锅炉排污罐工艺设计刍议

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1排污水进口管径

d1因排污管中的流体为闪蒸型汽-液两相流，其特点是随着压力降的增加，两相流中汽相所站的比例越来越大，故一般的单相流计算方法不能得到较为准确的结果；一般可以假定一个中间点进行计算[3]；要求单位长度管道的压力降ΔP<5KPa[3]，进而得进口管径d1；该管口通常设置在侧面切向进入设备。HG汽-液两相流进入排污罐后，压力急剧下降，进行最大限度的闪蒸，闪蒸作为一种汽穴沸腾，会产生尺寸不一，不可胜数的细小水滴，散布在同时产生的蒸汽流中。从力学角度分析，这些水滴将先以加速运动的方式向下跌落，并同时受到蒸汽阻力f，浮力F和重力G的作用。一旦三力平衡，水滴将以等速做自由沉降，这时水滴的实际上升速度将是蒸汽速度与沉降速度之差。当水滴尺寸足够小，小到可称为飞升尺寸时，水滴的沉降速度已接近于零，蒸汽的浮力和阻力足以克服重力而可将其带至任意的高度，而不受蒸汽上升速度大小的影响，或者是，当速度小于某一定值时，蒸汽的湿度几乎不受蒸汽上升速度的影响。故为了使得汽-液能尽多的分离，蒸汽在罐内的速度就需要满足工艺要求；而当二次蒸汽流量一定的情况下，该速度仅与设备直径D相关；另外，二次蒸汽罐内流速一定时，为了使得液滴有充足的时间沉降，则也需要一定的汽相高度HG[4]。

2二次蒸汽出口管径

d2闪蒸后的二次蒸汽通常有两个去处：一方面可以去除氧器；另外就是直接排放大气[5]。出口管道，为了满足下游工况的要求，就需要对二次蒸汽出口管径d2做一定限制；而二次蒸汽量一定的情况下，只需确定管内流速即可得到d2，即根据管速、管径和流量的关系求得；该管口通常设置在顶部[3]。液相高度HL在排污罐内保持一定水位的目的：a,保证液相有足够的停留时间，使闪蒸充分；b,保证在运行过程中不会从排水口漏出蒸汽；c,停止排污时不致破坏扩容器和用汽设备的工况。常通过确定停留时间t来确定液位的高低HL，一般t=5～10min[8]；在液体量较小时，规定各控制点之间的液位高度最小值为100mm。表示LL(低液位)-100-LA（低液位报警）-100mm-NL(正常液位)-100mm-HA(高液位报警)-100mm-HL(高液位)[6]。

3废水出口管径大小

d3为使闪蒸后的废液达到允许排放的温度，需要加3~4倍的的冷却水使之降至40℃左右再排放；有些水资源较为贫乏的地区也为了节约用水，将之排入循环冷却水槽或引至化学水处理的清水箱[7]。对于凝水，速度要求控制在0.5-1.5m/s之间[3]，则按此可以求得废水出口管径大小d3；该管通常设置在底部。

作者：蒋靖波 汪刚 于海洋 石春梅 张盟娟 刘奇 单位：西安晟科石化工程有限公司