5=1515 万元。
        此外,上海环境交易所最新数据显示,2021 年 7 月 20 日,全国碳市场碳排 放配额(CEA)挂牌价 53.28 元/吨。
        预期每年碳排放节约费用=4957×53.28=26.41 万元,5 年 132 万元。
        2.2 针对贵司 1 台 150T/D 锅炉(实际年均运行 112t/h 计算)运营服务收费标准: 假定实际测试节能增效费用为 M 万元/年,我们收取 0.8M 万元/年,按月支付, 提供技术服务发票。我司提供专业队伍和产品技术对接。假如锅炉工况波动大于 10%以上的情况,支付费用按照比例上下浮动,或者大家友好商量解决。

详细请下载PDF文件