锅炉水处理现状

锅炉水处理现状（通用12篇）

锅炉水处理现状 篇1

当前, 随着社会市场经济的发展, 锅炉被大量使用于生产和生活中。水是锅炉动力的“血液”, 有相当数量的锅炉因水处理工作存在这样那样的问题, 使锅炉水质达不到GB/T1576-2008工业锅炉水质的要求, 造成锅炉结垢严重, 因此产生安全事故及能源的很大浪费。搞好水处理, 是保障锅炉安全、高效运行经济至关重要的任务。

一、处理工业锅炉水的重要性

工业锅炉用水的水源一般为自来水和地下水, 这些看上去清澈透明的水中却存在着许多杂质物质, 它们在锅炉的运行过程中会生成导热性很差的水垢, 并且腐蚀锅炉金属, 严重危害锅炉的运行。工业锅炉水处理就是为了去除给水中的这些有害杂质或者避免它们对锅炉造成的危害。水质不良对锅炉的主要危害有以下几种:

(一) 结垢。

水垢的导热性极差, 其导热率仅为锅炉钢板的1%左右, 由于严重影响了锅炉的热传导, 因此必须靠提高炉膛温度来保证蒸发量, 锅炉的进煤量和鼓、引风量都要被迫加大, 排烟的热损失增加, 煤中的固定炭燃烧不充分, 锅炉处于不良的燃烧状态, 锅炉的热效率大幅降低。

(二) 腐蚀。

由于水质不良引起的锅炉腐蚀主要有以下三种:一是氧腐蚀。其特点是局部的点状腐蚀, 穿透性非常强, 对锅炉的安全运行危害极大;二是苛性脆化。其是由于锅水碱度长期过高所至, 其危害是破坏了金属的内部结构, 使锅炉金属的强度降低;三是垢下腐蚀 (铁腐蚀) 。锅水中的铁离子会在锅炉内形成高价铁质水垢, 这种水垢能够加快其垢下金属铁的腐蚀, 并生成新的水垢, 形成铁腐蚀的恶性循环。因此国家“工业锅炉水质”标准, 对锅炉给水中的铁离子含量提出了明确的要求。

(三) 汽水共腾。

汽水共腾现象是由于锅水中的溶解固形物及油脂、有机物等成分过高引起的。其主要危害是蒸汽受到严重污染, 甚至造成不能使用;水位计内出现气泡, 不能正常显示锅炉水位, 水位自控系统完全失灵, 对锅炉的安全危害极大。由此可见, 锅炉水处理对锅炉的安全运行至关重要, 不可或缺。

二、工业锅炉水处理的常用方法

(一) 工业锅炉水处理———锅外水处理。

原水在进入锅炉之前采用水处理设备去除水中的硬度、盐份、溶解氧等杂质, 使给水达到国家水质标准。常见的水处理设备有钠离子交换软水设备、离子交换除盐设备、反渗透净水设备、热力除氧设备等。

(二) 工业锅炉水处理———锅内水处理。

采用化学水处理药剂随锅炉的给水进入锅炉, 在锅炉内部与水中的杂质和锅炉金属发生化学反应, 避免或减缓水中的杂质对锅炉金属的腐蚀, 防止锅炉结垢。

三、目前工业锅炉水处理技术与节能应用方式

(一) 缓蚀阻垢剂。

缓蚀阻垢剂一般由高效缓蚀剂、渗透剂、分散剂、碱度调节剂、催化剂等有机、无机成分组成。在锅炉水中的高温条件下进行复杂的理化反应, 能够有效阻止锅炉受热面上水垢的形成, 防止锅炉腐蚀。缓蚀阻垢剂可以用于具有软化、除氧设备的中、低压蒸汽锅炉, 对锅炉给水进行深度处理, 避免给水中的残余硬度和溶解氧对锅炉的危害, 进一步减缓锅炉的结垢速度, 保证锅炉受热面的清洁。对于运行压力较低的中、小吨位蒸汽锅炉和热水锅炉, 可以直接使用缓蚀阻垢剂取代软化、除氧设备对锅炉水进行锅内处理。

(二) 化学除氧剂。

化学除氧剂由缓蚀剂、渗透剂、氧吸收剂等有机、无机成分组成, 可以有效吸收锅炉水中的溶解氧, 阻止溶解氧对锅炉金属的腐蚀, 而且其化学反应的生成物对锅炉没有任何危害。对于中、小吨位低压蒸汽锅炉和热水锅炉, 采用化学药剂除氧是一种比较理想的低温除氧方式, 可以有效提高省煤器和锅炉吸收热量的能力, 并且不需要消耗蒸汽和电能, 具有显著的节能效果。

(三) 给水降碱剂。

给水降碱剂由高效缓蚀剂、降碱剂、催化剂等有机、无机成分组成, 能够有效降低锅炉给水的碱度, 提高锅水的浓缩倍数, 减少锅炉的排污量, 可以明显提高煤汽比、水汽比。适用于给水碱度高而氯根含量较低的低压蒸汽锅炉。

(四) 蒸汽冷凝水处理剂。

蒸汽冷凝水处理剂由高效缓蚀剂、酸碱度调节剂、有机表面活性剂、育膜剂等有机、无机成分组成, 有较强的渗透性, 能有效地抑制酸性水对金属的腐蚀, 可以净化蒸汽、调节冷凝水的水质, 延长设备及管道的使用寿命。蒸汽冷凝水处理剂一般适用于各种中、低压蒸汽锅炉冷凝水的处理, 可以解决红锈水的问题, 提高冷凝水的回收率, 改善锅炉的能耗状态。

四、工业锅炉水处理现状问题及原因分析

(一) 锅炉排污率高, 热量浪费严重。

排污是保证锅水水质达标, 保证蒸汽品质的途径之一。用软化水作补给水的工业锅炉水的溶解固形物含量都很高, 有的甚至超标。使用单位为了保证锅水水质达标, 就通过提高排污率来降低杂质浓缩倍率。绝大部分工业锅炉没有安装排污水热量回收装置, 排污更未实现自动控制, 排污比较盲目、机械, 随意性较大, 造成热量的极大浪费。很多锅炉排污率在10%~15%之间, 有的甚至达到30%, 高盐碱地区及沿海地区, 在枯水期因特殊的水质, 排污率有时更高, 远远高于一般控制标准的5%~10%。锅炉排污率升高, 锅炉热效率降低。锅炉排污会造成水损失、热损失, 同时还因向环境排放热水而造成热污染。

(二) 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, 因没有采用相应的水处理措施, 冷凝水不合格而无法回收利用。

(三) 热力除氧效率偏低。

容量较大的工业锅炉普遍使用热力除氧器。它存在以下问题:一是需要耗费大量蒸汽, 使锅炉有效利用热量减少;二是锅炉给水温度提高会使省煤器平均水温增高, 省煤器传热温差减少, 排烟温度增高, 排烟热损失加大。有时, 热力除氧器补水量较大或运行管理不到位时, 除氧器除氧温度达不到要求, 除氧效果较差。

(四) 补给水水处理设备再生剂比耗高。

补给水处理设备运行管理水平偏低, 运行周期短, 再生剂比耗偏高, 排污水量大是目前比较普遍的问题。再生剂比耗高不仅浪费再生剂, 而且因再生废液的过量排放造成了环境的污染。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25~500g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%。

(五) 锅炉水质检测单位检查力度不够。

作为水质检测单位不可能对某个锅炉使用单位每一天的水质情况负责, 因为用户本身应配备水处理工, 但对于抽样检测后发现其水质不合格的情况应如何处理是较重要的。很多厂并没有专职的水处理工或由司炉工兼职, 并不能对异常的水质检测结果进行及时适当处理, 水处理检验员应给予技术指导和帮助。有的水质检测单位只顾化验水质合不合格, 不根据具体情况“对症下药”, 这就失去监督检验的意义了, 应该有针对性、准确地提出整改意见, 帮助锅炉使用单位搞好水处理工作, 这样才能降低水质不合格率, 提高本地区水处理有效率和整体水平。

五、工业锅炉水处理的对策

(一) 锅外水处理方法和锅内水处理方法相结合。

水处理技术发展早期多是使用锅内加药处理的方法, 一般小型锅炉和热水锅炉单纯采用锅内加药处理, 而不用交换器软化是可行的, 只要水处理工和司炉工能按需按量加药, 及时正确排污, 可以达到工业锅炉水质的要求。但对于4t/h以上的蒸汽锅炉就最好不采用单纯锅内加药的方法, 因为投放药剂多, 水渣多, 会影响蒸汽品质, 而且工作压力越高, 水渣有可能转化为二次水渣, 来不及排污。现在离子交换己是成熟技术, 且能满足大部分水处理工作的要求, 因此4t/h以上的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉 (如对汽水品质无特殊要求) 也可采用锅内加药处理。同时需要指出, 锅内加药处理作为锅外化学处理方法的一种补充是很合适的, 比如在锅内补充添加磷酸盐能使锅炉金属表面形成保护膜, 并能消除残余硬度, 使锅炉可以无垢或薄垢运行。

(二) 对于使用化学除盐装置的单位如何调整锅水ph值和碱度的问题。

如某水暖器材公司电镀车间的阴阳离子交换器出水同时供锅炉使用, 虽说有车间化验工检测水质, 但司炉工并不知何时阴阳床失效, 任由失效后产生的酸性水或高硬度的水入炉, 反而对锅炉造成危害。因此要求该厂一定要监控阴阳床何时失效, 及时再生。同时因其锅水碱度和ph值即使在给水硬度、ph值合格情况下也会偏低, 建议参照电站锅炉的方法加磷酸三钠调整, 而非像该厂司炉工之前加氢氧化钠导致锅水起沫, 水位表视线模糊的做法。在纯水做补给水的情况下, 加碳酸钠调ph值的做法也不可取。因为随着压力升高碳酸钠有可能分解出二氧化碳带入水蒸汽中腐蚀管道, 故应加磷酸三钠调高ph值和碱度。

(三) 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。工业锅炉冷凝水杂质主要以磁性氧化铁为主, 因此净化装置主要是除铁过滤器, 常用的有管式过滤器、覆盖过滤器和电磁过滤器。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的方式。在凝结回水系统, 通过加膜胺或挥发性氨来防止回水系统腐蚀的发生, 减少水中铁杂质。

六、锅炉及供热系统的维护

(一) 随时清除锅炉内的积灰, 减少热损失积灰对提高锅炉热效率十分有害。

因此及时清除锅炉受热面的积灰是提高锅炉热效率的有效措施。目前清除锅炉积灰主要有机械及化学方法, 而以化学方法应用较广。化学清灰剂是用硝酸钾, 硫磺混合粉末组成, 使用时用高压空气喷入炉膛与烟灰起化学反应, 使灰垢变得松散而脱落。

(二) 加强维护保养, 防止和减少热量损失。

由于锅炉及供热系统温度比环境温度高得多, 使锅炉本体及供热系统向周围放热而产生损失在所难免。为了减少热损失必须加强维护, 对锅炉本体及管道要做好保温层, 减少热损失尤为重要。热力管网及阀门等漏水也是热损失一个不可忽视的环节, 热力管路的绝热保护必须妥善处理。对使用热水管道集汽罐排气时, 尽量使用自动排汽或密闭关锁阀门, 避免胡乱开阀门放热水。另外经常检查供热系统中阀门, 接头及散热器, 随时消除漏水现象。

(三) 加强管理, 提高节能意识。

加强管理包括技术管理及成本管理两方面。在技术管理方面, 应根据具体情况尽可能设置完善的管理系统、参考仪表。设置水质化验室, 含碳量分析等需要。在成本管理方而, 燃料管理是十分重要的工作。如:煤场的煤应按差别分别堆放, 做好防风雨措施, 减少自然损耗。蒸汽和热水是锅炉房的产品, 产量要有计划, 分析要有计量。锅炉设各维修管理也是十分重要的, 停炉时要有检查制度, 并派专人维修, 对操作人员要加强节能意识的教育, 形成一个人人讲节能, 人人关心节能的局而。从根本上控制节能。

七、改善锅炉水处理工作的措施及建议

(一) 加强锅炉水处理监管力度。

监管部门应根据锅炉水处理的重要性和紧迫性, 切实加强监管力度, 对锅炉水处理工作提出明确的要求。通过对使用单位水处理的定期检查、不定期抽查, 引起使用单位领导高度重视, 督促其改进工作方式, 提高工作质量。

(二) 完善水处理设施、提高水处理设备投用率。

锅炉使用单位应创造条件, 完善水处理设备设施, 使锅炉水处理尽可能采用锅外水处理法, 切实提高水处理设备的使用率, 改善锅炉水质质量。

(三) 培训充实水处理队伍。

锅炉水处理人员业务素质的高低对做好水处理工作至关重要。应培训一批懂业务有技术有责任的水处理人员, 充实水处理队伍, 弥补锅炉水处理人员严重不足的现状。

(四) 增强科学理念, 运用技术优势。

锅炉的水处理工作会涉及到原水的预处理、水处理设备操作、锅炉防垢、除垢、排污等多方面的内容。一般单位由于受设备、场地、技术等方面的限制很难达到要求, 因此我们必须具备长远眼光, 统一规划, 实行区域连片共用锅炉的办法, 使锅炉水处理工作落到实处。

总之, 在当今大力提倡节能环保的前提下, 我们应该看到同发达国家的差距, 齐心协力、不断努力, 促使锅炉水处理工作迈上一个新台阶。

摘要：锅炉水处理关系到锅炉的安全运行, 本文首先分析了当前工业锅炉水处理的现状, 并就工业锅炉水处理的对策和维护进行了探讨。

关键词：工业锅炉,水处理,水质量

锅炉水处理现状 篇2

我们都知道软化水设备从最根本分为和自动两种，锅炉水处理设备是传统的软化水制备标准方式,主要有顺流、逆流两种形式，一般是两只软化水树脂罐体并联，根据工艺流程不同，每只罐体需要配用8-11只阀门)再生时用专用的盐泵将溶解好的盐液泵入软化水树脂罐。

锅炉水处理设备特点

1)流程简单易懂，易于操作，成本低，可以适用于流量很大的需要;

2)水质要求

软化水阀系统对来水水质要求比较低，水中含有杂质等不会对阀体造成影响。

3)操作及维修

软化水阀系统的操作十分简单，非专业人士也可进行操作。维修也比较简单，只需要将损坏的零件更换即可，不存在整体更换。

锅炉水处理设备运行

控制钠离子交换器，罐体为软化水树脂罐，外形美观大方，且在软化的基础上更新设计，融入新技术、新材料，使得操作简单明了，更具人性化，运行也更加稳定。四套控制钠离子交换器操作模式都一样，二台为一组，一用一备，可二十四小时不间断运行。当一台运行时，另一台处于备用状态，根据原水硬度、树脂填充量等参数计算出周期制水量，再结合每天的用水量和用水规律就可以确定再生时间，当处于运行状态的软水器需再生时，启用备用的另一台，交替运行，实现不间断供水。

设备运行注意事项

1、软水器必须安装在牢固的水平地面上，附近应设计有排水管道。

2、盐罐安放应靠近树脂罐。

3、装填树脂：将处理好的树脂按照核定的装填量放入树脂罐。

4、启动软水器时，应关闭旁通阀，然后开启出口控制阀，最后缓慢开启进口控制阀(注意：如进口控制阀开启过快，管道内的水和残留的空气会进入软水器造成树脂随水流跑出树脂罐现象)。

5、在最初使用阶段需加强水质检测，并根据水质变化调整再生过程(合理的再生时间)，使之处于最佳工作状态。

6、盐罐内注意要有足够饱和的再生剂，以保证下一还原周期再生所用的盐量。

锅炉水处理技术应用探讨 篇3

关键词水处理;问题;方法

中图分类号TK2文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0107-01

水质处理在锅炉安全经济运行中占有重要地位。没有经净化处理的水中含有许多杂质,这些杂质如果随给水进入锅炉系统便会形成水垢,从而降低锅炉热效率,造成锅炉、管道的腐蚀,致使锅炉使用寿命缩短,维修费用增加。笔者结合多年工作经验,分析了锅炉水处理中存在的问题,并总结了锅炉水处理的技术要点。

1锅炉水处理中存在的问题

1)不进行水处理。有些蒸发量比较小的锅炉(一般在2t/h以下),因锅炉容量小或冬用夏停,通常不被人重视,又加上水处理知识不足,认为对小型锅炉不进行水处理没有关系,结果造成锅炉结垢、腐蚀严重。对策:应按照因炉、因水、因地制宜的原则,选择水处理方法和设施。①蒸发量小于2t/h、蒸汽压力小于1.27MPa的钢壳式锅炉、水火管锅炉,应尽可能采用炉外化学处理,并尽可能装置除氧设备;热力除氧器应装设水位自动调节装置和蒸汽压力自动调节装置;②凡蒸发量大于2t/h的锅炉,必须采用炉外化学处理,且必须装置除氧设备;③天然水中含有大量杂质,必须采用如沉淀、过滤等有效措施。

2)水处理方法不正确。少数单位为了节省开支,盲目采用一些未经科学鉴定的方法进行水处理,使用“三无”的电子防垢仪、磁水器、多效吸附剂、防垢剂等进行水处理。但大多数锅炉的结垢和腐蚀问题并没有得到解决,不仅浪费了能源,而且大大降低了锅炉的使用寿命。对策:有关部门或单位做水处理新技术、新工艺试验时,必须经主管部门审查同意,并报当地劳动部门备案后,才能在指定单位的锅炉上进行试验,若有效,经省以上主管部门技术鉴定后方能正式推广使用,这样才能做到安全可靠。

3)只重视给水硬度而忽视了锅水的pH值。对蒸汽锅炉而言,给水硬度指标极为重要。硬度高,锅水因蒸发浓缩而极易结垢,而对于热水锅炉而言,氧腐蚀更为突出。为了有效地防止锅内结垢和氧腐蚀,锅水的pH值应经常保持在10-12之间。如果锅水硬度稍大于碱度,可适当补充一些纯碱,使锅水的pH值保持在10-12之间。

4)水处理设备出水质量不好、效率不高。使用河水作为水源,未对给水进行过滤处理,使软化罐变成了过滤罐,使树脂被泥沙瘀塞不起作用。对策:采用锅外化学处理的铁制罐体,特别是使用树脂交换剂时,必须做好防腐工作,定期检查设备。发现树脂铁“中毒”时应找出原因,并用浓度为10%的盐酸对树脂进行复苏处理。

5)水质化验的管理体制不完善。有些单位没有根据《低压锅炉水质标准》制定适合本单位的各项规章制度,没有确定锅炉给水、锅水及蒸汽的品质指标;水处理化验人员未经劳动部门考核认可;也有少数人员责任心不强,化验数据不准确,化验项目不全,记录不完善,甚至为了应付上级部门的检查而作虚假记录。

2锅炉水处理技术要点分析

2.1浅除盐技术

对于原水碱度高的企业,易发生共腾现象。采用浅除盐技术可以使给水提质为浅除盐水,能够成功解决了给水碱度过高的问题,使锅炉运行费用大大降低。

1)浅除盐技术的原理。浅除盐是指通过离子交换树脂把水中所含盐量部分的去除。浅除盐技术通常是通过在原有水处理系统的基础上增加弱酸性阳离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂。

2)工艺流程及效果。将原有的一级钠离子交换器经防腐处理及结构改造后,内装大孔型弱酸阳离子交换树脂,2台阳床,一开一备。弱酸树脂再生用废盐酸作再生剂,盐酸质量分数保持在3%-5%,每吨水的纯酸耗量为0.12kg。需要增设除二氧化碳器、中间水泵及中间水箱。这是由于原水压力较低,不能满足工艺的压力要求,故增加2台中间水泵,一开一备。将二级钠型阳床作为二级树脂交换床,控制弱酸阳床出水碱度。

在此水处理系统中,使出水保留部分碱度,把碱度0.6mmol/L作为弱酸阳离子交换器的运行起点;然后根据锅炉炉水碱度值及对碱度的要求,确定弱酸阳离子交换器的失效点为2.0mmol/L。

2.2锅炉水垢处理技术

1)物理方法。①静电(高压电)阻垢使用静电过程中,系统未发现结垢物和新的腐蚀,综合费用显著降低,经济效益明显。②高频电磁场阻垢。当水通过高频电磁场时,水分子作用偶极子被不断反复极化而产生扭曲、变形、反转、振动,与外加电磁场共振使其分子运动加强,从而使原来缔合形成的各种综合链状、团状大分子(H2O)n解离成单个水分子,最后形成比较稳定的双分子(H2O)2,增加水的活性,改变了水分子与其它离子的结合状态,使晶体析出的时间拖后,并以细小的颗粒析出,形成松软的、易流动的水垢。

2)化学方法。锅炉用水化学处理可分为离子交换器、电渗析、氢钠处理等。其中离子交换器法用途最为广泛,技术也更加成熟。①固定床离子交换器。这是目前较为普遍使用的一种设备,按运行时水流的进出方向和再生液的进出方向不同,可分为顺流再生和逆流再生两种。逆流再生交換时水流的方向是自上而下,而再生时再生液则是从交换器下部进入,向上流动,因此交换器底部交换剂总是和新鲜的再生液接触,故它可以得到较高再生度。底部交换剂再生比较彻底,从而使出陈韶斌:锅炉水处理技术要点分析水质量比顺流再生好。②移动床离子交换器。移动床交换器中的交换剂层在运行中不是不动,而是定期地排出一部分失效的交换剂和补进等量的再生好的交换剂。交换和再生分别在两个设备之间运行,故供水基本上是连续的。移动床的优点有:树脂利用率高;再生剂用量省;出水水质好,而且水质始终一致;设备占地小,投资较少。③双塔流动床。由于移动床在运行中有起床和落床的动作,自动控制的程序较为复杂,故利用悬浮树脂交换的原理,使硬水在交换塔内连续软化,衰老树脂在再生塔内得到连续再生,树脂以交换、衰老到再生、清洗,构成了一条往复连续不断的流水线。主要优点有:能连续出软水,供水不间断;流动床树脂处于悬浮状态,树脂与水的交换工作面大,且树脂用量少。④浮动床交换。设备分为运行浮动床和再生浮动床,现大多采用运行浮动床。运行时原水自上而下通过树脂层,再生时再生液由下而上通过树脂层。由于浮动床树脂层保护较好,再生过程不存在反离子污染,故具有出水质量好,再生剂耗量低,自耗水量小,对原水水质变化适应性强,设备体积小等优点。缺点是树脂用量大,需设置树脂清洗设备,以及不宜频繁间断运行。故小型锅炉房不宜采用此法。

3结束语

通过综合技术比较,采用正确合理的技术处理能够确保锅炉的进水品质,并有效去除炉水中的杂质、泥污、水垢,控制锅水的碱度及含盐量。这样不仅使炉水水质符合国家标准,保证了受热面的清洁,满足了合格的蒸汽品质,从而确保锅炉安全经济运行,同时还要将水处理设备的基建投资和运行费用降到最低。

参考文献

[1]张文案.工业水处理中浅除盐技术的应用[J].煤化工,2000,92.

锅炉水处理现状 篇4

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

当前国内锅炉用水一般都是采用一级软化水, 这种一级软化水纯度远远不够, 含有大量的溶解氧和阴离子杂质, 仅仅是除去了水中的硬度杂质, 并且按照当前我国对于锅炉用水的相关标准, 水中往往残留一定的硬度。很多单位在锅炉用水处理环节存在很大的漏洞, 相关的岗位人手严重的不足, 水处理的相关设备老化严重, 且存在很多的问题。这就导致锅炉用水水质远远低于相应的标准, 造成锅炉的结垢和腐蚀程度比较严重。特别是一些沿海地区, 每到枯水季节, 地下水位下降造成海水倒灌, 水的硬度很高, 这使得经过处理之后的水仍然残留较高的硬度, 进一步加重了锅炉结垢和腐蚀的情况。锅炉的热效率随着水垢厚度的增加而不断的降低, 造成了燃料的极大浪费。很多单位为了有效的降低锅炉用水的硬度, 采用反渗透出水作为锅炉的补给水, 有效的降低了锅炉结垢的程度。但是这些单位没有配备专门的技术人员, 对于反渗透装置的运行缺乏必要的维护, 随着使用时间的增加, 有可能因为后膜结垢导致脱盐率急剧下降, 造成锅炉供水硬度达不到相应的标准。

很多的小型锅炉没有对给水进行必要的除氧, 同时在锅炉的运行过程当中也没有使用专用的锅炉除氧剂, 随着长时间的运行, 造成锅炉的腐蚀情况比较严重。很多单位缺乏专门的技术人员, 在停炉的过程当中也没有进行相应的保护, 从而造成锅炉的停炉腐蚀情况比较的严重。锅炉在受到腐蚀以后产生的物质最终也沉积在锅炉的受热面, 降低锅炉的热效率。

还有一些锅炉用水在进行沉淀的过程中添加了偏硅酸钠, 这样使得锅炉用水中的二氧化硅含量超标, 造成锅炉的受热面产生硅垢。还有一些单位由于采用了物理方式对锅炉用水进行处理, 而完全抛弃了锅炉外水处理的方式, 加速了锅炉的结垢速度。

1.2 锅炉排污率高, 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。很多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p H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314mg/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。

2 工业锅炉水处理节能对策

2.1 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。工业锅炉冷凝水杂质主要以磁性氧化铁为主, 因此净化装置主要是除铁过滤器, 常用的有管式过滤器、覆盖过滤器和电磁过滤器。凝结水温过高的, 可采用加钠型苯乙烯-二乙烯苯阳树脂的过滤器来除铁, 其最高使用温度可达到150℃。

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。在凝结回水系统或锅炉分汽缸, 通过加成膜胺或挥发性氨来防止回水系统腐蚀的发生, 减少水中铁杂质。

2.2 定期对锅炉除垢

保持锅炉受热面清洁是确保锅炉高热效率的前提之一。对于工业锅炉, 当水垢厚度达到1mm及以上或受热面严重锈蚀时, 应进行除垢。直流和贯流锅炉出现排烟温度升高或出力下降时应进行除垢。工业锅炉清除受热面1mm的水垢可提高锅炉效率3%~5%。工业锅炉除垢的方式有酸洗除垢、碱煮除垢和运行除垢三种方式, 其中酸洗除垢的效果最好。碱煮除垢等因水垢类型的不同而异, 碱煮完毕还要及时清除锅内脱落的水垢, 以防止因脱落的水垢堵塞或淤积在受热面, 而发生过热烧损。在运行除垢可以避免停机的麻烦, 但时间较长, 成本和运行控制要求相对较高。在运行除垢时, 锅水水质必须要符合GB/T1576的规定, 而且要科学控制加药量、排污率和锅炉负荷, 防止除垢药剂被蒸汽携带而影响蒸汽质量。

一般情况下, 工业锅炉除垢采用碱煮加酸洗的方式或直接酸洗。酸洗除垢要制定合适的程序和工艺才能确保最大的除垢率和最小的腐蚀速度。

2.3 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℃) 相匹配, 还可以解决低位安装问题。真空除氧器维持在8k Pa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。同大气式热力除氧相比, 它更能发挥锅炉省煤器的作用, 降低排烟温度, 提高锅炉效率。对于蒸发量小或采用机械除氧有难度的锅炉房, 在给水系统或锅内添加高效化学除氧剂是一种有效、经济的除氧方式。除氧剂的添加应采用密闭加药系统和加药泵, 这样可降低或消除氧腐蚀而引发的炉管损坏和腐蚀产物的生成。

参考文献

[1]李茂东, 黎华.工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].石油和化工设备, 2009, 7 (12) :67-691.

[2]李茂东.工业锅炉除垢技术现状与展望[J].清洗世界, 2006, 22 (11) :33-361.

锅炉水处理现状 篇5

第一条为了规范锅炉水处理工作，防止和减少锅炉结垢、腐蚀及其蒸汽质量恶化而造成的事故，促进锅炉运行的安全、经济、节能、环保，根据《特种设备安全监察条例》和有关锅炉安全技术规范，制定本规则。

第二条本规则中所规定的锅炉水处理，主要是指为了防止锅炉结垢、腐蚀，保证水汽质量而采取的措施（包括锅炉清洗）。

第三条本规则适用于《特种设备安全监察条例》所规定范围内的以水为介质的固定式承压锅炉（以下简称锅炉）。

第四条锅炉以及水处理系统（设备）的生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用单位和从事锅炉水处理检验检测工作的机构（以下简称检验机构），锅炉水处理药剂和树脂的制造单位，锅炉房设计单位，锅炉水处理服务单位、锅炉化学清洗单位应当执行本规则。

进口或者按照境外规范、标准在境内生产并且使用的锅炉水处理设备、药剂、树脂也应当符合本规则的要求。

第五条锅炉使用单位应当根据所用锅炉品种、炉型、结构和容量等采取合适的水处理方式以保证锅炉水质。产业锅炉水质应当符合GB/T 1576－2001《产业锅炉水质》标准，电站锅炉水、汽质量应当符合GB/T 12145－1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准的规定（以下简称水质标准）。

锅炉使用单位及其锅炉水处理作业职员应当按照本规则开展锅炉水处理设备的治理、操纵和日常水、汽质量定期化验分析等工作。

第六条检验机构应当按照对特种设备检验检测机构的要求，经过国家质量监视检验检疫总局核准。检验机构及其锅炉水处理检验检测职员（以下简称水处理检验职员）应当按照本规则开展锅炉水处理的检验检测（以下简称水处理检验）工作。

第七条为了促进锅炉节能减排，蒸汽冷凝水应当尽可能回收利用，降低排污率。

第八条鼓励和支持国家锅炉水处理行业协会加强行业自律，在水处理设备、药剂、树脂制造单位或者锅炉化学清洗单位自愿的基础上，开展对锅炉水处理设备、药剂、树脂进行注册以及对锅炉化学清洗单位的资质进行评定，引导锅炉水处理行业的健康发展，进步锅炉水处理产品和化学清洗质量。

第九条各级质量技术监视部分负责监视本规则的实施。

第二章设计与制造

第十条锅炉水处理系统设计单位，应当按照本规则，根据水质标准、设计规范的规定以及使用单位对水、汽质量的要求，设计公道有效的锅炉水处理方案。方案至少包括水处理方法、主要系统设计、设备选型、仪器仪表配置等。

第十一条新设计、制造的锅炉应当在锅炉上设置水样取样点。对于额定蒸发量大于或者即是1t/h的蒸汽锅炉和额定热功率大于或者即是0.7MW的热水锅炉应当设置锅水取样冷却装置；对于蒸汽质量有要求时，应当设有蒸汽取样冷却装置。水样取样点应当保证取出的水、汽样品具有代表性，并且符合相关标准对样品的要求。

第十二条锅炉水处理设备、药剂和树脂的生产单位，应当具备与所生产产品相适应的专业技术职员和技术工人，有必要的生产条件和检测手段，有健全的质量保证体系，所生产的产品应当符合有关规范、标准的要求，对其生产的产品质量负责。

第十三条锅炉水处理设备出厂时，应当附有以下文件资料：

(一)水处理设备图样（总图、管道系统图等）；

(二)产品质量证实文件；(三)设备安装、使用说明书。

第十四条水处理药剂、树脂出厂时，应当附有以下文件资料：

(一)产品合格证；

(二)使用说明书。

第三章安装调试

第十五条锅炉水处理系统（设备）安装单位（以下简称安装单位），应当具备与其安装工程相适应的专业技术职员和技术工人，有健全的质量保证体系，按照锅炉水处理设计方案和有关规范及其标准进行安装，并且记录，对其安装质量负责，并且接受检验机构实施的监视检验。竣工验收后，应当将安装竣工资料提供给锅炉使用单位存进锅炉技术档案中。

第十六条锅外水处理系统（设备）安装完毕后，应当由具有调试能力的单位进行调试，确定公道的运行参数。

采取锅内加药处理的锅炉应当由具有调试能力的单位进行调试，确定公道有效的加药方法和数目。

调试后的水、汽质量应当达到水质标准的要求，调试报告应当存进锅炉使用单位的锅炉技术档案中。

第四章使用治理

第十七条锅炉使用单位应当结合本单位的实际情况，建立健全水处理治理、岗位职责、运行操纵、维护保养等制度，并且严格执行。

第十八条锅炉使用单位应当根据锅炉的数目、参数、水源情况和水处理方式，配备专（兼）职水处理作业职员。

第十九条锅炉使用单位应当根据本规则和水质标准的规定，对水、汽质量定期进行化验分析。每次化验分析的时间、项目、数据及采取的相应措施，应当填写在水质化验记录表上。对于锅炉总额定蒸发量大于或者即是1t/h的蒸汽锅炉、锅炉总额定热功率大于或者即是0.7MW的热水锅炉的使用单位，对水、汽质量应当每班至少进行1次分析。

第二十条为了防止备用或者停用的锅炉和水处理设备腐蚀以及树脂污染，锅炉使用单位应当做好保护工作。

第二十一条锅炉使用单位应当按照规定向检验机构提出锅炉水处理检验的申请。

第二十二条锅炉水处理作业职员按照《特种设备作业职员监视治理办法》的规定，经考核合格取得资格后，才能从事锅炉水处理治理、操纵工作。锅炉水处理作业职员的考核按照《锅炉水处理作业职员考核大纲》要求的内容进行。

第二十三条锅炉使用单位对因锅炉水处理不当造成的事故负责，锅炉水处理作业职员对其承担的工作质量负责。

第五章锅炉水处理检验

第二十四条锅炉水处理检验工作，包括水处理系统安装监视检验、运行水处理监视检验、停炉水处理检验。锅炉水处理检验工作是锅炉检验工作的一部分。锅炉水处理检验按照《锅炉水处理检验规则》进行。

运行水处理监视检验周期如下：

(一)对锅炉使用单位抽样检验锅炉水、汽质量，至少每半年1次，对抽样检验分歧格的单位应当增加抽样检验次数；

(二)对水处理设备及其运行状况，至少每年1次检验。

水处理系统安装监视检验结合锅炉安装监视检验进行，停炉水处理检验结合锅炉内部检验进行。锅炉水处理检验的项目和要求按照《锅炉水处理检验规则》要求进行，并且按照其要求单独出具《锅炉水处理系统安装监视检验报告》、《运行水处理监视检验报告》、《停炉水处理检验报告》。第二十五条检验机构在进行锅炉水处理检验的同时，应当了解水源水质情况以及锅炉使用单位的锅炉水处理方法、水质合格率、蒸汽冷凝水回收利用和排污情况；对水处理检验分歧格的单位提出整改意见，发现严重事故隐患，检验机构应当立即书面报告当地质量技术监视部分。

第二十六条水处理检验职员按照有关法规和安全技术规范的规定进行考核合格后，才能从事锅炉水处理检验工作。

第二十七条检验机构及其水处理检验职员对其承担的检验工作质量负责。

第六章锅炉清洗

第二十八条锅炉清洗分为化学清洗和物理清洗，锅炉使用单位应当根据锅炉的实际情况选择合适的清洗方法，不能以清洗代替正常的锅炉水处理工作。

锅炉化学清洗按照《锅炉化学清洗规则》要求进行。

第二十九条锅炉化学清洗单位应当具备与其承担的化学清洗业务相适应的专业技术职员、设备、仪器仪表和质量保证体系。

第三十条新建锅炉启动前和在用锅炉受热面结垢、腐蚀程度达到《锅炉化学清洗规则》清洗条件时，应当进行清洗。检验机构根据实际情况也可以提出清洗建议。

采取化学清洗方法时，锅炉使用单位应当委托具有相应资质或者能力的化学清洗单位对锅炉进行化学清洗。

第三十一条锅炉清洗单位对其清洗质量负责。化学清洗时，其清洗质量的检验按照《锅炉化学清洗规则》的规定进行。

第七章监视治理

第三十二条质量技术监视部分应当有专人负责锅炉水处理监视治理工作。第三十三条质量技术监视部分在核发锅炉使用登记证时，应当核查水处理系统（设备）安装技术资料和调试报告，水质分歧格的不发锅炉使用登记证。

第三十四条质量技术监视部分应当对锅炉使用单位的水质治理制度及其执行情况等进行不定期抽查，对锅炉水处理分歧格造成严重结垢或者腐蚀的锅炉使用单位，责令其限期整改。

第八章附

则

第三十五条锅炉水处理检验依照有关规定收费。

第三十六条本规则由国家质量监视检验检疫总局负责解释。

第三十七条本规则自2008年12月1日起实施，原1999年版《锅炉水处理监视治理规则》同时废止。

浅谈工业锅炉水处理检验与节能 篇6

关键词：工业锅炉；水处理检验；节能

随着我国工业的飞速发展，锅炉在工作生产中运用越来越广泛。日常锅炉生产中，由于水处理方式不科学造成锅炉频繁出现腐蚀、结垢、汽水共腾等问题，导致水资源浪费、燃料浪费、锅炉损坏造成安全隐患等。锅炉水处理问题日益尖锐，加强锅炉水处理检验工作是保证锅炉安全工作、节约资源的基本途径。

一、工业锅炉水处理检验与节能技术现状

（一）锅炉结垢问题。目前我国锅炉工作运行中大多数采用的一级盐水或二级盐水，由于盐水含有大量的溶解氧等杂质，纯度较差，仅仅只能去除水中的硬度杂质，许多情况下还会残留一定的硬度，远远达不到我国相关锅炉用水的标准规定。其次因为工业单位在锅炉水处理环节或多或少存在一定的漏洞，相关人力资源配置不齐且人员专业技术水平有所欠缺，再加上水处理设备长久使用中逐步老化、功能下降，导致在对锅炉水处理无法达到标准要求，造成锅炉严重结垢、腐蚀的问题。

（二）锅炉热量严重浪费。工业发展为了节约成本和资源，在锅炉工作用水中主要采用江河水。由于江河水中泥沙多、钙镁离子杂质含量较高、水质硬度较大等问题，在锅炉加热使用过程中极容易形成水垢，加大了燃料的损耗；其次由于在锅炉水处理中主要采用软化水来降低水分的硬度，处理之后的锅炉水依旧残留着一定的硬度，锅炉的热效率受到水质影响降低，为了保证锅炉热效率进行正常工作则必须加大燃料，能源成本增加，每多增加一分燃料则增多一分对环境的污染；为了减少杂质的影响能够对水质进行循环利用，采用排污处理导致大量的能源浪费，没有经过处理的污水对环境造成了严重的污染，工业企业的经济效益也因此无法得到显著提升。

（三）冷凝水回收问题。锅炉工作需要保证热效率，大量燃料的持续工作造成了极大了污烟，利用冷凝水可以有效降低排烟中有害物质气体含量和水蒸气热量，但在排放冷凝水造成了较大的热量损失，热效率降低导致燃料增加。在排放冷凝水的过程中，通过冷凝水回收装置可以回收大部分热量，但由于回收装置的资金成本过大，大多工业单位并未采用。

二、工业锅炉水处理检验与节能措施

（一）定期进行锅炉除垢工作。保证锅炉受热面干净无垢是有效提高锅炉热效率的基础条件之一。在工业锅炉中受热面的水垢去除1mm可以有效提升3%-5%的锅炉热效率，在遇到受热面水垢厚度超过1mm、受热面出现锈蚀状况、锅炉排烟温度升高或下降等状况时必须进行除垢工作。锅炉除垢工作中根据不同情况针对性采用酸洗、碱煮、运行等方式，酸洗除垢效果最优。在对锅炉进行除垢工作中，采用的水质必须符合相关规定，药量的控制必须经过科学的计算与控制，排污率以及锅炉负荷的相关系数必须经过精确的计算。在除垢工作中，如果选用酸洗除垢，则必须依据酸洗除垢的特点制定科学的程序和工艺，以保证锅炉受到最小的腐蚀，并达到最佳的除垢效果

（二）净化回收冷凝水。冷凝水净化回收系统目前主要采用闭式系统，新型的闭式冷凝水回收技术相比起旧的开式系统具备更高的回收效果和10%左右的节能率，还具有净化的功能，并且通过利用喷射泵的增压原理有效的解决了水泵汽蚀问题。工业锅炉冷凝水主要含有磁性氧化铁杂志，针对其特点可以采用除铁过滤器。在实际操作过程中，对于凝结水温过高问题可以采用加钠型苯乙烯过滤器进行解决，对无法安装净化回收装置的锅炉可以将一般回收系统中加入药剂对其进行回收工作，对凝结水回收系统腐蚀问题采用加成膜胺或挥发性氨来减少锅炉水中的铁杂质，预防锈蚀现象。

（三）加强锅炉运行时的保养维护工作。在锅炉保养管理工作上，需要工业企业进一步加大力度进行改善，通过制定锅炉保养维护制度，明确规定与锅炉节能相关的技术指标，对自控装置、燃烧设备、烟气氧含量等进行严格监测，按照规定对不合格的指标及时调整，保证锅炉燃烧管理控制系统达到最优状态；对相关工作人员加强专业技术的培训，保证工作人员的专业能力和管理水平。其次，加强锅炉、管道运行过程中的保温，预防运行过程中热量散失、渗漏等状况，以将热量散发的损失降到最低。

结束语：在工业生产中，保证锅炉的作用是保证企业健康发展的基本。尽管锅炉运行所消耗的资源量非常大，但通过分析锅炉运行过程中各个环节的能源损耗，采取科学的解决办法，加强锅炉水处理检验与节能是保证锅炉工作效率、质量、性能的基本途径，锅炉水处理检验工作需要不断的进行优化改善，以保证工业企业的经济效益和进一步发展。

参考文献：

锅炉水处理误区分析 篇7

在锅炉运行过程中, 水质硬度越低, 锅炉结垢的可能性就越小, 对于管理者来说已达成共识。但对于其他水质指标的控制还没有引起足够的重视。

对于蒸汽锅炉, 如采用钠离子交换器, 只要水质硬度低于0.03mmol/L, 每年锅炉结垢厚度就不会超过0.lmm, 这完全符合GB1576一2001工业锅炉水质标准的要求。但在水处理过程中, 制取硬度低于0.03mmol/L软化水消耗了大量的Na Cl, 不可避免地在软化水中存在大量Cl-、Na+离子。如果不重视氯化物和碱度的控制, 不定时化验水的氯根和碱度并及时排污, 那么锅炉炉水中的氯化物和碱的含量就会严重超标。当碱度长期超过标准22~26mmol/L时, 极易引起锅炉设备的碱性腐蚀和苛性脆化;当氯根含量超过规定值, 就容易使锅炉炉水形成较厚的泡沫, 发生汽水共腾, 造成蒸汽带水, 恶化蒸汽品质, 甚至可能发生锅筒和蒸汽管道剧烈振动等问题。

对于热水锅炉, 在GB1576-2001工业锅炉水质标准中规定, 采用炉外水处理, 锅炉软化水硬度小于等于0.6mmol/L即符合国家标准。但是有些锅炉给水硬度降到0~0.03mmol/L范围, 这样锅炉虽不易结垢, 但多消耗了大量工业盐, 增加了树脂再生次数, 产生了大量废的再生液排出, 使淡水咸化, 对环境造成污染

二、忽略锅水对p H值的要求

GB1576-2001工业锅炉水质标准中规定, 要严格控制水的p H值。p H值是锅炉防腐的一道天然屏障, 提高锅炉水的p H值, 可防止化学和电化学腐蚀速度。GB1576一2001工业锅炉水质标准中规定, 热水锅炉水质p H值控制10~12范围, 对于防止腐蚀最为有利。但是p H值也不能太高, 当p H值大于13时, 容易将锅炉水侧表面的保护膜溶解, 加快腐蚀速度。忽略GB1576-2000工业锅炉水质标准规定中对p H值的要求, 认为锅炉水质硬度合格, 锅炉水除氧就可以了, 这种想法是极其错误的。只要锅炉水中存有氧, 就会有氧腐蚀存在。如果锅炉水p H值为7, 就会使锅炉水侧金属表面形成的氧化膜不稳定, 极易遭到破坏, 产生电化学腐蚀, 形成腐蚀电池, 造成腐蚀深坑。每年最大腐蚀深度为1.3mm, 已远远超过锅炉每年正常腐蚀厚度0.1~0.2mm的限度值, 如不采取措施, 锅炉使用5年后水管、烟管就不得不更换。

三、忽视锅水碱度值的控制

在在调查中发现2t/h以下的某些小锅炉不测锅炉水碱度, 存在普遍结垢情况。在一些2t/h以下的小锅炉 (锅内化学处理) 由于受到条件限制, 平时只测炉水的p H值, 没有测炉水的碱度, 使用一段时间后发现锅炉结垢。主要原因就是锅炉水碱度是OH-和CO3-2组成的浓度, 而炉水的p H值只是控制H+的浓度, p H值合格, 如锅炉碱度达不到要求, 同样会造成锅炉结垢的发生;相反, 如果化验锅炉水质碱度合格, 锅水的p H值就一定合格, 因此有效控制锅炉水质碱度是防止锅炉结垢和腐蚀的重要措施。

四、过分相信表面连续排污

在少数安装了连续排污系统的锅炉单位, 认为连续排污将锅水的盐分、泥垢排掉, 完全可以减少或取代锅炉底部的正常排污。实际上表面排污系统正常工作时, 只是将锅水上部表面的盐分、泡沫及浮在表面上的泥垢, 通过排污管道长期连续不断地排掉, 防止出现汽水共腾现象。由于系统是长开状态, 排出的炉水是少量的, 锅炉内的大多数盐分和泥垢都沉淀在锅筒底部或者烟管上。如果不经常进行化验, 掌握锅水碱度, 做到随时排污使碱度降到规定值, 就可能造成锅炉结垢、鼓包和爆管等事故。

五、不重视锅炉系统水质除氧

有些单位对于锅炉给水含氧问题没有引起足够重视, 特别是水循环量比较大的热水锅炉。如某锅炉房3台DZL14MW一1.0/115/70一AⅡ锅炉, 片面地认为补给水含氧不会造成什么危害, 没有采取任何除氧措施。该单位锅炉仅运行两个采暖期, 烟管及水冷壁管全部腐蚀渗漏, 不得不进行全部更换, 仅此一项浪费了大量的经费。GB1576一2001工业锅炉水质标准明确规定, 额定功率蒸发量大于等于6t/h的蒸汽锅炉应除氧;热水锅炉额定热功大于等于4.2MWR的承压热水锅炉和常压热水锅炉也必须除氧。

六、结语

严格控制锅炉水质, 做好水处理工作, 不能片面强调水质硬度越低越好, 而忽略对水质p H值、除氧等其他水质指标的控制。在做好锅炉表面连续排污的同时加强锅炉底部排污的管理和控制, 及时化验水质指标做到科学排污, 达到防腐防垢和节能减排的目标, 确保锅炉安全经济运行。

摘要：总结锅炉水处理误区:单纯控制水质硬度, 忽略对水质pH值、除氧等其它指标的控制;过分相信表面连续排污, 而忽视锅炉底部排污等。

关键词：锅炉,水质,水处理,硬度,安全

参考文献

[1]郝景泰:《工业锅炉水处理技术》.气象出版社[1]郝景泰:《工业锅炉水处理技术》.气象出版社

[2]许兴炜:《低压锅炉水处理技术》.中国劳动出版社[2]许兴炜:《低压锅炉水处理技术》.中国劳动出版社

锅炉水处理节能状况分析 篇8

1 工业锅炉水处理节能状况调查

本次调查共分6项内容, 依次分别为:工业锅炉基本情况、水处理方式、水处理人员持证状况、水质检验状况、结垢状况、凝结水回用状况。

本次调查范围以某地区一吨以上工业锅炉为基数, 随机抽取50%的锅炉进行调查。调查方式以现阶段锅炉数据库、最近一次的锅炉内外部检验以及水质定期报告为依据, 按要求进行统计。同时在此50%的锅炉中, 再随机抽取20%进行现场核查, 确保调查的真实可靠性。

某地区内共有以水为介质的工业锅炉1299台, 此次抽查工业锅炉165台, 其中1吨、2吨、4吨锅炉均有覆盖。具体调查情况见下表:

2 工业锅炉水处理情况调查分析

根据上表统计情况来看, 在所抽查的锅炉中100%有水处理设置, 且都运行良好, 水处理操作人员均持证。仅有2.4%的锅炉房未配备水处理化验设备, 仅有1.8%的单位未开展水质自检, 整体状况堪称良好。

另一方面, 从水质定期检验报告来看, 水质送检率为69.6%, 而送检单位中水质检验不合格率高达65.8%。锅炉出现结垢现象的多达21.8%, 超过1/5。而凝结水回用单位仅占1%, 且回用单位中90%以上的锅炉存在一定程度的腐蚀现象。从这个角度看水处理形势十分严峻, 同时也从侧面反映出能源浪费现象十分严重。

值得重视的是, 通过对20%的锅炉进行现场核查后发现存在以下几个方面的问题:

(1) 水处理设备投用不正常, 甚至有部分单位未投用, 不能确保给水硬度合格;

(2) 绝大部分单位不进行水质自检, 未配备简单的化验设备, 导致盲目排污;

(3) 水处理持证操作人员不足, 从培训部门了解到每年操作人员领、复证总数在60人左右。

3 搞好工业锅炉水处理工作的设想

根据本次调研结果, 建议从以下几个方面入手, 搞好锅炉水处理工作, 减少能源浪费现象, 切实推进节能减排工作:

3.1 向锅炉使用单位宣传水处理工作的重要性以及水处理状况对降低运行成本的影响, 提高企业的节能降耗意识。

3.2 组织开展锅炉水处理节能知识讲座, 发放相关节能宣传资料。选择试点单位, 辅助推广工业锅炉节能减排的新技术、新工艺。

3.3 根据原水水质状况选择合理的水处理方式。对原有水处理设施不符合要求的用户建议其进行改造。

3.4重视锅炉水质检测, 配备必要的人力物力, 提高锅炉水处理监管的有效性。对抽检不合格锅炉使用单位发放意见通知书, 帮助督促其整改。

3.5 对结垢锅炉建议其进行除垢处理, 提高锅炉传热效率。

3.6搞好凝结水回用, 降低锅炉排污率, 切实提高能源利用效率。

3.7提高水处理操作人员的持证率, 切实提高水处理操作人员的作业水平, 督促加强平时运行过程中的水质自检, 减少水、汽及药剂的浪费并做到科学排污。

节能减排是人类几百年来始终在苦苦探索的一个问题, 水处理的节能工作方向, 应当以专业技术为主导, 做到设计运行合理化, 回收利用科学化, 管理分析日常化, 切实降低消耗, 减少排放。

4 结语

本次调查, 并不足反映全面情况, 只能以点概面, 反映一些比较突出的问题与现象。同时, 由于各单位水处理状况变化情况较复杂, 应成立一个长期的调查机制, 定期定量进行抽查, 与上次抽查数据进行对比, 用以反映该地区内水处理工作变化情况及相关水处理要求、措施的落实情况, 以长效机制来约束水处理状况的恶化, 达到节能减排的目的。

参考文献

[1]于萍.工业锅炉水处理技术.

[2]姚继贤.工业锅炉水处理及水质分析.

电厂锅炉化学水处理技术分析 篇9

在锅炉正常运行过程中, 如果其给水水质出现不良情况时, 则会导致锅炉的受热面出现结垢的现象, 结垢的产生, 则会影响锅炉的热效率, 同时锅炉管道的壁面还极易受到腐蚀, 严重时还会导致锅炉发生熔孔或是爆管的可能, 导致停炉事故的发生。水质对于锅炉正常、经济的运行具有较大的影响, 为了避免水垢的产生, 则需要加强电厂锅炉化学水处理技术的提高, 确保锅炉运行的安全性和经济性。

1 电厂锅炉化学水处理技术难点

电厂进行化学水处理时, 其工艺不仅复杂, 而且设备也较为分散, 首先需要将从江河湖泊中提取上来的水进行澄清、过滤、加氯进行杀菌和灭藻, 使原水变为工业水;其次通过对锅炉补给水处理后, 还需要对给水进行除氧工作, 还要对给水进行加氨防腐处理, 利用向炉内加入磷酸盐等药物进行排污、防腐和防垢处理;其次还要对热力系统中的水汽品质进行分析取样, 对于凝结水还要进行精处理, 进行加氨防腐蚀处理等。

2 热力发电厂锅炉补给水的处理

2.1 锅炉给水处理

目前在锅炉给水处理上, 通常对于新建的机组会采用氨和联氨的挥发性来进行处理, 这项处理工艺已较为成熟。对于中性处理和联合处理则可以在水质稳定后进行。传统处理时通常会采用除氧器和除氧剂来进行处理, 而现在利用加氧处理有效的改变了传统的处理方法, 创造了一个良好的氧化还原环境, 即使在低温状态下也能够生成保护膜, 从而起到对腐蚀的抑制作用。而且利用此法可以实现对给水系统的腐蚀产量的控制, 使药品的用量减少, 可以有效的延长化学清洗间隔, 确保运行成本的有效降低。这种氧化性水化学运行方式在我国还处于研究试验阶段, 国内的技术还不成熟, 而且这种运行方式只适用于高纯度给水, 应用中还要对其与系统材质的相容性进行充分的考虑。

2.2 除氧防腐

对于部分蒸汽锅炉和热水锅炉的给水都需要进行除氧处理, 以免对锅炉的给水系统和零部件带来腐蚀的影响。现在对于锅炉进行除氧防腐时通常都会通过物理方法、化学方法和利用电化学保护的原理来将水中的氧气进行排除, 从而达到除氧的目的。

2.3 加氧除铁防腐

电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象, 在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题。补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反, 是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术。目前, 我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理。给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式, 降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀, 达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质, 其处理的原理是在给水加氧方式下, 不断向金属表面均匀地供氧, 使金属表面形成致密稳定的双层保护膜。

这是因为在流动的高纯水中添加适量氧, 可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏, 使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位, 在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。

直流炉应用给水加氧处理技术, 在金属表面形成了致密光滑的氧化膜, 不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题, 还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数。其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备, 因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏, 是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件。同时, 在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗, 除去热力系统中的腐蚀产物, 可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。

但同时要明确的是, 加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生氧化, 除水质高纯度这一先决条件外, 还必须有水流动的条件, 即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜, 可以避免与除氧防腐技术相冲突, 以达到较好的防腐效果。

3 汽、水监督工作

3.1 对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污

锅炉最怕的是结垢, 因为结垢后, 往往因传热不良导致管壁温度大幅度上升, 当管壁温度超过了金属所能承受的最高温度时, 就会引起鼓包, 甚至造成爆管事故;而炉水若水渣太多, 不仅会影响锅炉的蒸汽品质, 还有可能堵塞炉管, 对锅炉安全运行造成威胁。所以, 一方面要加药 (如磷酸盐等) 处理, 除去水中的钙、镁离子, 防止结垢和避免酸性、碱性腐蚀;另一方面, 做好锅炉排污工作, 锅炉产生汽、水共腾的现象时, 则是没有及时进行排污所导致的, 所以要对锅炉进行及时排污, 确保更好的实现对汽轮机的保护作用。对于排污量的控制则需要由化学人员来进行操作, 过大过小都具有自身的不利之处, 所以需要确保水质的情况下还要顾全大局, 并严格按照相关的规程来进行操作。

3.2 对给水进行除氧、加药等处理

在汽轮机启动中, 需要对给水进行加氨和联胺的处理, 这可以有效的防止酸性物质对金属的腐蚀作用, 同时也可以避免残留的氨气可能会带来的氧腐蚀, 有效的减缓结垢的速度。在具体操作中除了依照相关的操作规范来进行外, 遇到特殊情况时还要灵活进行应对。

3.3 对汽包锅炉进行加药处理和排污

对于汽包锅炉在进行除垢处理时, 不仅需要保证水质的质量, 同时还需要通过药物来确保锅炉水中的钙离子不会形成水垢, 以水渣的形式随锅炉排污而排除。对汽包锅炉进行投区时, 通常会使用磷酸盐药品, 利用磷酸盐进行进行处理时, 不仅可以起到防钙垢的产生, 而且还有效的防止了碱性腐蚀的作用。汽包锅炉在运行过程中, 不可避免的会有部分杂质随着锅炉水而进入到锅炉当中, 导致锅炉水中含盐量和含硅量增加, 影响蒸汽的品质, 一旦锅炉水中的水渣较多时, 则极易导致锅炉炉管堵塞, 使锅炉的安全运行受到威胁。所以在锅炉运行时, 需要对水中的含盐量和含硅量进行有突然行动的控制, 同时利用及时更替锅炉内中部分水来对锅炉进行排污处理, 从而减少堵塞产生的可能。

4 结束语

目前我国电厂化学水处理技术与发达国家相比还存在着较大的差距, 所以仍然需要在实践中不断的总结经验, 加强探索, 强化技术水平, 确保锅炉水水质的优良, 保证锅炉安全、经济的运行。

参考文献

[1]李国强, 杨丽娟.电厂锅炉补给水处理问题探析[J].中国新技术新产品, 2013 (05) .

锅炉水处理技术应用与进展 篇10

硬度是水质的一个重要指标。在天然水中, 硬度主要指钙离子和镁离子, 所以通常以水中这两种离子的含量作为水中总硬度。工业生产用水均对硬度有一定的要求, 特别是锅炉压力容器进水中若硬度较高, 会在锅炉受热面上形成水垢, 导致锅炉热效率降低, 增加燃料消耗, 甚至会因金属壁面受热不均而烧毁锅炉部件、引起锅炉爆炸。因此, 锅炉的水处理是锅炉应用中非常重要的一个环节, 一般来说锅炉水处理包括锅炉外水处理、锅炉内加药处理和回水处理。锅炉水处理有以下三方面的意义: (1) 减缓锅炉受热面结垢, 防止锅炉爆炸; (2) 防止锅炉热效率的降低, 节约能量, 减少燃料消耗; (3) 减缓金属容器和管道的腐蚀, 从而延长设备的寿命。

2 锅炉水处理技术原理与应用

对于低压锅炉, 一般要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉, 则要求进行水的软化和脱盐处理。常见的水的软化与脱盐工艺包括离子交换法和膜法, 实际应用较为广泛。

2.1 离子交换法锅炉水处理技术

2.1.1 离子交换法原理。

水中含有的Ca2+、Mg2+盐类, 都是水中的硬度物质。为防止锅炉受热金属面产生水垢, 须将给水中的Ca2+、Mg2+用其他不形成水垢的阳离子 (Na+、H+) 来置换, 使水得到软化。目前广泛采用的是Na+离子交换软化法, 即当原水经过Na+离子交换剂 (强酸性阳离子交换树脂R吸附Na+制备) 层时, 水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换而被树脂吸附, 使水得到软化。其反应式如下:

上述反应把Ca2+、Mg2+盐类等当量转化为不生成水垢的Na+盐, 经过一级交换后残余硬度一般小于0.03mmol/L。

这时, 因为钠的当量值Ca2+、Mg2+的当量值高, 经过Na+交换后的软化水含盐量有所提高。锅炉运行过程中水碱度过高超标, 会影响蒸汽品质, 锅水中较高浓度的游离Na OH会使金属发生碱腐蚀, 使金属表面的保护膜因溶解而破坏, 加剧金属的腐蚀, 甚至引起铆接或胀接处的苛性脆化。所以, 对锅外化学水处理的锅炉要控制锅水碱度和p H值不能过高。为了使锅水杂质浓度减少到容许的范围内, 防止由于浓缩引起的上述弊害及防止排污装置堵死, 都需要把适当数量的锅水排放出去, 即要进行排污操作。

随着交换过程的不断进行, 交换剂中的Na+被大部分置换, 出水中便含有Ca2+、Mg2+ (即出现了硬度) , 当硬度达到一定范围时, 此水已不符合锅炉给水标准, 说明交换剂已失效, 此时就要再生, 恢复交换剂的软化能力, 再生剂是食盐 (NaCl) 。再生过程中, 含有大量Na+的氯化钠浓溶液通过失效的离子交换树脂层, 将离子交换剂所吸附的Ca2+、Mg2+强行排除掉, 而Na+被交换剂所吸附, 使离子交换树脂恢复离子交换能力, 其反应式如下:

2.1.2 离子交换法在锅炉水处理中存在的问题。

离子交换法效果很好, 但它并不符合循环经济和生态保护的要求。一个重要的原因就是:它必须排放再生废液。再生废盐水的问题是比较严重的, 它会使得淡水咸化, 所以这个方已经受到了一些发达国家的政策限制。虽然从传统眼光来看, 在制备化水的盐液制备系统排污、反洗水排污、再生废盐水排污、冲洗水排一般被视作正常的和没有危害的。但是当前世界尤其是我国面临淡水资源日渐短缺的风险, 水环境污染也越发的严重, 这些含盐废水的排放不仅浪费了大量的淡水资源, 而且有使淡水咸化的危险。为了保护人类以生存的环境, 研究开发无污染的绿色锅炉水处理技术势在必行。

2.2 膜法锅炉水处理技术与应用

锅炉水处理技术发展与锅炉对水质的要求紧密相关, 近20多年来, 随着反渗透以及电渗析等各种膜技术的日臻成熟和完善, 膜技术已成功应用到大型锅炉水处理装置中。1979年白天津大港发电厂引进美国杜邦公司的反渗透装置以来, 在我国, 宝山钢铁总厂自备热电厂、天津军粮城电厂、沧州发电厂、郑州热电厂等相继在锅炉补给水处理中采用了反渗透与离子交换相结合的联合水处理工艺。

2.2.1 反渗透膜处理技术原理。

渗透是一种自然现象, 当两种不同的溶液被一种半透膜隔开时, 只有溶剂能通过薄膜, 溶质不能通过, 这种对水或溶质具有选择透过性的膜称之为“半透膜”, 其流动方向是从低浓度一侧流向高浓度一侧;当运动停止时, 纯水面与A液面的高度差或压差即称为盐液的渗透压。在以上装置达到平衡后加果在盐水端液面上施加一定压力, 此时, 水分子就会由盐水端向纯水端迁移, 溶剂分子在压力作用下由浓溶液向稀溶液迁移的过程被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端, 并在该端施加超过该盐水渗透压的压力, 就可以在另一端得到纯水, 这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个, 一是有选择性的膜, 称之为半透膜;二是有一定的压力。简单地说, 反渗透半透膜上有众多的孔, 这些孔的大小与水分子的大小相当, 由于细菌、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多, 因此, 不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中, 溶解性盐类是最难清除的。因此, 经常根据除盐率高低来确定反渗透的净水效果。反渗透除盐率高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前, 较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

2.2.2 反渗透膜处理技术在锅炉水处理中的应用。

反渗透技术是在外加压力的作用下, 使水溶

液中的某些成分选择性通过, 从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。与传统的离子除盐的水处理技术相比, 具有如下的特点:分离过程中不用加热, 无相变化, 能耗少;设备紧凑, 占地少;操作简单, 适用性强, 易于实现自动化, 提高劳动生产率;出水水质稳定合格;耗酸碱量降低, 废水排放量少, 大大减少环境污染。目前, RO的应用水平还不完全成熟, 许多设计、运行中的问题并没有得到彻底解决, 再加上膜元件及设备大多须进口, 国内至今没有统一规范。因此, 研究R0的应用是很有意义的。

2.3 锅炉水脱氧处理技术与应用

锅炉给水一般都与大气进行了充分接触, 水中的溶解氧基本上是饱和状态。常温下水中的溶解氧含量约10mg/L, 水温升高溶解氧含量减小, 反之溶解氧含量增多。小型工业锅炉因无除氧设备, 溶解氧随给水进入锅炉引起锅炉金属发生电化学腐蚀。氧在阴极部位能接受电子, 使阳极部位的金属以离子形式进入溶液而形成腐蚀。在阳极, 氧可以把二价铁 (Fe2+) 氧化成三价铁 (Fe3+) , 从而降低了阳极附近溶液中金属本身的离子浓度和它的极化作用, 而加强了金属的腐蚀。由阳极进入溶液的铁离子与阴极产生的氢氧根离子又互相作用, 生成铁的各种氧化物, 它们附着在被腐蚀的部位, 随着腐蚀加剧, 氧化物堆积越来越高, 形成隆起状的锈疱, 将锈疱铲去, 就会发现金属腐蚀的凹坑。氧腐蚀已成为小型工业锅炉运行中普遍存在的问题, 严重影响锅炉的安全运行和使用寿命。对于热水锅炉, 规定额定供热量大于等于4.2MW就要配备给水除氧设备, 但有些单位出于经济方面的考虑没有安装, 从而造成一台新装的锅炉, 使用不到两个采暖期便因氧腐蚀严重, 管壁减薄而不得不大面积维修, 有的在使用过程中便腐蚀穿孔, 不得不停炉紧急抢修, 造成了较大经济损失, 社会效益也不好。

对于大于6t/h的锅炉, 锅炉用水要实施除氧。锅炉除氧水处理工作能否正常开展, 关键在其设备性能的选择上是否经济合理, 行之有效。热力除氧及真空除氧需消耗大量热能, 除氧成本很大, 而且除氧效果受锅炉热负荷波动性影响较大, 难以保证水质完全达标。常温过滤式除氧是一种较为理想的锅炉用水除氧设备, 其特点:除氧器体积小, 安装高度可实施口位安装, 对进水温度及运行流速变化适应性强, 不影响出水质量, 易于实现连续式软化-除氧一体化系统, 方便实用。除氧介质海绵铁粒无毒, 使用前不需任何处理, 使用中只需反洗和定期补足 (每季度或半年补充一次) , 货源充足, 易于操作。

3 锅炉水处理技术进展与展望

水处理的发展随水处理科学的进步也得到不断提高, 由过去的简单石灰沉淀软化法, 发展到离子交换处理法、电渗析以及反渗透等膜技术。

为了解决离子交换法的不足, 一个重要的发展趋势是防腐阻垢剂法。实际上在离子交换法出现以前, 锅内水处理技术已得到广泛应用。在离子交换法问世之后, 锅内加药法与其配合使用, 获得了更快发展。在发达国家, 广泛采用离子交换一锅内加药法, 也可以单独采用锅内加药法, 像我国这样单独采用离子交换法的锅炉已非常少见, 这可能是我国锅炉寿命较短的主要原因。锅炉水处理剂的种类很多, 作用也不尽相同, 这里就不赘述了。具体的应用中可根据锅炉结构和水质特点, 灵活运用。反渗透技术作为锅炉补给水处理的预脱盐装置, 大大减少了离子交换系统再生废酸和废碱的排放量, 有利于环境保护, 同时除去了水中的微粒、有机物和胶体物质, 对减轻离子交换树脂的污染、延长离子交换树脂的使用寿命都有着良好的作用。

综上, 结合锅炉情况, 综合采用各种水处理技术灵活组合, 可以大大降低锅炉结垢速度, 从而提高热能利用效率, 防止锅炉安全事故, 实现锅炉的节能低碳和安全运行。此外, 通过采用适当的技术可以减少锅炉水处理污染物排放, 从而实现过路的绿色环保运行。

参考文献

[1]李静, 鲍东杰, 司芬改, 等.热电厂锅炉补给水处理方案设计与技术经济分析[J].工业水处理, 2006, 26 (11) :80-82.

浅谈矿井水现状及处理技术 篇11

一、矿井水资源的种类

矿井水的基本水质与当地地下水水质相同，但由于流经采掘工作面，而使其发生变化，基本符合饮用水标准的，我们称之为洁净矿井水，除此之外我们习惯上将需要进行处理的矿井水分为4类：

（1） 含悬浮物矿井水。水中有较多的悬浮物，其主要成分为煤粉，但由于煤粉比重小所以导致此类矿井水多呈黑色，长期外排影响周边农作物及水生动植物的生长。（2） 高矿化度矿井水。水中含有 SO42- 、Cl—、Ca2+、K+、Na+、HCO3- 等离子，水质多数呈中性和偏碱性，少数呈酸性。带苦涩味，俗称苦咸水。此类矿井水不利于作物生长。（3） 酸性矿井水。pH值小于5.5的矿井水。酸性矿井水的成因主要是由于当开采含硫煤层时，硫经过氧化与生化作用产生硫酸，硫酸溶于水呈酸性。（4） 含有害有毒元素矿井水。这类矿井水主要指含氟、铁、锰、铜、锌、铅及放射性元素铀、镭的矿井水。

二、矿井水的处理方式

（1）含悬浮物矿井水的处理方式。A混凝、沉淀。悬浮物的主要成分是粒径极为细小的煤粉和岩尘，自然沉淀法无法将其很好的除去，所以需要一定量的混凝剂，但煤粉颗粒相差悬殊，比重轻，与一般无机混凝剂亲和力较弱，不易形成密实矾花，因此混凝剂的选择及反应水力条件（GT值）影响着处理效果及运营成本。聚合氯化铝（PAC）是目前矿井水混凝处理中应用最多和效果较好的一种混凝剂，根据矿井水中悬浮物特性，其投加量一般在 20 ～ 60 mg/L。目前国内针对矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水多采用混凝、沉淀、过滤、消毒的工艺。处理完成后出水水质即可达到生产使用和生活饮用标准。B调节预沉池与相互冲洗滤池。由于井下排水中煤泥量很大悬浮物含量也较大，水质水量变化较大，所以应该在矿井谁处理工艺和设施中考虑耐符合冲击能力，在常规处理工艺前加设幅流式预沉池，沉淀效果良好。水处理常用的过滤池主要有无阀滤池和普通快滤池，但是出水水质差或不稳定。新型相互冲洗滤池利用传统虹吸滤池的相互冲洗方式，利用专门的反洗阀门，结合现代自控技术，实现了滤池之间的相互冲洗，不需要专门冲洗设施，达到了冲洗效果，保证了出水水质。

下图为多数煤矿矿井水处理工艺流程。

（2）高矿化度矿井水的处理方法。A蒸馏法脱盐。煤矿在开采过程中可以产出可利用的低热值燃料煤矸石，但目前每年的利用率较小，所以可以考虑煤矸石作为廉价燃料用蒸馏法淡化矿井苦咸水。蒸馏法主要有两种方式。一种是以煤矸石作为沸腾炉燃料生产蒸气来淡化苦咸水。另一种方式是将煤矿与热电厂联合起来，采用背压发电机组产生的余热作为热源加热淡化苦咸水。B电渗析（ED）法脱盐。ED法是在外加直流电场力的作用下利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，使溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。对钙、镁、氯化物等溶解性无机盐类的去除率达75%—93%，可以满足苦咸水淡化需求。但电渗析法对硅的去除基本无作用，对SO42- 去除率很难超过65%。C反渗透（RO）法脱盐。借助于半透膜，在压力作用下进行物质分离的方法。它可有效地去除水中的无机盐、低分子有机物、病毒和细菌。目前反渗透膜与组件的生产已相当成熟，膜的脱盐率高于99.3%，透水通量增加，抗污染和抗氧化能力不断提高。

（3）酸性矿井水的处理。A 中和法。近些年，用轻烧镁粉处理酸性矿井水表现出色，轻烧镁粉的主要成分是活性氧化镁，即使用量过多，溶液的pH值也不会超过9。用轻烧镁粉中和硫酸，通常无沉淀物生成，也不会发生结垢问题，中和产物是硫酸镁，可以作为一种含硫酸镁的肥料加以利用。B生物化学法。利用氧化亚铁硫杆菌，在酸性条件下将水中Fe2+氧化成Fe3+，然后再用石灰石进行中和处理，以实现酸性矿井水的中和及除铁。C湿地生态工程法。使矿井水流入人工湿地后pH值可上升，并且除去其中50%以上的污染物，但此法处理速度慢，占地面积大，处理效果并非很理想，所以有待进一步研究。

（4）含特殊有害元素矿井水的处理。这类矿井水主要指含氟、铁、锰、铜、锌、铅及放射性元素铀、镭的矿井水。含重金属矿井水主要指含有Cu，Zn，Pd等元素的矿井水，这些元素的浓度符合排放标准，但超过生活饮用水标准，所以不宜直接饮用，这类矿井水首先应进行悬浮物去除，然后对其中的污染物进行有针对性的处理。

工业锅炉水处理及节能监管 篇12

据相关文献显示, 截至2008年底, 全国共有锅炉57万多台, 其中链条锅炉是中国工业锅炉燃烧设备的主要方式, 约占中国工业锅炉产量台数的60%, 固定炉排锅炉约占30%[1]。我国工业锅炉量大面广, 平均容量小, 且以燃煤为主, 工业用煤80%用于工业锅炉燃烧, 年耗煤量达3.5~4亿tce标准煤[2]。我国工业锅炉实际运行热效率只有65%左右, 而工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率平均为80%~85%[3,4]。以上数据, 既说明我国能源综合利用水平与世界先进国家相比有明显差距, 也说明工业锅炉的节能潜力巨大。《中国国民经济和社会发展十一五规划纲要》将工业锅炉技术进步列为节能工作的重要内容;国家发改委制定的《节能中长期专项规划》中, 已将燃煤工业锅炉 (窑炉) 改造列为“十一五”十大重点节能工程之首[5]。

工业锅炉炉水担负着传递能量的重要作用, 水处理不当将造成锅炉的热损失, 热损失主要由以下三个方面组成: (1) 锅炉结垢造成的燃料浪费; (2) 锅炉冷凝水排放造成的热损失; (3) 锅炉给水水质不良而过量排污导致的热损失。因此, 工业锅炉水处理节能研究及监管措施应围绕以上热损失展开, 即:防止结垢以提高锅炉热效率;回收凝结水以提高热利用率;减少排污量和回收排污热以减少排污热损失。

1 锅炉结垢造成的燃料浪费

水垢对锅炉的安全运行危害很大, 而且还导致浪费大量的燃料, 其根源是水垢的导热性能太差。表1所示为钢材和各种类型水垢导热系数的对比。由表1可知, 钢材的导热系数比水垢大很多, 最高可达1 000多倍。

水垢严重阻碍传热, 热量不能迅速传递到炉水中, 造成排烟温度升高, 燃料大量浪费。图1所示为在不同厚度的情况下, 水垢种类与热损失的关系。由图可见当水垢厚度达1 mm时, 几种水垢导致的热损失达到了7%~10%。据统计, 目前我国有工业锅炉54万多台, 2006年全国工业锅炉共耗煤约6亿多t[6], 按水垢平均多消耗5%燃料计, 我国每年因工业锅炉结垢导致多耗燃煤3 000~4 000万t。

1.1 水垢形成机理研究

虽然水垢在工业锅炉内随处可见 (如图2所示) , 但从锅水中析出形成污垢的过程和机理一直不确定, 相关研究也较少[7,8,9], 这样就影响到采用有效方法抑制结垢或除垢。因此, 要进一步加深对水垢生成基本规律的认识, 把握多种因素对水垢形成的影响。

为了系统研究工业锅炉结垢的形成规律, 本文建立锅水结垢模拟试验平台。试验平台由电加热系统、泵压系统、测温系统和测厚系统组成。试验采集锅炉中的高硬度循环水来研究结垢规律。试验台采用电加热带缠绕在特制水冷壁管外表面加热, 模拟锅内高温, 促使高硬度循环水在较短时间内在加热表面沉淀结垢。高硬度水在水泵的推动下循环, 可在较短的时间内实现水垢的形成, 以便开展实验研究。通过测量管表面温度变化, 计算内壁沉淀水垢的热阻变化, 进而测算管内表面水垢形成的规律。

1.2 水垢形成机理数学模型构建

目前关于锅炉水垢形成机理数学模型的研究比较零散, 涉及水垢的研究范围也很窄 (水垢热导率因其化学成分和存在状态特征的不同, 而有很大差别, 就是同一种水垢, 疏松多孔的也比致密坚硬的水垢热导率要小得多) , 并未形成完整的研究体系。因此建立水垢形成机理数学模型势在必行。

边界层的厚度与锅水在锅内的流动状态有关。流体力学理论认为, 雷诺数Re≤2 230时, 流体在管内呈层流状态;当雷诺数Re≥4 000时, 流体在管内呈湍流状态。只有形成湍流状态, 才能获得较薄的边界层, 才能达到强化传热、降低边界层温度的目的。而要使雷诺数Re≥4 000, 则要保证一定的锅水流速。

图4所示为锅水在锅内流动受热简化模型。根据边界层传热理论[10], 可得到二维、稳态、无内热源的边界膜层换热微分方程组为

连续性方程

动量方程

能量方程

换热方程

式中x———平行于壁面方向;

y———垂直于壁面方向;

u、v———x、y方向的速度分量;

ρ———流体的密度;

p———动水压强;

α———热扩散率;

t———温度;

h———表面传热系数;

λ———导热系数;

Δt———温差。

根据上述方程组, 在已知锅水主体温度及物性参数下, 可以求出边界膜层的换热系数, 从而可求得边界膜层的最高膜温t3。

基于结垢过程是反应动力学控制, 即结垢速度主要与结垢反应温度T (锅水的膜温t3) 有关, 可得出结垢速度为

式中V———结垢速度;

C1———结垢母体浓度;

n———反应级数;

A———指前因子;

E———活化能;

R———通用气体常数;

T———结垢反应温度。

根据结垢速度可以确定锅水结垢厚度与时间的关系。通过水垢形成机理数学模型的建立, 能够得到水垢形成理论数据, 为有效抑制结垢或除垢等技术的研究提供理论依据。

2 锅炉冷凝水排放造成的热损失

图5所示为近三年对各类型锅炉能效测试, 得出的各类型锅炉冷凝水排放造成损失情况。由该图可知, 凝汽式发电厂和供热式发电厂水汽循环损失较为正常, 工业蒸汽锅炉水汽循环损失较大, 平均冷凝水回收利用率仅为20%。若按工业蒸汽锅炉总量50万台计, 每台锅炉平均蒸发量为3 t/h, 年平均运行250天, 平均冷凝水回水温度90℃, 补给水温度20℃, 温差为70℃。每年冷凝水排放的热损失为7 227万tce标准煤。工业蒸汽锅炉冷凝水回收利用率若提高至80%, 则每年可节约5 425万tce标准煤。因此, 工业锅炉冷凝水回收节能潜力巨大。

3 锅炉过量排污所导致的热消耗

图6所示为近三年对各类型锅炉能效测试, 得出的各类型锅炉排污率的情况。由图可知, 工业锅炉平均排污率最高, 为l5%。工业锅炉和以软化水为补给水的供热式自备电厂锅炉平均排污率均超过了有关技术规定。若工业锅炉排污率能控制在5%左右, 则每年可节约1 162万tce标准煤。因此, 工业锅炉排污节能潜力巨大, 同样减排工作十分艰巨。

4 工业锅炉水处理不当原因

4.1 结垢速率较高原因

(1) 水处理设备选型不当或存在缺陷;

(2) 水处理设备操作不当;

(3) 没有定期进行水质化验并及时调整水质;

(4) 水源水质恶化, 原有水处理设备出水水质达不到要求;

(5) 水处理作业人员素质较差;

(6) 使用单位和相关部门对水处理重视不够;

(7) 监管不到位, 水质检测不合格没有处罚处理依据等。

4.2 冷凝水回收率较低原因

(1) 没有设计冷凝水回收装置;

(2) 业主不愿意增加冷凝水回收装置的投入;

(3) 没有采取相应的水处理措施, 导致冷凝水不合格, 而无法回收利用;

(4) 由于蒸汽系统和冷凝水系统存在着CO2腐蚀, 当回水再使用时, 由于铁离子对测定硬度有干扰, 误将硬度合格的回水判定为不合格而排放掉;

(5) 回收装置设计不合理, 热能没有有效利用等。

4.3 排污率过高原因

(1) 水处理系统设计时没有根据水源水质选择水处理方式, 导致给水溶解固形物较高;

(2) 近年来枯水季节水源受海水倒灌的影响, 水源水质逐年劣化, 锅炉排污率有不断上升之势;

(3) 水处理设备选择不当或操作失误, 再生废液进入锅炉;

(4) 锅炉产生的蒸汽用于生产后冷凝水回收率普遍较低, 不能有效降低给水溶解固形物;

(5) 使用单位没有按要求化验水质, 盲目排污;

(6) 水处理作业人员通常错误采用增大排污的方式, 以达到降低锅水碱度和p H值等。

5 做好水处理及节能监管工作

5.1 结垢速率较高的对策

减少锅炉结垢应本着“预防为主, 除垢为辅, 防除结合”的原则。减少锅炉结垢应设三道“防火墙”。即:提高水处理作业人员和管理人员的素质, 同时还必须加大检测和监督力度;因炉因水合理选择水处理方式, 确保锅炉水质合格;锅炉水垢超标时, 锅炉应停运进行化学清洗。

5.2 冷凝水回收率低的对策

(1) 制定冷凝水回收技术规范, 使设计单位有章可循, 设计时尽可能的有效利用冷凝水的热能;

(2) 对冷凝水回收利用的经济效益进行大力宣传和普及教育;

(3) 加强水汽循环系统处理措施, 提高冷凝水回收率;

(4) 对可能造成冷凝水的污染物进行化验监督;

(5) 加强科研, 提高防止冷凝水被生产工艺介质污染的手段;

(6) “对症下药”, 减缓蒸汽管道、换热设备、回水管道等腐蚀;

(7) 推广使用先进的冷凝水回收工艺和装置。

5.3 排污率过高的对策

(1) 制定工业锅炉水处理设计技术规范, 设计时尽可能降低给水中的溶解固形物;

(2) 改善补给水水质, 水源水质较差或海水倒灌严重的地区, 锅外水处理应尽量采用反渗透、电去离子软化等能够降低补给水溶解固形物的设备;

(3) 提高冷凝水的回收率;

(4) 科学排污, 根据分析化验结果, 控制排污量, 即有效降低锅水溶解固形物, 又要防止过量排污造成能量的浪费:

(5) 防止再生残液进入锅炉, 软化器再生后应彻底将再生残液清洗干净, 淘汰容易造成再生残液漏进锅炉的水处理设备;

(6) 锅水碱度p H超标时, 应加降碱性药剂调节处理。

6 结论

综上所述, 锅炉结垢、冷凝水回收率低、排污率过高等均对锅炉热效率有较大影响, 工业锅炉水处理节能应从这三个方面着手。特种设备监察机构和检验检测机构应加强水质监督和水处理设备的检验工作, 进一步加强使用单位水处理工作规范性;同时, 使用单位应提高水处理人员节能意识和作业水平, 为实现工业锅炉节能、安全运行做出贡献。

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