锅炉自动排污装置在酱香型白酒行业应用的探索

摘 要：针对茅台酒厂锅炉排污率居高不下的问题，通过炉水CI根浓度烘干法化验，得出自动定连排装置对电导率的测试不准确，提出采用带温度补偿的锅炉自动排污控制装置，在保证锅炉蒸汽品质合格的情况下，将锅炉的排污率严格控制在5%以内，实现了酒厂锅炉减排节能的目标。

关键词：锅炉排污 温度补偿 电导率 酱香型白酒

中图分类号：TK227.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0125-02

我国是以煤为主要消耗能源的国家，近年来，随着GDP的不断增加，能源消耗也呈爆发性上涨趋势。尤其是最近两年，消耗煤炭所带来的雾霾阴影已经笼罩全国各地。贵州重工业相对布局少，生态环境应处于全国领先地位，正因此，我们更应该未雨绸缪，防患雾霾于未然！茅台酒业已于2012年确定并逐步实施把所有燃煤锅炉改为燃气锅炉，并于2013年底基本整改完毕。

我国蒸馏酒行业中唯一一种只能在特殊地域生产的产品就是酱香型白酒，尤其是茅台酒，只能在茅台镇茅台酒厂方圆27 km2内生产，无法离开了此地独特的生态环境；保护生态环境，茅台人义不容辞！然而，贵州地处西部偏远山区，受地理条件所限，这就造成了贵州天然气成本较高，所以怎么降低煤改气后燃气锅炉的运行成本，提高运行效率也是国酒员工一致探索的课题。

1 锅炉过量排污的问题

茅台酒生产工艺严格执行国家标准，不在生产工艺的任何环节添加任何化学药剂，绝不进行炉内加药处理！因此锅炉连续排污是保证蒸汽品质、调节炉水含盐量的唯一手段。锅炉连续排污是排除炉水的盐分杂质，给水带入锅炉的杂质很少被蒸汽带出，绝大部分留在炉水里，随着炉水的浓缩，当其中的含盐量或含硅量超出水质标准的规定值时，必须进行排污——放掉一部分炉水，同时补充相同数量的给水，以避免炉内产生泡沫或汽水共腾，影响蒸汽品质和锅炉的正常运行。锅炉的排污量为[1]：

一般蒸汽锅炉的排污率应在10%以下，控制在5%最好。然而茅台酒厂在初次使用燃气锅炉的一段时间内，锅炉排污率高达20%以上，情况相当异常，造成了热能的巨量浪费。

2 锅炉过量排污的原因分析及解决措施的提出

针对此情况，厂部与燃气锅炉厂家组成攻关小组，共同研究问题产生的原因及解决方法。我公司连续排污是采用的自动定连排装置，电导率设定值6000 Us/cm，同时根据化验炉水CI根浓度进行确认，根据排污量公式，我们先从炉水CI根浓度入手，重新对炉水用烘干法进行化验，确定固形溶解物、电导率与CI根浓度的关系，如表1所示。

由上表可以看出，经过重新化验后，重新确定了炉水电导率与CI根浓度的关系，试验证明，自动定连排装置对电导率的测试是不准确的！

经过多次化验后，证明我方测量数据是准确可信的，与供货厂家详细交流后发现，此套自动定连排装置在设计时不带温度补偿功能，我们知道，电导率受温度的影响很大，温度每变化1℃，电导率约变化1.3～2（Ωcm）-1，为了进一步验证此结果，我们使用电导率测试仪通过取样冷却器对软水、炉水的电导率进行测试。需要提出的是，炉水流经取样冷却器时流量控制在300 ml/min，炉水温度可降至30 ℃～40 ℃，有一分部水因急剧减压而蒸发，因此取样炉水电导率要比实际电导率要大，必须用表2的汽压校正系数进行校正。

测试结果如下。

X轴为CI根浓度 mg/L，Y轴为电导率uS/cm，与我方化验结果吻合。

在此基础上，茅台酒厂后续连续排污自动控制装置全部采用带温度补偿式，其调正的温度系数可用于所测电导率的补偿，这就意味着电导率读数不会受压力和温度变化的影响。其连续不间断的感测着锅炉水的电导率，从而对锅炉水的固形溶解物（TDS）作出直接测量，其特点是组成一体的2位置控制器来驱动一台连续排污阀并在锅炉停运时自动将阀关闭。另外还在抵达极限值时输出一个信号的附加可调节点，改进后效果良好，有效的降低了锅炉排污率，数据见表3。

根据排污率公式：

3 锅炉减排节能效益分析[2]

通过此次科研攻关，茅台酒厂燃气锅炉排污量降低了63.8%，有效的降低了运行成本，以30 t/h燃气锅炉为例：

未采用温度补偿的排污量：30 t/h×21%=6.3 t/h=6300 kg/h

采用温度补偿后的排污量：30 t/h× 7.6%=2.28 t/h=2280 kg/h

20 ℃常温水热焓值为：84.48 kJ/kg

1.0 MPa压力的饱和水热焓值为： 781.6 kJ/kg

降低的排污量×1.0 MPa饱和水所需要的热焓值=2802422 kJ/h

根据茅台生产工艺特点，按每天16个小时、每年250天运行计算，因减少排污而节约的燃料量K为：

K=2802422 kJ/h÷35280 kJ/m3÷100%×16×250=317735 m3

天然气按毎立方4元计算，每年每台30 t锅炉可节约燃料费用：1270940元，不仅如此，锅炉排污量降低的同事锅炉补水量也会减少，实际成本节约更多。

4 结语

茅台酒厂采用温度补偿的连续排污自动监控装置的锅炉，在确保蒸汽品质的前提下，可将连续排污量控制在最小，减排节能效益显著，在节约大量水资源，并减轻对环境的热污染的同时，每年每台30t锅炉可节约燃料费用127.09万元，提升了我公司锅炉自动化运行水平。

参考文献

[1] 李梅，张竤斌，张卫，等.蒸汽锅炉排污的最优节能控制[J].工业仪表与自动化装置，2011（6）：96-98.

[2] 钮德明.糖厂锅炉减排节能的研究与实践[J].工业水处理，2010（9）：79-81.

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