蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節能措施研究

王曉東

兗礦魯南化工有限公司 山東滕州 277527

現階段，蒸汽鍋爐清洗作業開展過程中，蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫效果會受到人員操作水平、設備運行情況等因素影響，需相關管理部門制定出專項解決方案，采用大面積現場試驗方式，進一步優化蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節能系統內部功能，更好實現鍋爐尾氣降溫、除塵、預熱的節能目標，為推動工業生產綠色化、節能化發展奠定堅實基礎。

1 清罐作業現狀

在工業生產期間，儲油罐的機械清洗工作，需要耗費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荷運行狀態，給予氮氣制取與熱量供給充足的能源[1]。清罐作業開展過程中，蒸汽鍋爐內部產生的惰性氣體溫度極高，如直接注入到清洗油罐內，不僅會嚴重損害到罐體的密封性，還會導致罐內可燃氣體出現閃爆情況，因此需要借助循環冷卻裝置，將冷卻后的氣體注入到清洗油罐內。在該清洗裝置實際運行過程中，存在以下問題，亟待相關工作人員解決：①清洗裝置內部的冷卻是循環通流面積較小、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能效應；②裝置內部含有大量的鍋爐冷卻水。部分清洗裝置沒有專用排污口，導致箱體大量廢水無法及時排出，腐蝕箱體表面，嚴重影響到清洗裝置全生命周期；③因進入冷卻裝置內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，會對箱體結構造成腐蝕，使箱體穿孔問題經常發生；④由于忽視箱體維護工作，維護施工工期較短，箱體結構故障問題無法被及時發現，使蒸汽鍋爐尾氣降溫除塵節能效果始終處于有待提升階段。在沒有制定出細致的箱體維護方案時，維護所花費的時間更多，實際生產成本進一步增長，使生產廠家面臨著較大的經濟損失。

2 提升蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節能效果的具體措施

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

經過現場大量試驗驗證發現，蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫節能工作需要致力于解決換熱面積小、清洗設施運行效率差，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，保障實際情況清罐效果。

2.1 擴大散熱面積

為從根本上提升蒸汽鍋煤氣除塵降溫節能效果，需要采用合理手段擴大換熱面積，進一步完善換熱方向，增強實際換熱效果。由于傳統冷卻裝置箱體面積小，內部設有U型盤管、管徑僅為25.4mm，實際結構較為復雜[3]。在冷卻水于盤管內流動情況下，水流通面積過于窄小、散熱面積較小，散熱效率與預期目標存在較大差距。因此在擴大散熱面積過程中，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，箱體內部U型盤管管徑擴大至原有三倍，使內部結構更加簡單。在惰性氣體注入管內之后，冷卻水箱內循環流動更加暢通，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 增設水幕除塵裝置

在箱體結構外側增加以重力除塵原理為主的水幕除塵裝置，清除鍋爐尾氣內顆粒較大的雜質，控制箱體腐蝕現象，延長冷卻箱設施的全壽命周期。

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

2.3 優化氮熱一體化冷卻裝置

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

傳統蒸汽鍋爐尾氣冷卻裝置在箱體表面開設了兩個觀察小口。由于箱體內多為U型管盤結構，因此實際視覺范圍較小，在清掃過程中經常會出現清掃不徹底現象，使箱體結構的腐蝕程度加劇[4]。由于蒸汽鍋爐現場施工不可動用明火，需要將整個冷卻裝置拆下，用吊車吊運至施工現場外才可維修，實際維修周期較長，維修期間花費的人力及物力多。而通過優化大氮熱一體化冷卻裝置，將箱體結構內部U型管轉變為直流管、箱體結構整體為圓柱形，使內部結構得到根本上的變化。

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，使箱體運行情況能夠得到及時監督，更好解決冷卻箱體故障問題。同時，相關工作人員也可以使用鋼刷連接電鉆的方式，對管內沉積物濟寧快速清掃，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工作的質量與效率，使蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫，節能效果達到最佳狀態。

2.4 尾氣除塵降溫節能效果的綜合評估

在蒸汽鍋爐尾氣除塵降溫裝置改造后，需要對該裝置運行期間的節能效果進行綜合評估，檢測排放尾氣中的粉塵含量，判斷此些粉塵對周邊大氣、土壤等生態環境造成的破壞程度。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能效果的綜合評估結果能夠為進一步優化尾氣除塵降溫設施提供重要理論依據，增強清罐工作的節能效果。

3 結語

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