蒸汽鍋爐給水系統的改進

摘要:我公司原有д20-13型雙鍋筒橫置式蒸汽鍋爐4臺，給水系統配有3臺4GC8×5型電動給水泵和ZMAM型氣動薄膜套筒式調節閥1只;因節能的需要，對д20-13型蒸汽鍋爐給水系統進行了技術改進。

關鍵詞:蒸汽鍋爐給水系統 改進

1 改進前現狀

1.1 蒸汽鍋爐給水系統工藝流程 д20-13型蒸汽鍋爐的額定蒸發量為:D=20t/h，額定工作壓力為:13kg/cm2;給水泵流量為:G=80t/h，揚程為:H=200m，配用電機功率為:55kw，電機額定電流為:102A。給水調節閥的流通直徑為:Ф40mm，額定流量系數為:C=20。鍋爐給水(軟化水)系統的工藝流程見圖-1。

1.2 蒸汽鍋爐給水系統技術改進前的現狀

1.2.1 原始配備的鍋爐給水泵經測試，在運行流量為:G=10t/h時，電機的運行電流高達:55-60A，每天消耗電能700kwh左右，因此，造成了給水泵電能的大量浪費;另外，由于原給水泵的出水揚程高達:H=200m，給水壓力比鍋爐工作壓力高4倍左右，所以，省煤器一旦產生汽化，調節閥打開時就加劇了給水系統的沖擊。

1.2.2 由于生產量減少，原始配備的ZMAM型調節閥工作時，始終處于開關調節狀態，無法實現連續供水，經常導致省煤器產生汽化，并多次造成了省煤器的連接法蘭泄露和省煤器管斷裂的設備故障，嚴重影響了生產運行。

2 蒸汽鍋爐給水系統技術改進的確定

2.1 鍋爐給水系統技術改進方案的可行性分析 根據鍋爐給水系統的實際情況，對系統存在的問題進行分析決定對鍋爐給水系統進行部分改進。

2.1.1 更新鍋爐給水泵型號，更換新型給水泵和與之配套的小型電動機。隨著電動機負載率的提高，自然功率因數最大。電動機的負載率與功率因數的關系(見表1)。合理選擇電動機的容量，可以達到節約電能的目的。

2.1.2 更換給水調節閥，使其流通直徑和額定流量系數與鍋爐負荷相配備，既能滿足鍋爐連續給水的要求，還可防止省煤器發生汽化，確保鍋爐安全生產。

2.1.3 更換鍋爐省煤器管的材質，提高其承壓能力。鍋爐省煤器是:利用高溫煙氣的余熱溫度加熱鍋爐給水溫度的熱交換設備。原省煤器的形式為:鑄鐵翼型。外型:150×150mm;內徑:Ф60mm;長250mm。結構形式為:總共72根省煤器管疊放在一起分成三組，每組的出入口管分別與出入口聯箱連接，聯箱的入口管與給水調節閥相連，出口管進入鍋爐，受熱面積為:312m2。只要將省煤器易產生沖擊的第一組入口鑄鐵管材質更換為:Ф60mm的鍋爐無縫鋼管，就可以提高省煤器的承壓能力，保證鍋爐正常運行。

2.2 鍋爐給水系統技術改進方案

2.2.1 更換新型的鍋爐給水泵。采購二臺50GDL18—15×9型離心式水泵，流量為:G=18t/h，揚程為:H=135m，配用電機功率為:P=15kw，額定電流為:28.9A，節約電能。

2.2.2 更換與鍋爐負荷匹配的給水調節閥。選用一只ZMAM型氣動薄膜單座式調節閥，流通直徑為:Ф25mm，額定流量系數為C=8，實現鍋爐連續給水。

2.2.3 改變省煤器入口管的材質。將省煤器第一組入口管由鑄鐵管改換成Ф60mm鍋爐無縫鋼管，重新焊制法蘭，提高其承壓能力。

3 鍋爐給水系統技術改進方案實施及效果

投資2.1萬元，更換了2臺新型給水泵;一只小型調節閥;投資0.1萬元和省煤器入口管。經一個采暖期的運行測試，收到了預期效果，見表2。

3.1 更新后的鍋爐給水泵與原給水泵在相同工況下運行時，新給水泵電機運行電流保持在26A左右;比改型前的運行電流下降了32A，減少了電機功率的消耗，減少的電機有功功率P可按下式計算:

P=√3 U線(I線2-I線1)cosφ

式中P——電機的有功功率，KW;

U線——新、原泵電機線電壓，U線=380V;

I線1——新泵電機線電流，A;

I線2——原泵電機線電流，A;

cosφ——電機功率因數，cosφ=0.81。

將數據代入公式可得:

P=√3 U線(I線2-I線1)cosφ=√3 ×380×(58-26)×0.81=17kw

如按給水泵每天運行24小時，生產期180天，電價0.5元/kwh計算，可節約運行電費為 :0.5×17×24×180=36720元。

3.2 更新后的鍋爐給水調節閥在鍋爐負荷與改進前相同負荷的情況下，實現了鍋爐連續供水，防止了省煤器汽水沖擊故障發生，滿足了鍋爐安全生產的要求。

3.3 更新后的鍋爐省煤器無縫鋼管，提高了抗沖擊能力，使省煤器的泄漏故障下降到零。