底部排污

锅炉悬浮固体去除的相关因素，包括阀门、管路和排污罐，附计算示例。

底部排污

只要锅炉水处于搅动状态，悬浮固体就能保持悬浮状态，但一旦搅动停止，它们就会沉降到锅炉底部。如果不及时清除，它们会逐渐积累，并在一定时间后抑制锅炉烟管的传热，导致烟管过热甚至破裂。 推荐的清除这种污泥的方法是在锅炉底部使用相对较大的阀门进行短促的排污冲洗。目的是让污泥有时间重新分布，以便在下次排污时可以清除更多。 因此，每8小时进行一次4秒的排污比在第一个8小时班次期间进行一次12秒的排污，然后当天其余时间不再排污要有效得多。 排污水将进入地下砖砌排污坑，或地面以上的金属排污罐。排污罐的尺寸取决于排污阀打开时进入罐中的排污水和闪蒸蒸汽的流量。 影响排污速率的主要因素是：

• 锅炉压力
• 排污管线的尺寸
• 锅炉与排污罐之间排污管线的长度。 在实践中，排污管线的合理最小长度为7.5 m，大多数排污罐都是基于此确定尺寸的。排污管线将包含弯头、止回阀和排污阀本身；这些附件会增加沿排污管线的压力降。它们可以按”等效直管长度”考虑，并可加到管长上以给出总的等效长度。表3.14.1给出了各种阀门和附件的等效长度。 在实践中，排污管线的合理最小长度为7.5 m，大多数排污罐都是基于此确定尺寸的。排污管线将包含弯头、止回阀和排污阀本身；这些附件会增加沿排污管线的压力降。它们可以按”等效直管长度”考虑，并可加到管长上以给出总的等效长度。表3.14.1给出了各种阀门和附件的等效长度。 在总等效长度小于7.5 m的不太可能的情况下，应按较高的流量确定排污罐尺寸。在这些情况下，将锅炉压力乘以1.15，然后从图3.14.1计算排污速率。超过7.5 m的排污管线可以直接从该图表读取。 示例3.14.1：对于10 bar g的锅炉压力，等效40 mm排污管线长度计算为10 m，因此排污速率为6.2 kg/s（见图3.14.1）。 底部排污有两个重要因素需要认识： 排污的能量含量 被排污的水中包含的能量是在锅炉压力下饱和温度水的液体焓。在示例3.14.1中，锅炉压力为10 bar g，从蒸汽表中，hf为782 kJ/kg。因此，锅炉释放能量的速率为： 782 kJ/kg x 6.2 kg/s = 4.85 MW 体积变化 在3秒的排污期间，排污的水量为： 6.2 kg/s x 3秒 = 18.6 kg 18.6 kg排污水的体积为： 18.6 kg x 0.001 m3/kg = 0.018 6 m3 根据闪蒸蒸汽计算，在10 bar g饱和温度下的水在压力降低到大气压时将有16%闪蒸为蒸汽。大气压下的蒸汽比水的体积大得多，每公斤占据1.673 m3的空间。 18.6 kg锅炉水产生的闪蒸蒸汽体积为： (18.6 kg x 16%) x 1.673 m3/kg = 4.98 m3 作为比较，水的体积减少到： (18.6 kg x 84%) x 0.001 m3/kg = 0.015 6 m3 非常高的能量流量以及排污阀上下游之间巨大的体积变化意味着会产生显著的反作用力，锅炉排污必须以安全的方式处理。

法规和指导说明

在英国，由于所涉及的力以及对人员和环境造成伤害的可能性，锅炉排污受到多项法规和健康安全执行局（HSE）指导说明的约束。

以下在英国适用，在世界许多其他地方也有当地等效法规：

• 《工厂法》（1961年）。
• 《工作中健康与安全法》（1974年）。
• 《公共卫生法》（1936年）。
• 健康与安全指导说明PM60、BG01和INDG436。
• 《压力系统和可运输气体容器法规》（1989年）。
• 欧洲压力设备指令（PED）（2002年）。 遵守可能不是强制性的，但工厂事故或人员受伤肯定会涉及工厂检查员和可能的诉讼。 请注意：本模块中的图示为示意图，为清晰起见省略了一些必要的锅炉附件，例如水位计。 英国以外的国家应确认上述法规的当地等效法规，但在任何情况下都应强调以下方面的重要性：
• 常识。
• 良好的工程和安装实践。
• 安全。 在所有情况下，确保为维护目的提供充分的隔离并防止逆流都很重要。在多台锅炉装置上安装TDS控制设备应包括止回阀和隔离阀，以防止一台锅炉的压力/流量施加到另一台上。当一台锅炉停机时这一点尤其重要，因为TDS控制阀可能不是设计用来密封下游侧压力的。良好的工程实践始终会考虑如果控制阀泄漏水或蒸汽会发生什么。在最坏的情况下，缺少止回阀和隔离阀可能危及在停运锅炉上或内部工作的人员。

底部排污阀

在英国，此类阀门受《工厂法》（1961年）约束。第34条禁止人员进入特定锅炉，除非：

• 所有可能进入蒸汽或热水的入口（来自系统的任何其他部分）已与该部分断开；或
• 控制蒸汽或水进入的所有阀门或旋塞已关闭并安全锁定。当有公共排污管或排污罐时，排污阀的构造使其只能用钥匙打开，而该钥匙只有在排污阀关闭后才能取出；并且这是锅炉房中使用的唯一钥匙。 定时器控制的自动底部排污 现在可以使用专用定时器连接气动球阀来自动化底部排污阀。 定时器应能够在特定时间打开阀门，并保持打开状态设定的秒数。 使用自动底部排污可确保这一重要操作定期执行，并释放锅炉操作员去执行其他任务。 在多台锅炉装置中，需要对阀门进行互锁，使得任何时候不能有一个以上的阀门打开，因为这会使排污罐过载。这可以通过最简单地错开各个排污定时器的设定时间，或按顺序设定各个排污时间来实现。

英国标准要求的排污罐

排污罐是排污坑的首选替代方案。以下信息摘自HSE指导说明PM60，可能对英国以外的地方也有用： 传统上，排污罐采用切向入口。然而，这意味着在入口进入处结构强度较弱。 首选的替代方案是将排污管线径向引入，提供结构更优的排污罐，然后在罐内安装扩散器。这种布置还减少了在具有切向入口的罐内可能发生的冲蚀。 建造标准 排污罐需要符合欧洲压力设备指令（2002年）关于第2类气体的要求。该指令指示制造商遵守设计和制造标准。由于这是压力容器规范，排污罐还需要有检查设施，包括检修门和排水口。 设计温度和压力 排污罐设计压力应至少为锅炉最大工作压力的25%，设计温度应大于或等于排污罐设计压力的饱和温度。 尺寸 这取决于锅炉压力和排污管线尺寸，然而：

• 排气口应足够大，使罐内压力不超过0.35 bar g。
• 存水量必须确保溢流水温度不超过43°C。 运行 排污罐应保持一定量的存水运行，存水量应至少为排污水量的两倍。罐体体积的大约一半应由存水占据，其余为空气空间。 排气口 排气口应确保闪蒸蒸汽安全排出，且在排气管出口处没有明显的水夹带。排气口应尽可能直，并最好装有排气帽。 压力表接口 排污罐必须有一个压力表接口，因为排污罐按压力容器规范制造，需要定期测试和检查。 冷却系统 如果热水温度导致排污时出口温度超过允许限值，应在排污罐上安装冷却装置。这种应用最具成本效益的选择是自作用控制阀。如果温度超过设定温度，阀门将打开，允许冷自来水管水进入排污罐。

多台锅炉装置

多台锅炉装置的管路布置在英国HSE指导说明（PM60）中有说明；以下要点： 运行 任何时候只能对一台锅炉进行排污。事实上，排污罐的尺寸将基于具有最大排污管线尺寸的最高压力锅炉来确定。参考了英国《工厂法》（1961年），其中也规定了相同的内容。 管路 图3.14.5显示了多台锅炉装置的推荐布置，其中底部排污和TDS排污管线分别回接到排污罐。集管应在排污罐处而不是在锅炉处。排污罐上需要分别连接底部排污和TDS排污回流管线。 排污罐上还需要第三个连接，以符合英国指导说明（BG01和INDG436）关于锅炉水位控制的要求。这需要一个用于控制腔和水位计排污的连接。 阀门配置 当排污管线连接到排污罐上的入口集管时，每条管线必须安装旋启式止回阀，或止回阀加隔离阀。这是为了防止在维护期间蒸汽和带压热水从一台正在运行的锅炉吹入另一台（可能有人员在内部工作）。 首选方案是使用两个独立的阀门。止回阀需要定期工作，因此阀座磨损不可避免。