余热锅炉排污冷却水量分析和计算
锅炉房用水量设计计算
锅炉房用水量设计计算1、锅炉房用水的组成通常来说，锅炉房用水主要分为生产用水、生活用水及煤加湿水三类，其中生产用水以循环水为主，主要为锅炉热力网循环系统补水、引风机轴承冷却补水、脱硫除尘用水、离子交换器树脂再生用水、定期排污冷却用水和冲渣用水等。
2、生产用水的核算①锅炉热力网循环系统补水锅炉分为蒸汽锅炉和热水锅炉两种。
蒸汽锅炉的热力网补水很好理解。
如：1t/h的蒸汽锅炉，就是1t/h的水产生1t/h的蒸汽，所以用水量很容易计算。
环评中，我认为可以忽略“锅炉排污量并扣除凝结水量”这部分水量，直接用产汽量来估算。
这里主要说一下热水锅炉的循环系统补水计算方法。
要知道补水量，先要知道循环用水的量。
热水锅炉循环水量计算公式采用《工业锅炉房设计手册》中的经验公式循环水量=1000×0.86kcal/MW×吸热量（MW）/一次网温度差（℃）热水锅炉补水率较低，通常为1%~2%，主要为热力网损失。
根据循环水量和补水率，可以核算出补水量。
②引风机轴承冷却补水引风机轴承在运转过程中会发热，因此需要冷却水进行冷却。
在有循环水箱时，引风机轴承冷却补水量可按0.5m3/h箱核算。
如果是抛煤机炉，抛煤机及炉排轴的冷却补水量也可按每台锅炉0.5m3/h计算。
③脱硫除尘用水如锅炉房采用的是湿法脱硫，则涉及脱硫除尘用水，此部分用水分为两部分：配制碱液用水和脱硫装置补水。
脱硫装置的补水比较复杂，实际工作中，猫姐使用类比法比较多。
《烟气脱硫脱硝技术手册》中有很多案例，大家可以根据项目的实际脱硫法与案例进行类比，从而得出用水量。
在此，猫姐举一个例子：某集中供热锅炉房，使用石灰—石膏湿法脱硫工艺，设计脱硫效率85%，脱硫剂石灰用量4t/h。
手册中的“南宁化工集团公司石灰—石膏湿法烟气脱硫工程”运行试验结果如下：根据案例中的石灰和用水实测消耗量，类比出本项目的脱硫除尘用水量，见下表1。
表1 南宁化工集团公司与本项目脱硫除尘用水量类比分析表序号项目南宁化工集团公司本项目1 脱硫除尘法石灰—石膏法石灰—石膏法2 除尘效率91%~91.7% ≥98%3 脱硫效率76.6%~87.2% ≥85%4 石灰消耗量 1.4t/h 4t/h5 脱硫除尘用水消耗量 3.1m3/h 9m3/h④离子交换器树脂再生用水锅炉用水采用全自动软水器进行水质软化处理，交换器内的离子树脂大约一周再生一次，再生方式为采用8%~10%NaCl溶液进行正洗和反洗。
冷却水用量计算范文
冷却水用量计算范文
1.确定冷却系统的热负荷：热负荷是指在一些时间段内需要被冷却的热量总量。
计算热负荷可以通过测量设备的功率（如发电机的输出功率）和设备的热效率来获得。
2.确定冷却塔的冷却效率：冷却效率是指冷却塔能够将冷却系统中的热量转移到环境中的能力。
冷却效率通常由冷却塔的设计参数和运行条件决定。
3.计算冷却水的流量：冷却水的流量是根据热负荷和冷却效率来计算的。
一般来说，较高的热负荷和较低的冷却效率会导致较大的冷却水流量需求。
4.考虑其他因素：在计算冷却水用量时，还需要考虑一些其他因素，如水质、水温、环境条件等。
较高的水质要求和低的环境温度可能会导致更高的冷却水用量。
5.调整和优化：一旦冷却水用量被计算出来，可以通过对冷却系统和冷却设备的改进来减少冷却水用量。
例如，可以使用更高效的冷却塔、改善设备的热效率、优化冷却水的流动方式等。
余热锅炉水汽系统计算公式总结-个人总结 仅供参考
工艺系统计算总结1、管道直径计算（锅炉房设计计算规定 HG/T 20680-2011）： 公式：22D w Q G v π⎛⎫⨯==⨯ ⎪⎝⎭其中：D ——管道内径，m W ——介质流速，m/s Q ——体积流量，m 3/s G ——质量流量，Kg/m 3 v ——介质比容，m 3/Kg2、水泵扬程及功率计算（锅炉房设计计算规定 HG/T 20680-2011） (1)扬程计算 公式：1()102b in j H p p p p H H =+∆-+∆⨯++∆式中：H ——锅炉给水泵计算扬程（m ） P b ——锅炉汽包压力（MPa ）Δp ——开启安全阀所需的压差，可取Δp=（0.04~0.06）p b p in ——锅炉给水泵进口压力（MPa ）Δp 1——锅炉给水泵出口至锅炉汽包之间设备和管路总阻力（MPa ） H j ——锅炉汽包正常液位与锅炉给水泵中心几何高差 ΔH ——计算扬程富余量（m ） (2)功率计算 公式：QHg N ρη=式中：N ——泵电机功率（Kw ） Q ——水泵流量（m3/s ） H ——水泵扬程（m ） g ——重力加速度（m/s2） ρ——工质密度（Kg/m3） η——水泵的效率3、风机的选型计算（锅炉房设计计算规定 HG/T 20680-2011） （1）风压计算：00273101.3 1.293273p yyy yt p K p t b ρ+=⨯∆⨯⨯⨯+∑式中：p y ——引风机风压（Pa ） K ——风压备用系数0yp∆∑——引风系统总阻力（Pa ）t p ——吸风机前的排烟温度（℃）t y ——吸风机的铭牌上给出的气体温度（℃） b ——当地大气压力（KPa ）0y ρ——101.3kPa 时的烟气密度（可取1.34kg/m3）（2）风机配电机功率计算 ①风机所需功率123600102f V pN ηη⨯=⨯⨯N f ——风机所需功率（kW/h ） V ——风机风量（m3/h ） P ——风机风压（Pa ）η1——风机在全压头时的效率，由供应商资料或样本中查取，一般取0.6-0.9 η2——机械传动效率机械传动功率选用表②电动机功率计算4、热力除氧器耗汽量计算（锅炉房设计计算规定 HG/T 20680-2011） 公式：212()()*q x G i i D D i i η⨯-=+-式中：D q ——除氧器耗汽量（t / h ）G——进除氧器最大水量（t / h）i2——除氧器出口水焓（kJ/kg）i1——除氧器进口水焓（kJ/kg）i——进入除氧器蒸汽焓（kJ/kg）η——除氧器的效率，一般取0.98D x——排气中蒸汽损失量(t/h),一般按每吨产水量1~3kg选取5、安全阀计算与选型（1）安全阀选型需要确定的参数：a）确定安全阀公称压力。
余热发电项目各工序用水量分析
临城中联水泥有限公司余热发电项目各工序用水量分析临城中联水泥有限公司余热发电项目各工序用水量分析余热电站内新建一套循环水系统主要设备有：循环水泵、冷却塔、加药装置等。
冷却水循环使用，有效节约了宝贵的水资源。
循环水主要用水装置有：凝汽器、冷油器、空气冷却器、射水箱补水等；凡需水冷却的设备，均需供给工业水。
本工程新增用水量主要为循环水系统补水、化学除盐水处理用水、生活用水等，其中循环水系统补水、化学除盐水处理用水和生活用水全部从厂区水池补给，新增用水量为：50.13t/h，初步核算结果如下（按极限气象条件下最大量考虑）：冷却循环水补水43t/h化学水用水2.6t/h辅助及生活用水量：2.4t/h不可预见水量：2.13t/h消防用水直接利用原厂区生活消防水管道。
根据电站主厂房火灾危险性为丁类，耐火等级为二级；化水车间和冷却塔火灾危险分类为戊类，耐火等级为三级。
电站按同一时间内发生一次火灾、灭火历时两小时计，电站消防流量要求达到25L/s，即 180m3/次。
具体详见附图：余热发电系统水量平衡图。
各工序用水量统计表：用水工序每小时用水量（T）每日用水量(T)年用水量(T)备注冷却循环水补水量43 1032 309600 年运行300天化学水用水量 2.6 62.4 18720 年运行300天辅助及生活用水量 2.4 57.6 17280 年运行300天不可预见水量 2.13 51.12 15336 年运行300天合计50.13 1203.12 360936 年运行300天安阳中联海皇水泥有限公司余热发电项目各工序用水量分析余热电站内新建一套循环水系统，主要设备有：循环水泵、冷却塔加药装置。
冷却水循环使用，有效节约了宝贵的水资源。
循环水主要用水装置有：冷油器、空气冷却器、射水箱补水等；凡需水冷却的设备，均需供给工业水。
本工程新增用水量主要为循环水系统补水、化学除盐水处理用水、生活用水等，其中循环水系统补水从厂区水池经处理后补给，化学除盐水处理用水由厂区原有管网直接补给。
探讨余热锅炉热力的计算原理及方法
探讨余热锅炉热力的计算原理及方法作者：吴霞来源：《科学与财富》2015年第36期摘要：余热锅炉是一个并不陌生的名词，对它了解最多的应该是它的工作原理，利用环保节能的方法做到了节能减排的效果。
很多企业基于环保的目的，也频繁利用余热锅炉。
当然，余热锅炉也有它自身发展的不足之处，但总的来说，从环保节能这个方面来看，余热锅炉是值得提倡并且运用的。
关键词：余热锅炉；工作原理；计算方法；前景展望余热锅炉，顾名思义是利用余热来进行再次利用的锅炉。
现代经济社会的发展也带了很多工业化问题，工业生产中的废气、废物对环境产生了很大的污染。
这个时候余热锅炉对这些不利于环境保护的工业污染物质进行了废利用，把这些工业污染物质中的余热利用起来对水进行加热，其实简单来说就是对一些物质的余热的回收，余热锅炉余热利用的方法在一定程度上起到了节能的作用[1]。
余热锅炉热力的利用范围比较广泛，像发电机、空调等都有用到其原理，然而对于余热锅炉热力的计算方法仍需要进一步探讨。
一、余热锅炉的工作原理余热锅炉的工作原理与它的构造有莫大的关系，它的构造是它工作原理的物质承载条件。
余热锅炉的结构比较复杂，但总的分为两大部分：锅炉本身和它的一些辅助性设备。
锅炉能够生产蒸汽，而生产蒸汽的核心部分则是由燃烧器、空气预热器、锅筒等锅炉中的很多部件构成的，这也是锅炉的本身。
而在锅炉中有两个比较重要的部件，那就是炉膛和锅筒。
炉膛在锅炉的运行中吸收来自火焰与高温烟气之类物质的大量辐射热，锅筒是一个圆筒形容器，能够通过锅炉中的循环回路向锅炉中的过热器输送蒸汽。
余热锅炉在工作的时候每段烟道的水经过锅筒进入到各个受热面，水在接触到受热面之后就会产生大量蒸汽，此时蒸汽进入到进口的集箱中，再通过一系列循环途径回到锅筒。
余热锅炉燃烧释放出来的高温烟气经过烟道进入其入口处，在经过热气、蒸发器、省煤器等回收装置进通过烟囱排入大气。
余热锅炉按工艺设备的性质可以分为两类：一种是热回收，这是出于一种节能目的；另一种是气体冷却。
GB12157—89锅炉用水和冷却水分析方法-溶解氧的测定(共4页)
中华人民共和国国家标准锅炉用水和冷却水分析方法溶解氧的测定内电解法 GB12157—89 Analysis of water used in boiler and cooling system -Determination for dissolved oxygen-Internal electrolysis 国家技术监督局1989-12-29批准 1990-11-01实施1主题内容与适用范围本标准规定了锅炉给水、凝结水溶解氧的测定方法。
本标准适用于锅炉给水、凝结水分析。
溶解氧测定范围为：每升含2～100μ gO2。
2引用标准GB6903锅炉用水及冷却水分析方法通则3方法概要在pH为9的介质中，靛蓝二磺酸钠被多孔银粒与锌粒组成的原电池电解，形成还原型黄色物质，与水中溶解氧相遇又被氧化成氧化型蓝色物质，色泽深浅与水中溶解氧含量有关，可以用比色法测定水中溶解氧含量。
锅炉给水和凝结水中常见的离子均不干扰溶解氧的测定。
4试剂4.1酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液配制方法：称取0.8～0.9g靛蓝二磺酸钠(C16H8O8S2Na2N2分子量M为466.36) 于50mL烧杯中，加1mLⅡ级试剂水使其润湿后，加入7mL 浓硫酸，在80℃左右的水浴上加热30min，并不时搅拌，使之充分混匀。
然后加入少量Ⅱ级试剂水，待全部靛蓝二磺酸钠溶解后移入500mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀后标定。
如有不溶物需过滤后再标定。
标定方法：取酸性靛蓝二磺酸钠溶液10mL，注入100mL锥形瓶中，加Ⅱ级试剂水10mL，硫酸溶液(1+3)10mL，用c(1/5KMnO4)=0.01mol/L高锰酸钾标准溶液滴定至恰为黄色为止。
其滴定度按式(1)计算：(1)式中T——靛蓝二磺酸钠对氧的滴定度，mgO2/mL；8——氧的摩尔质量；a——标定时消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL；c——高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L；V——酸性靛蓝二磺酸钠的体积，mL；——把靛蓝二磺酸钠与高锰酸钾反应时的滴定度换算成与溶解氧反应时的滴定度的系数。
锅炉用水计算
锅炉用水计算（1）锅炉房用水的组成通常来说，锅炉房用水主要分为生产用水、生活用水及煤加湿水三类，其中生产用水以循环水为主，主要为锅炉热力网循环系统补水、引风机轴承冷却补水、脱硫除尘用水、离子交换器树脂再生用水、定期排污冷却用水和冲渣用水等。
（2）生产用水的核算①锅炉热力网循环系统补水锅炉分为蒸汽锅炉和热水锅炉两种。
蒸汽锅炉的热力网补水很好理解。
如：1t/h的蒸汽锅炉，就是1t/h的水产生1t/h的蒸汽，所以用水量很容易计算。
环评中，我认为可以忽略“锅炉排污量并扣除凝结水量”这部分水量，直接用产汽量来估算。
这里主要说一下热水锅炉的循环系统补水计算方法。
要知道补水量，先要知道循环用水的量。
热水锅炉循环水量计算公式采用《工业锅炉房设计手册》中的经验公式循环水量=1000×0.86kcal/MW×吸热量（MW）/一次网温度差（℃）热水锅炉补水率较低，通常为1%~2%，主要为热力网损失。
根据循环水量和补水率，可以核算出补水量。
②引风机轴承冷却补水引风机轴承在运转过程中会发热，因此需要冷却水进行冷却。
在有循环水箱时，引风机轴承冷却补水量可按0.5m3/h·箱核算。
如果是抛煤机炉，抛煤机及炉排轴的冷却补水量也可按每台锅炉0.5m3/h计算。
③脱硫除尘用水如锅炉房采用的是湿法脱硫，则涉及脱硫除尘用水，此部分用水分为两部分：配制碱液用水和脱硫装置补水。
脱硫装置的补水比较复杂，实际工作中，猫姐使用类比法比较多。
《烟气脱硫脱硝技术手册》中有很多案例，大家可以根据项目的实际脱硫法与案例进行类比，从而得出用水量。
在此，猫姐举一个例子：某集中供热锅炉房，使用石灰—石膏湿法脱硫工艺，设计脱硫效率85%，脱硫剂石灰用量4t/h。
手册中的“南宁化工集团公司石灰—石膏湿法烟气脱硫工程”运行试验结果如下：根据案例中的石灰和用水实测消耗量，类比出本项目的脱硫除尘用水量，见下表1。
表1 南宁化工集团公司与本项目脱硫除尘用水量类比分析表序号项目南宁化工集团公司本项目1 脱硫除尘法石灰—石膏法石灰—石膏法2 除尘效率91%~91.7% ≥98%3 脱硫效率76.6%~87.2% ≥85%4 石灰消耗量 1.4t/h 4t/h5 脱硫除尘用水消耗量3.1m3/h 9m3/h④离子交换器树脂再生用水锅炉用水采用全自动软水器进行水质软化处理，交换器内的离子树脂大约一周再生一次，再生方式为采用8%~10%NaCl溶液进行正洗和反洗。
余热锅炉热力计算
28.867
34 吸收炉膛辐射热量
Qf kcal/kg 《标准》公式7-7
72.526
35 烟气对管壁放热系数
α1
kcal/(m2.h.℃) α d+α f
75.374
36 热有效系数 37 传热系数
ψ
设计取定
k
kcal/(m2.h.℃) 《标准》公式7-13
0.6 40.262
38 传热量
Qcr kcal/kg 《标准》公式7-1
《标准》附表14
90
24 温压
Δt ℃
《标准》公式7-50
954.56
25 烟气流速
Wy m/s
《标准》公式7-14
7.066
26 烟气中水蒸汽容积份额 rH2O
查烟气特性表
0.078
27 三原子气体容积份额
rq
查烟气特性表
0.201
28 节距修正系数
Cs
《标准》公式7-28,29,30
0.334
29 管排修正系数
I′ kcal/kg 查焓温表
2651.101
19 出口烟温
ひ″ ℃
先假定，后校核。
391.056
20 出口烟焓
I″ kcal/kg 查焓温表
1007.783
21 烟气侧放热量
Qrp kcal/kg 《标准》公式7-2
1628.274
22 进口工质温度
t＇ ℃
设计取定
90
23 工质流量占总流量百分比
48.47 2.83 6.26 0.95 0.61 33.06 7.82 23.05 19000 4.871 0.802 3.856 0.909 1.2 0.818 6.557 0.139 0.125
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余热锅炉排污冷却水量分析和计算
【摘要】本文主要分析和计算余热锅炉在不同工况运行下，排污水所需要的冷却水量，并通过分析不同工况下的所需冷却水量，提出控制冷却水量的措施，为电站设计和运行人员提供参考。
【关键词】余热锅炉；排污冷却水量；分析；计算
【abstract 】this paper analysis and calculation of the waste heat boiler operation in different driving conditions, the domestic sewage need cooling water, and through the analysis of the different working conditions for cooling water, and puts forward the control measures of cooling water, for power station design and operation people to provide the reference.
【key words 】waste heat boiler; Sewage cooling water; Analysis; calculation
0 引言
余热锅炉排污水具有很高的温度，根据国家排放标准规定：污水排放温度不得高于40°C，所以在室外设排污降温池，用冷水混合冷却，将混合温度降到40°C 以下后，再排到冷却塔。
而余热锅炉在不同工况下排污水量不同，相应所需要的冷却水量也不同，如何控制所注入的冷却水量，既能合理的满足排放要求，又能经济上最节省，则是本文所要阐述的。
1排污冷却水量计算
1．1排污水量
以阿塞拜疆JANUB联合循环电站工程燃机电站为例，该电站燃气轮发电机组采用美国GE公司生产的PG9171E重型燃气轮机室内布置，杭州锅炉有限公司生产的三压立式无补燃强制循环余热锅炉露天布置，配备哈尔滨汽轮机厂有限公司生产的双缸、双压、冲动、凝汽式汽轮发电机组与燃气轮机布置在同一主厂房内。
单台燃气轮机(燃用天然气)在ISO工况(大气温度15℃、相对湿度60%、大气压力101.3kPa)条件下出力为126.1MW，电站设计工况(大气温度14.5℃、相对湿度74%、大气压力101.29kPa)条件下出力为123.7 MW，两套联合循环机组总出力为2X380MW等级。
余热锅炉排污，是将带有较多盐分和水渣的炉水排到锅炉外，其目的是排掉含盐浓度较高的炉水，以及炉水中的腐蚀物和沉淀物，使炉水含盐量维持在规定的范围内，保证良好的蒸汽品质。
排污系统包括连续排污扩容器、定期排污扩容器及其相连接的管道和设备。
余热锅炉排污水设计温度148°C，设计压力0.7Mpa(g), 查水蒸汽焓熵表得出，焓值为623.78KJ/KG，标记为H1，排污水量标记为G1；冷却水设计温度25°C，设计压力0.2Mpa(g), 查水蒸汽焓熵表得出，焓值为105KJ/KG，标记为H2，冷却水量标记为G2；混合降温后，温度为40°C，压力为0.1 Mpa(g)，查水蒸汽焓熵表得出，焓值为167.6KJ/KG，标记为H，混合后的水量标记为G。
下表所列为余热锅炉在不同工况下的最大排污量：表一
根据上面表中所列，将排污水分成三种工况，如下：
工况一,连续排污：排污水量为12.42 (t/h)；
工况二,定期排污：排污水量为21.5 (t/h) ；
工况三,紧急放水：排污水量为33 (t/h)。
1．2工况一所需冷却水量计算根据能量守恒定律，混合后总能量(Q) =排污水能量(Q1) + 冷却水能量(Q2) ，即：
G*H=G1*H1+G2*H2 --- (1)
G=G1+G2 --- (2)
将H=167.6 KJ/KG ,H1= 623.78KJ/KG,H2=105 KJ/KG,代入式(1)，则式(1)变为
H=167.6*1000= G1*623.78*1000+G2*105*1000 --- (3)
将G1=12.42代入上面(2)和(3)，求出G=102.9(t/h),则G2=102.9-12.42=90.48(t/h),
即工况一连续排污最大流量下，排污水12.42 t/h，所需要的冷却水90.48 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。
1．3工况二所需冷却水量计算在定期排污最大流量下，将G1=21.5 代入上面(2) 和(3) ，求出G=178(t/h), 则G2=178-21.5=156.5(t/h), 即工况二定期排污最大流量下，排污水21.5 t/h，所需要的冷却水156.5 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。
1．4工况三所需冷却水量计算在紧急放水最大流量下，将G1=33 代入上面(2) 和(3) ，求出G=273.48(t/h), 则G2=273.48-33=240.48(t/h), 即工况三紧急放水最大流量下，排污水33 t/h，所需要的冷却水240.48 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。
1．5三种工况所需冷却水量对比与分析
表二
对比上面表中数据，我们能看出三种不同工况下所需要冷却水量的差别很大。
而余热锅炉实际运行中，正常排污为工况一连续排污，相应所需要的冷却水量正常值为90.48 t/h。
根据余热锅炉运行规程要求，定期排污周期为每白班一次，排污应在低负荷时进行，每一循环回路的排污时间，当排污阀全开时，不宜超过半分钟，不准同时开启两个或更多的排污阀。
而紧急放水发生在紧急或者故障停机时，不属于正常工况。
然而作为设计者，我们不仅要考虑正常工况，而且要考虑出现紧急工况时，所采取的措施，才能满足电站“安全第一，预防为主”的运行方针，所以冷却水管的管径选择是根据紧急放水最大流量选择的，但是实际运行时，若按此注入冷却水，则会造成很大的浪费，所以需要控制注入的冷却水量。
2结语
根据上面的计算结果，在冷却水来水管道上增加一个调节阀，通过调节阀门的开度，来调节冷却水量的大小。
见下图所示：
图一
通过合理的调节阀门开度，来达到控制冷却水量大小，以满足对不同工况下的排污水的混合降温，这样既能确保安全排放，又能节约水量。
以上是我在工作中的经验总结，希望对从事电站设计和运行人员有所帮助。
参考文献
[1] 郑体宽．热力发电厂[M]．北京: 电力出版社，1995．
[2] 林万超．火电厂热系统节能理论[M]．西安：西安交通大学出版社科技咨询导报，1994.。