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[摘 要]我国经济发展离不开工业的发展,作为工业中重要的组成部分,锅炉产业有着其不可忽视的地位。锅炉的良好运行离不开水,水是锅炉的核心,是锅炉的血液。对锅炉给水进行处理的根本目的在于为锅炉提供合格达标给水,进而保障锅炉不被侵蚀。在我国,由于锅炉的水质问题而引发的重大工业事故时有发生,且事故的发生率呈逐年上涨趋势。除此之外,对工业锅炉水的处理也关系着节能降耗等问题。据相关数据表明,我国工业以及生活所用的锅炉,每年消耗接近六亿燃煤。由此可见,对工业锅炉给水的合理高效处理已经成为推进我国工业发展的重要手段之一。
[关键词]工业锅炉;水处理节能;对策分析
中图分类号:TK227.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0025-01
1.工业锅炉水处理节能技术现状
1.1 给水杂质含量较高,锅炉结垢问题普遍存在
当前我国约90%的工业锅炉采用一级软化处理水作为补给水。软化水只除去了水中的硬度杂质,没有除去水中的阴离子杂质、溶解氧及碱度,是一种不纯净的水。工业锅炉水质国家标准中只要求给水硬度小于、等于0.03mmol/L,这种水也含有一定量的残余硬度。一些单位由于水处理作业人员配备率低,设备运行管理水平差等原因,水处理设备长期处于失控运行状态。以上两方面导致工业锅炉结垢腐蚀率很高。沿海的每年枯水期(一般每年持续3~4个月)发生海水倒灌的地区和高硬度、高碱度水地区,一级软化器出水无法除去全部硬度,也造成了锅炉结垢严重。用软化水作补给水的锅炉没有办法完全避免结垢。
1.2 鍋炉排污率高,热量浪费严重
为了有效的提升锅炉蒸汽的质量,保证锅炉用水达到相应的标准,应该对锅炉进行排污。大部分工业锅炉使用软化水作为补给水,这些锅炉的水中含有大量的固形物质。很多单位为了降低水中杂质的浓度,就对锅炉进行排污,保证水质达到相应的标准。在排污的过程当中缺乏必要的管理和热量回收手段,造成了锅炉极大的热量损失,随着排污率的增加,这种热量损失也随之不断的增加。很多水质含盐量较高的沿海地区,随着枯水期的到来,海水倒灌引起水质硬度上升,极大的提高了锅炉的排污率,造成锅炉热效率的降低,同时也造成大量的水资源浪费,增加了燃料的消耗,同时排放出的污水也造成了环境的污染。
1.3 冷凝水未回收或因污染严重无法回收利用
锅炉冷凝水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%~30%。回收冷凝水的热量并加以利用,既可提高锅炉给水温度,也可减少锅炉补给水量,是提高锅炉的热效率的有效途径。目前,工业锅炉冷凝水很多没有回收。主要有以下三个原因:一是锅炉设计安装时没有考虑冷凝水回收;二是企业因冷凝水回收装置一次性投资较大,企业不愿意安装。三是一些企业虽有回收装置,但凝结水杂质多,因没有采取相应的水处理措施,冷凝水不合格而无法回收利用。软化水作补给水的锅炉冷凝水因含有二氧化碳而导致pH值偏低,回水系统二氧化碳的腐蚀严重,冷凝水含铁量高,水发红、发浑。这种水若进入锅炉,不仅会导致受热面结生铁垢,而且会引发受热面炉管电化学腐蚀。这种水不进行净化是不能回收、利用的。现场检测发现,有的冷凝水全铁离子质量浓度高达300mg/L。有的冷凝水回收系统存在疏水器失灵,漏汽量过大的问题,造成热量和水量的浪费。
1.4 补给水处理设备再生剂比耗高
当前我国普遍使用的钠离子交换器的盐耗一般在250~500g/mol。即每置换出水中20g钙离子或12g镁离子,就需要使用250~500g食盐。由于钠离子交换器的使用,使地下水不断地遭受食盐的污染,导致地下水中钠离子的含量逐年上升。离子交换除盐系统中,废液和废水的量很大,一般约相当于其处理水量的10%。交换器再生后,正洗用水的量对于H型树脂,一般约为其树脂体积的7倍;对于强碱性OH型树脂约为其体积的10倍;对于弱碱性OH型树脂,其正洗水量则更大。清洗水常采用的是纯水或是该交换器的前一级交换装置的出水,盐耗或比耗高,进而会造成再生用水量大。目前,这些水基本上没有回收,导致用水浪费严重。降低所用再生剂的比耗,是提高离子交换除盐经济性的主要措施。
2 工业锅炉水处理节能对策
2.1 建立健全锅炉节能监管体系
建立、健全相应的工业锅炉节能管理机构,明确或赋予相应的职能和责任。建立相应的节能监测机构,逐步建立工业锅炉安全与节能、监管与服务相结合的工作机制。首先要完善锅炉节能方面法规标准,建立安全性与经济性相统一的锅炉节能法规体系。
2.2 改进锅炉水处理方式
采用良好的锅外水处理,辅以锅内加药水质调节,是防止工业锅炉结垢的最佳方式。用软化加反渗透代替传统的软化或单纯锅内加药被认为是最佳的工业锅炉补给水处理方式。反渗透制水技术成熟,脱盐率高,自动化程度高,投资成本也较低。采用这种方式,锅炉补给水质量大大提高,可极大降低锅炉的结垢速率和排污率,提高了蒸汽品质。但反渗透设备日常运行、维护要求相对较高。
锅内水质调节方面,应采用定期的加药方式。添加有机的阻垢缓蚀剂还可降低泄漏进入锅炉内的少量成垢杂质和残余硬度,在运行状态清除部分炉管表面沉积物,而且不会增加锅水的溶解固形物。在排污控制方面,应安装锅炉自动排污装置合理控制锅炉排污率。
2.3 对冷凝水采用净化回收
冷凝水的最佳回收利用方式是作为锅炉给水。冷凝水回收系统分为开式和闭式两种。开式系统简单、投资少,但由于内部有腐蚀性气体和杂质,水温下降幅度较大,已基本被闭式所代替。目前的新型闭式冷凝水回收技术,利用喷射泵的增压原理,已解决了水泵的汽蚀问题,而且增加了净化的措施,回收效率很高,节能率在10%左右。无法安装净化装置或安装经济性不高的锅炉,可以采用加药与一般回收系统相结合方式。
2.4 合理控制再生比耗,回收利用制水过程废水(液)
水处理设备再生过程的再生剂比耗必须控制在规定的范围。同时加强水处理设备运行管理,保证水处理设备正常的运行周期。水处理设备再生过程产生的清洗水回收可以送回运行系统,经分析后根据实际情况,可以作为某一交换器的进水;也可以将其收集起来,作为下次再生时的反洗用水,或作为循环冷却水系统的补充水、冲灰水等。
2.5 优化锅炉除氧方式
锅炉房总蒸发量大于、等于10t/h的锅炉,可采用真空除氧技术代替热力除氧。真空除氧是一种节能型除氧方法,最突出的特点是除氧水的温度与锅炉给水温度(20~60~C)相匹配,还可以解决位安装问题。真空除氧器维持在8kPa时,给水温度达到60℃就能达到除氧目的,既节约蒸汽,又减少排烟损失[3]。
结语
在当今社会,由于对资源的过度开发和浪费,使人们饱尝自身酿下的苦果。人们开始愈发重视节能减耗工作。对工业锅炉水的处理工作不仅关系着工业生产的高效性和安全性,也关系着节能减耗问题。这就需要我们要重视工业锅炉水的处理工作,普及有关工业锅炉水处理的知识,并提高处理水平,把握好水处理工作中的每个重要环节。只有这样才能延长工业锅炉的使用寿命,保障锅炉安全、高效、节能的运行,进而促进工业的发展。
参考文献
[1] 张量,赵剑.工业锅炉水处理节能技术探讨[J].民营科技,2013,(04).
[2] 尹振伟.工业锅炉水处理的现状及对策研究[J].产业与科技论坛,2013,(16).
[3] 张敏.工业锅炉水处理节能降耗现状与对策探讨[J].中国新技术新产品,2011,(22).
[关键词]工业锅炉;水处理节能;对策分析
中图分类号:TK227.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0025-01
1.工业锅炉水处理节能技术现状
1.1 给水杂质含量较高,锅炉结垢问题普遍存在
当前我国约90%的工业锅炉采用一级软化处理水作为补给水。软化水只除去了水中的硬度杂质,没有除去水中的阴离子杂质、溶解氧及碱度,是一种不纯净的水。工业锅炉水质国家标准中只要求给水硬度小于、等于0.03mmol/L,这种水也含有一定量的残余硬度。一些单位由于水处理作业人员配备率低,设备运行管理水平差等原因,水处理设备长期处于失控运行状态。以上两方面导致工业锅炉结垢腐蚀率很高。沿海的每年枯水期(一般每年持续3~4个月)发生海水倒灌的地区和高硬度、高碱度水地区,一级软化器出水无法除去全部硬度,也造成了锅炉结垢严重。用软化水作补给水的锅炉没有办法完全避免结垢。
1.2 鍋炉排污率高,热量浪费严重
为了有效的提升锅炉蒸汽的质量,保证锅炉用水达到相应的标准,应该对锅炉进行排污。大部分工业锅炉使用软化水作为补给水,这些锅炉的水中含有大量的固形物质。很多单位为了降低水中杂质的浓度,就对锅炉进行排污,保证水质达到相应的标准。在排污的过程当中缺乏必要的管理和热量回收手段,造成了锅炉极大的热量损失,随着排污率的增加,这种热量损失也随之不断的增加。很多水质含盐量较高的沿海地区,随着枯水期的到来,海水倒灌引起水质硬度上升,极大的提高了锅炉的排污率,造成锅炉热效率的降低,同时也造成大量的水资源浪费,增加了燃料的消耗,同时排放出的污水也造成了环境的污染。
1.3 冷凝水未回收或因污染严重无法回收利用
锅炉冷凝水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%~30%。回收冷凝水的热量并加以利用,既可提高锅炉给水温度,也可减少锅炉补给水量,是提高锅炉的热效率的有效途径。目前,工业锅炉冷凝水很多没有回收。主要有以下三个原因:一是锅炉设计安装时没有考虑冷凝水回收;二是企业因冷凝水回收装置一次性投资较大,企业不愿意安装。三是一些企业虽有回收装置,但凝结水杂质多,因没有采取相应的水处理措施,冷凝水不合格而无法回收利用。软化水作补给水的锅炉冷凝水因含有二氧化碳而导致pH值偏低,回水系统二氧化碳的腐蚀严重,冷凝水含铁量高,水发红、发浑。这种水若进入锅炉,不仅会导致受热面结生铁垢,而且会引发受热面炉管电化学腐蚀。这种水不进行净化是不能回收、利用的。现场检测发现,有的冷凝水全铁离子质量浓度高达300mg/L。有的冷凝水回收系统存在疏水器失灵,漏汽量过大的问题,造成热量和水量的浪费。
1.4 补给水处理设备再生剂比耗高
当前我国普遍使用的钠离子交换器的盐耗一般在250~500g/mol。即每置换出水中20g钙离子或12g镁离子,就需要使用250~500g食盐。由于钠离子交换器的使用,使地下水不断地遭受食盐的污染,导致地下水中钠离子的含量逐年上升。离子交换除盐系统中,废液和废水的量很大,一般约相当于其处理水量的10%。交换器再生后,正洗用水的量对于H型树脂,一般约为其树脂体积的7倍;对于强碱性OH型树脂约为其体积的10倍;对于弱碱性OH型树脂,其正洗水量则更大。清洗水常采用的是纯水或是该交换器的前一级交换装置的出水,盐耗或比耗高,进而会造成再生用水量大。目前,这些水基本上没有回收,导致用水浪费严重。降低所用再生剂的比耗,是提高离子交换除盐经济性的主要措施。
2 工业锅炉水处理节能对策
2.1 建立健全锅炉节能监管体系
建立、健全相应的工业锅炉节能管理机构,明确或赋予相应的职能和责任。建立相应的节能监测机构,逐步建立工业锅炉安全与节能、监管与服务相结合的工作机制。首先要完善锅炉节能方面法规标准,建立安全性与经济性相统一的锅炉节能法规体系。
2.2 改进锅炉水处理方式
采用良好的锅外水处理,辅以锅内加药水质调节,是防止工业锅炉结垢的最佳方式。用软化加反渗透代替传统的软化或单纯锅内加药被认为是最佳的工业锅炉补给水处理方式。反渗透制水技术成熟,脱盐率高,自动化程度高,投资成本也较低。采用这种方式,锅炉补给水质量大大提高,可极大降低锅炉的结垢速率和排污率,提高了蒸汽品质。但反渗透设备日常运行、维护要求相对较高。
锅内水质调节方面,应采用定期的加药方式。添加有机的阻垢缓蚀剂还可降低泄漏进入锅炉内的少量成垢杂质和残余硬度,在运行状态清除部分炉管表面沉积物,而且不会增加锅水的溶解固形物。在排污控制方面,应安装锅炉自动排污装置合理控制锅炉排污率。
2.3 对冷凝水采用净化回收
冷凝水的最佳回收利用方式是作为锅炉给水。冷凝水回收系统分为开式和闭式两种。开式系统简单、投资少,但由于内部有腐蚀性气体和杂质,水温下降幅度较大,已基本被闭式所代替。目前的新型闭式冷凝水回收技术,利用喷射泵的增压原理,已解决了水泵的汽蚀问题,而且增加了净化的措施,回收效率很高,节能率在10%左右。无法安装净化装置或安装经济性不高的锅炉,可以采用加药与一般回收系统相结合方式。
2.4 合理控制再生比耗,回收利用制水过程废水(液)
水处理设备再生过程的再生剂比耗必须控制在规定的范围。同时加强水处理设备运行管理,保证水处理设备正常的运行周期。水处理设备再生过程产生的清洗水回收可以送回运行系统,经分析后根据实际情况,可以作为某一交换器的进水;也可以将其收集起来,作为下次再生时的反洗用水,或作为循环冷却水系统的补充水、冲灰水等。
2.5 优化锅炉除氧方式
锅炉房总蒸发量大于、等于10t/h的锅炉,可采用真空除氧技术代替热力除氧。真空除氧是一种节能型除氧方法,最突出的特点是除氧水的温度与锅炉给水温度(20~60~C)相匹配,还可以解决位安装问题。真空除氧器维持在8kPa时,给水温度达到60℃就能达到除氧目的,既节约蒸汽,又减少排烟损失[3]。
结语
在当今社会,由于对资源的过度开发和浪费,使人们饱尝自身酿下的苦果。人们开始愈发重视节能减耗工作。对工业锅炉水的处理工作不仅关系着工业生产的高效性和安全性,也关系着节能减耗问题。这就需要我们要重视工业锅炉水的处理工作,普及有关工业锅炉水处理的知识,并提高处理水平,把握好水处理工作中的每个重要环节。只有这样才能延长工业锅炉的使用寿命,保障锅炉安全、高效、节能的运行,进而促进工业的发展。
参考文献
[1] 张量,赵剑.工业锅炉水处理节能技术探讨[J].民营科技,2013,(04).
[2] 尹振伟.工业锅炉水处理的现状及对策研究[J].产业与科技论坛,2013,(16).
[3] 张敏.工业锅炉水处理节能降耗现状与对策探讨[J].中国新技术新产品,2011,(22).