锅炉水处理工艺

2024-07-01

锅炉水处理工艺(共12篇)

锅炉水处理工艺 篇1

1 超滤系统概述

河南开普化工股份有限公司配套了25m3/h 全膜法二级除盐水系统, 将超滤作为反渗透的预处理应用于锅炉补给水的制备中, 具体工艺流程为:进水经100mm多介质过滤器、超滤后经二级反渗透处理, EDI处理, 然后供锅炉使用。超滤预处理系统如图1所示。本超滤预设备采用海得能HYDRAcap60超滤膜元件, 共9支, 膜内径为0.7mm, 外径为1.2 mm, 膜孔径0.01~0.02mm, 外压式中空纤维膜, 系统产水量40T/h, 回收率〉90%, 运行压力<0.3MPa。UF设备运行自动化程度高, 采用运行—反洗—运行交替方式, 膜过滤周期为40min, 反冲洗时间为90s, 反冲洗水取自于超滤部分产水。在运行平稳的情况下坚持每个月进行一次化学清洗。

2 设备运行情况

首先, 调整工艺运行参数, 缩短产水时间, 延长其反冲洗和正冲洗的时间, 继而又对机组采取了大水量的连续反冲洗、正冲洗操作, 发现效果只能维持很短的一段时间, 机组的产水量和TMP又重新恶化;其次, 拆下其中一支反冲洗后的超滤膜, 发现膜入口处有棕黄色粘滑性胶状物, 同时对原水水质进行分析, 发现原水水质发生较大变化, 尤其是COD指标变化较大。根据上述依据, 初步判断超滤设备主要受到了水中有机物和微生物的污染。在原水100mm多介质过滤器前增加FeCl3絮凝剂加药系统, 2台无阀滤池设备, 以去除水中易造成膜污染的胶体物质。同时, 投入人力在数天中连续进行化学清洗, 超滤系统运行压力基本稳定, 并在最高产量需求下维持了一个月。2007年1月下旬开始, 超滤系统运行压力又不稳定, 又对超滤膜进行连续数次清洗, 但每次清洗后的正常运行只能维持一周左右。频繁的膜清洗, 影响苯酐生产, 被迫降负荷生产。为了彻底解决问题, 2007年3月份, 该公司在不影响生产用水, 保证原水处理装置运行, 并且在经济、有效的前提下对超滤预处理系统进行改造, 如图2所示。具体分以下步骤:

(1) 在100mm过滤器前增加2台活性炭过滤器 (1用1备) 、1台反洗泵及1只电动阀, 炭过滤器用于吸附原水中的绝大部分有机物、胶体等, 可大幅减轻原水多介质过滤器和超滤设备的负担;

(2) 增加现场SDI测试仪, 对原水水质进行监控;

(3) 在原超滤装置上增加四支膜, 保证在超滤流量下降的情况下也能满足生产用水需求;

(4) 考虑到反渗透及EDI设备的化学清洗, 增加一台容积150m3水箱与超滤产水箱连通, 并且对有问题隐患的管道阀门进行更换。该系统自5月份改造完成后, 超滤装置进水pH为4~10, TOC<2mg/L, 产水SDI<2, 至今系统一直运行稳定。

3 超滤系统应用注意事项

超滤工艺作为一项新型的技术已获得广泛的应用, 但由于此项技术的特点, 具体应用时还需全面考虑。现结合本公司超滤+反渗透+EDI联合水处理工艺运行至今出现的一些问题探讨如下:

(1) 系统设计一定要严谨、科学。本公司设计时按照超滤膜正常产水通量进行设备购置, 采用海得能HYDRAcap60超滤膜元件, 共9支。由于对原水水质变化估计不足, 当水质恶化时, 使得超滤膜污染, 水回收率下降, 压差增加, 增加了清洗频率, 造成当初设计的超滤系统到达负荷极限。因此在系统设计时不应该过分降低造价使装置的滤膜元件减少。

(2) 做好膜及系统的停运保护。膜组件停运必须进行充分清洗, 然后密封湿态保存。若时间短 (10天内) 应打循环并每1天换一次水。如长时间停运, (10天以上) 应用1.0%甲醛水溶液浸泡, 并每月检查一次, 夏天控制环境温度在25℃以下以防霉变。冬天应防冻, 必要时加入10%—20%的甘油。建议设备长期运行。

(3) 超滤UF的运行一定要防止水源突然恶化, 要确保UF前的处理设备起到应有的作用, 防止进入不合格的水, 造成超滤膜严重污堵, 影响出水, 需要多次清洗后才能解决。

(4) 适时进行系统清洗, 控制微生物的滋长。超滤膜使用到一定时间应进行清洗, 否则会影响产水量, 增加阻力。通常在产水量降低10%时就进行清洗, 清洗方法采用先药液浸泡, 然后等压循环清洗。如用多种清洗液清洗, 每次清洗后应排尽残液并用清水冲洗干净再换另一种药品。

(5) 清洗剂应针对污染源选用, 在实际中可根据进水水质变化情况、运行数据、 保安过滤器内的沉积物、超滤膜表面沉积物的成分等分析污染物的类型, 并注意清洗液应对膜及组件材料无化学损伤。

4 结语

目前超滤膜正越来越多地应用到反渗透的预处理中, 构成所谓的集成膜处理系统 (IMS) , 用超滤代替传统的砂滤、活性炭、微滤是今后水处理工艺的一个新的发展趋势。但超滤膜的选用需结合水源地的水质情况来选用, 若源水污染严重, 超滤膜设备去除溶解性有机物存在很大局限性, 必须与其他技术组合才能达到超滤的预定效果。

参考文献

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[2]方忠海, 薛家慧, 仝志明, 等.超滤膜分离技术在炼油废水深度处理中的应用[J].工业水处理, 2003, (7) .

[3]王磊, 福士宪一.影响超滤膜长期、稳定运行的因素分析[J].中国给水排水, 2002, (4) .

[4]李存芝, 李琳, 郭祀远, 等.超滤膜改性技术及其应用[J].广东化工, 2003, (3) .

[5]王磊, 福士宪一.运行条件对超滤膜污染的影响[J].中国给水排水, 2001, (10) .

锅炉水处理工艺 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。

锅炉水处理工艺 篇3

关键词:不良水质;锅炉;危害;水处理方法;问题;对策

随着社会经济以及现代工业的飞速发展,在人们日常生活以及各种工业生产都会广泛应用到锅炉。在锅炉运行中,水质是必不可少的一种工质,水质处理是锅炉安全、经济运行中非常重要的内容。锅炉水处理主要是处理进入到锅炉之前给水中的有机物、胶体物、悬浮物、气体以及各种溶液的盐类等物质,同时还需要妥善调整锅内水质,确保锅炉给水以及锅水的品质达到相应的标准和要求。假如锅炉水质不良的情况下,通过一系列物理变化、化学反应很容易使得锅炉受热面结垢,或者使金属腐蚀,这样会对锅炉应用造成严重的危害,因此必须高度重视锅炉水处理。

一、不良水质对于锅炉的危害

(一)结垢

锅炉属于一种热交换设备,主要会产生热水或者蒸汽,要实现换热的过程,就一定要用水这种介质来传能。锅炉水受热的过程中,水中的钾、钙、钠、镁以及O2、CO2等溶解性气体很容易发生化学反应,而且这些杂质也容易浓缩,锅内杂质处于一种饱和状态时会析出固体物质,假如在锅水中悬浮的情况下就会被称为水渣;假如是在受热面附着的情况下就会被称为水垢。通常情况下,相对于钢铁而言,水垢的导热能力仅仅为十分之一至几百分之一,因此一旦锅炉内出现水垢,会大大降低锅炉受热面的传热性能,相应的也就会降低锅炉的热效率,为了保证锅炉的额定参数,一定要投入更多的燃料,这样会导致燃料浪费。同时,锅炉出现水垢的情况下,由于其传热性能大大降低,因此燃料燃烧产生的热量无法在短时间内快速传导到锅水中,这样会升高锅炉受热面金属壁温,结果导致金属过热,极易引发鼓包以及爆管等重大安全事故。具体而言,结垢对于锅炉的危害主要体现在以下几个方面:

1.浪费燃料

如果锅炉结垢后,会降低锅炉受热面的传热性能,这样锅水也无法及时接收到燃料燃烧产生的热量,燃烧产生的烟气会带走大部分的热量,这样会使排烟温度过高,增加烟热损失,降低锅炉热效率。为了使锅炉在额定参数下运行,一定要加大燃料的投入。

2.损坏受热面

锅炉结垢后,因为传热性能大大降低,燃料燃烧产生的热量无法向锅水传递,这样会大大升高烟气以及炉膛的温度,由于锅炉受热面的两侧产生较大的温差,也会升高金属壁的温度,进而降低金属壁的强度。迫于锅内压力很容易出现鼓包、爆炸等危险。

3.锅炉出力降低

在锅炉结垢后,会使受热管的内流通截面减少,使管内水循环流动阻力增加,严重的话可能会使受热管完全堵塞,这样会严重影响锅炉正常的水循环,锅炉内部的传热也会受到很大的影响,进而削弱锅炉的蒸发能力,降低锅炉出力。

4.增加化学除垢药剂的消耗

为了确保锅炉的经济、安全运行,必须彻底清除水垢,一般都会采用碱、酸等化学药剂除垢,这样需要的化学药品量较大,很容易污染环境。而且如果酸洗过于频繁或者酸洗不当的情况下,可能会缩短锅炉的使用寿命。

(二)腐蚀

腐蚀主要指电化学腐蚀,因为锅炉给水没有除氧的情况下进入到锅内,进而导致腐蚀。腐蚀会对锅炉造成以下几个方面的

危害:

1.破坏金属构件

水质不良的情况下,锅筒集箱、对流管柬、水冷壁、省煤器等构件的金属面可能会被腐蚀,这样会减少金属壁的厚度,也可能会使金属壁凹陷甚至穿孔,使锅炉强度降低,对于锅炉的安全运行会造成严重的影响。而且也会大大缩短锅炉的使用寿命,导致巨大的经济损失。特别是热水锅炉具有大量的循环水,腐蚀情况可能更加严重。

2.产生垢下腐蚀

水垢中含有高价铁,因此接触水垢后很容易产生化学反应而导致金属腐蚀。铁的腐蚀产物也非常容易形成新的水垢,这样就会形成一种恶性循环,使锅炉部件损坏速度进一步加快。特别是燃油锅炉金属腐蚀的产物对于锅炉的危害更大,一旦腐蚀达到某一种深度后,管壁会由于过热出现鼓包、爆管等现象。

3.汽水共腾

如果锅炉的运行操作不正确,或者是由于锅炉水中掺杂了大量的硅化物、磷酸钠、氯化钠、油脂等杂质,或者锅炉水中的碱和有机物出现皂化反应的情况下,蒸汽锅炉中的水大部分被蒸汽带走,液面会出现泡沫,导致汽水共腾。这种情况下,锅炉的蒸汽被污染,蒸汽流以及过热器管中会积盐,使管道堵塞。而且,蒸汽过热的温度下降后,很难辨清气泡,这样会出现水锤作用,导致过热器内、回水弯头部位以及蒸汽阀门出现腐蚀。

(三)杂质堵塞

因为使用环境不同的话,应用的水质也会有很大差异,一旦锅炉水循环系统中有各种水质的情况下,很容易使管道堵塞,这样会大大降低锅炉的蒸汽品质。而且水位计很难准确看清楚水位,这样会发生水击等事故,不利于锅炉的安全运行,不仅会增加能源消耗量,也不利于锅炉的安全运行。

二、关于锅炉水的处理方法

(一)凝结水处理

在循环的过程中,凝结水可能会被系统腐蚀产物以及汽轮机凝汽器冷却水泄漏等污染,因此也应该采取适当的处理措施。在处理凝结水的过程中,主要需要考虑凝结水污染情况、锅炉是否具有分离器或者锅筒、锅炉参数等情况。锅炉参数提高的情况下,相应的也会增加凝结水的处理量。一旦超过锅炉临界压力,一定要全部处理干净,如果是亚临界压力或者超高压的处理量一般控制在25%-100%。如果锅炉有锅筒的话,可以不用处理。电磁过滤器、纤维素覆盖过滤器是目前较为常用的凝结水处理设备。将凝结水中的氧化铁以及氧化铜等腐蚀产物除去后,再加入粉末树脂覆盖过滤器或者混合床中进行深层次的除盐。

(二)补给水处理

由于蒸汽的不同用途以及不同的凝结水回收程度,相应的补给水量也会有很大差异。一般情况下,供热锅炉达到100%,凝汽式电站锅炉比其蒸发量3%还少。补给水的处理环节主要包括以下几个环节:

1.预处理

若原水属于地表水的情况下,首先应该将水中的有机物、胶体物以及悬浮物等完全除去,一般可以将硫酸铝等混凝剂加入到原水中,这样可以凝聚水中的杂质使其自己慢慢下沉,然后再进行过滤。如果原水属于城市用水或者地下水的情况下,可以不用除去水中杂物,可以直接过滤。一般可以采用机械搅拌式、水力加速式以及脉冲式澄清器等澄清设备进行澄清,可以采用双流式、单流式过滤器或者无阀滤池、虹吸滤池等过滤设备。还可以应用活性炭过滤器将水中的有机物进一步清除。

2.软化

将镁、钙等硬盐利用人造或者天然的离子交换剂转化成不结硬垢的盐,这样可有效避免锅炉管内壁会形成硬水垢。如果锅炉水具有较高的碱度或者含有碳酸镁、碳酸钙盐的情况下,可以在预处理环节加入石灰或者直接采用氢钠离子交换法进行处理。这种处理方法基本上可以适用于部分工业锅炉的要求。

3.除盐

由于锅炉参数一直在提高,而且也慢慢出现了直流锅炉,有的工业锅炉甚至要求完全清除锅炉给水的所有盐分。因此一定要应用除盐办法。采用化学除盐有很多种离子交换剂类型,其中阴离子交换树脂(简称阴树脂)以及阳离子交换树脂(简称阳树脂)应用最为普遍。离子交换器中的含盐水在树脂中流过的时候,盐分中的阴离子以及阳离子会分别交换树脂中的阴离子(OH-)、阳离子(H+),这样就可以除去锅炉水中的盐。

如果锅炉水具有较高碱度的情况下,不仅应该应用阳离子交换器,同时应该串联脱碳器将CO2除去,这样可使阴离子交换器的负担尽可能减轻,促进整个系统能够经济运行。如果锅炉水中含有较高的盐量的情况下,可以应用电渗析工艺或者反渗透工艺,将水质淡化,然后再采用离子交换器进一步深入的除盐。如果直流锅炉、锅筒锅炉处于中低压的话,应该根据其具体的含量进行处理,如果处于高压以上的情况,一定要将水中的微量硅除去。

(三)给水除氧处理

热力系统的金属很容易被锅炉给水中的溶解氧腐蚀,锅炉热负荷较高的地方,腐蚀产物会形成铜铁垢,这样会降低锅炉的传热能力,有可能会沉积在汽轮机高压缸中,或者可能会导致爆管,降低汽轮机的效率。因此,凝结水、补给水经过除盐或者软化后,想要进入锅炉的话都应该加强除氧处理,可以采用真空除氧,也可以采用热力除氧,必要的话可以采用化学除氧。真空除氧主要是采用汽轮机凝汽器进行除氧。热力除氧主要是在除氧器中不断加热给水至沸腾,这样会降低水中气体的溶解度,水中就会逸出气体进入大气中。在采用热力除氧方式的过程中,注意一定要将水加热到饱和温度,而且也应该采用雾化播散装置或者淋水装置扩大除氧水的表面积,这样可以快速排出逸出的气体。化学除氧方法主要是将亚硫酸钠或者联胺加入到给水中,这样可以大大减少给水中的含氧量。

(四)锅内加药以及给水加氨处理

锅炉给水在经过凝结水处理、补给水处理、给水除氧等处理后,通常都需要在里面加入有机胺或者氨等物质,使给水PH值提高,避免金属部件被酸性水腐蚀。如果锅炉带有锅筒的情况下,必须进行锅内处理。在锅内处理的过程中应该将磷酸三钠或者其他的化学剂加入到锅筒中,这样可以将水中的一些盐类杂质变成泥渣,在排污中排出,可以避免形成水垢或者延缓形成水垢。

三、进一步完善锅炉水处理工作的建议

(一)加强监管锅炉水处理工作

作为监管部门一定要将自身的监管职能充分发挥出来,这就要求监管部门一定要充分意识到锅炉水处理的必要性及重要性,明确规定锅炉水处理的相关要求和标准。监管部门应该定期检查锅炉使用单位的水处理情况,使用单位能够高度重视锅炉水处理工作,并且督促使用单位能够进一步改进、完善锅炉水处理的工作方式,确保锅炉水处理的质量和效果。

(二)转变管理理念,选择合理的水处理设施

在锅炉水处理工作中会包括水处理设备操作、原水预处理、锅炉防垢、排污及除垢等多个方面内容,但是很多使用单位会由于经济条件、管理、场地、设备以及技术等各方面因素的限制无法达到预期的要求。为此,锅炉使用单位应该从长远的角度思考、筹划锅炉水处理工作,建立全局规划观念,采用区域联片共用锅炉的方法,对于那些没有达到管理要求的小锅炉房尽可能不用。这样可以减少废气、废物的排放,也可以减少资源浪费,而且也可提高锅炉管理的有效率。作为锅炉水处理的检验人员一定要树立自主学习的良好习惯,不断学习关于水处理的新知识以及新技术,时刻了解关于水处理技术的最新动态,为锅炉使用者提供更佳的技术服务以及业务帮助,真正落实锅炉水处理工作。其次,锅炉使用单位也应该进一步完善水处理措施,在处理锅炉水的过程中尽量采用锅外水处理的方式,这样有利于提高水处理设备的有效使用率,确保锅炉的水质质量。

综上所述,不良水质会导致锅炉出现结垢、腐蚀、管道堵塞等问题,不利于锅炉的经济、安全运行,我们一定要根据锅炉以及锅炉水的实际情况选择合适的锅炉水处理方法,而且监管部门也应该加大锅炉水处理工作的监管力度,督促锅炉水处理工作的全面落实,确保锅炉水质的质量。

参考文献:

[1]李国栋.谈不良水质对锅炉的危害及锅炉水处理方法[J].工业技术,2012.

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[4] 刘荣光.锅炉水处理中的经济分析[J].辽宁师专学报(自然科学版). 2001(02).

锅炉水处理工艺 篇4

玻璃行业是一个高能耗行业, 玻璃熔窑是玻璃生产线能耗最多的设备, 在玻璃成本中燃料成本约占35%~50%, 我国玻璃熔窑的热效率平均只有25%~35%, 玻璃窑排出的废烟气温度在490~590℃之间, 浪费了很多热量。为节约能源, 目前玻璃生产企业利用烟气的热量进行发电。某玻璃生产厂有3条600t/d的玻璃窑生产线, 经计算可配置3台余热锅炉, 每台余热锅炉的额定蒸汽压力为2.53MPa, 过热蒸汽温度450℃, 设计蒸汽产量15t/h, 发电机总安装容量为9MW。该余热锅炉的过热蒸汽压力比常规的电站锅炉要低得多, 温度与电站锅炉的中压锅炉一致, 整个电站的规模也很小, 属于自备电站性质。锅炉补给水处理系统的设计既要满足锅炉要求, 又要考虑自备电站规模小的实际情况。

2 锅炉补给水水质的确定

该项目的余热锅炉为汽包炉, 过热蒸汽压力2.53MPa, 过热蒸汽温度450℃, 设计蒸汽产量15t/h, 汽包内设旋风分离器进行汽水分离。经计算全厂锅炉补给水量为8t/h (含厂内汽水循环损失和对外供汽损失) , 锅炉的排污率按2%设计, 炉内加磷酸盐阻垢剂。锅炉参数应执行《工业锅炉水质》 (GB/T1576—2008) , 其锅水水质中的溶解固形物应不大于2000mg/L, 磷酸根在5.0~20mg/L之间, 蒸汽的品质应符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 (GB/T12145—2008) 中规定的额定蒸汽压力3.8~5.8MPa汽包炉的标准, 即:钠≤15μg/kg, 二氧化硅≤20μg/kg。参考中压锅炉机械携带系数和溶解携带系数, 计算得出炉水含钠量和含二氧化硅的量, 炉水水质要求见表1;根据锅炉选择的排污率、炉水水质和相关标准规范可得出给水水质, 详见表2;根据给水水质、锅炉补给水率可计算出锅炉补给水应达到的水质, 具体见表3。

3 锅炉补给水处理工艺系统的选择

3.1 原水水质

该项目位于长江流域, 采用市政自来水, 原水溶解固形物含量较低, 为252.7mg/L;化学耗氧量略高, 为4.96mg/L;阳离子总含量为3.23mmol/L, 总硬度为97.75mg/L (Ca CO3计) ;阴离子以HCO3-为主, 其次为SO42-和Cl-。原水水质全分析结果见表4。

3.2 钠离子交换树脂软化处理

原水通过钠离子交换剂时, 水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替, 使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物使水得到软化。钠离子交换后的软化水, 只是除去硬度, 无法去除碱度、二氧化硅等其他离子。由于Na+的摩尔质量比和Mg2+的摩尔质量大, 所以软化水的溶解固形物含量比原水略有提高。经软化后的水质见表5。

从表5中可以看出, 单纯的钠离子软化无法满足锅炉对补给水的水质要求, 即使采用二级钠软化处理, 硬度指标可以满足要求, 但其他指标仍然无法满足要求。

若采用氢-钠软化系统, 碱度可降到0.3~0.5mmol/L, 溶解固形物也有所下降;但二氧化硅无法去除, 硬度也只能达到0.03mmol/L。因此, 氢-钠系统也无法满足设计项目要求。而且氢—钠系统比较复杂, 再生后的酸性废水难于处理。

3.3 一级复床离子交换除盐系统

一级除盐系统是采用氢型阳离子交换树脂除去水中的阳离子, 采用氢氧根型阴离子交换树脂除去水中的阴离子, 采用除碳器除去水中二氧化碳。经处理后的水的阴、阳离子均被去除, 出水水质可达到:二氧化硅≤0.1mg/L;硬度≈0μmol/L;电导率 (25℃) ≤5 (μs/cm) 。

一级除盐系统的出水水质能够完全满足本项目锅炉补给水的水质要求。但是, 本项目锅炉补给水的处理规模很小, 只有8t/h, 一级离子交换除盐系统复杂, 设备繁多, 运行管理的工作强度较大, 再生过程中产生的废水需中和处理后达标排放。若无合适的补给水处理方式, 一级离子交换除盐系统也可以作为一个选择。

3.4 反渗透系统

反渗透 (RO) 是用压力作推动力, 利用膜的选择透过性实现物质的分离。在火力发电厂的水处理中, 反渗透和电渗析常用于离子交换的预除盐, 以降低离子交换进水含盐量, 延长运行周期, 减少废酸废碱排放量。本项目能否用反渗透的产水作为锅炉的补给水, 需要借助反渗透膜的计算软件进行计算和探讨。

为保证反渗透进水水质以减轻胶体杂质的膜污染, 设计采用活性炭/石英砂双层滤料过滤器对原水进行过滤和吸附处理;同时考虑原水硬度较高, 采用钠离子交换对原水进行软化, 既防止硬度在反渗透膜上结垢, 同时保证反渗透出水的硬度为0。反渗透设计采用一级两段系统, 系统回收率按75%设计, 一段和二段采用2:1配置, 第一段设压力容器2个, 第二段设1个压力容器, 每个压力容器内装4个膜元件, 膜原件采用聚酰胺复合膜, 膜的最高操作温度为45℃, 最高操作压力4.1MPa, p H值范围为2~11。经计算设计系统出水水质见表6。

从表6中可得出, 该系统脱盐率大于98%, 出水各项指标均符合本项目的要求, 考虑到膜的污染等因素, 会导致运行一段时间膜的脱盐率有所下降, 根据资料及运行经验, 系统脱盐率大于95%是没问题的, 在这种情况下, 出水中各项指标会有所增加, 但也都能达到本项目的要求。

4 结论

通过对各种锅炉补给水处理系统的分析比较可知, 单纯软化处理系统 (含氢-钠系统) 无法满足本项目设计要求;一级除盐系统和软化+一级反渗透系统的出水均可满足本项目锅炉补给水水质要求。软化+一级反渗透系统具有系统简单;自动化程度高、运行操作方便、系统不产生含酸碱废水等优点, 适用于玻璃窑余热发电项目的锅炉补给水处理系统。

参考文献

[1]GB/T1576—2008工业锅炉水质[S].

[2]GB/T12145—2008火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[S].

[3]GB/T50109—2006工业用水软化除盐设计规范[S].

[4]DL/T5068—1996火力发电厂化学设计技术规程[S].

[5]谢学军, 龚洵洁, 许崇武, 等.热力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社, 2011.

[6]肖作善.热力设备水汽理化过程[M].北京:水利电力出版社, 1987.

[7]施燮钧, 王蒙聚, 肖作善.热力发电厂水处理[M].北京:中国电力出版社, 1996.

锅炉水处理工艺 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

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:

锅炉水处理技术综述 篇7

热力设备在使用中因水质不良造成受热面上的结垢和腐蚀, 对于蒸汽锅炉, 还要注意盐类的沉积。以上不利现象的形成是一个积累过程, 有时问题不易发现, 只有在炉管堵塞, 锅炉受热面发生鼓包、变形、泄露时, 导致锅炉经常修理, 甚至于报废锅炉。有时虽然采取了水处理措施, 但因方法选择不当, 也给用炉单位造成了一定的浪费。

2 腐蚀机理

热水锅炉的腐蚀机理, 是因为锅炉用钢板是由铁素体和渗碳体组成, 铁素体的电极电位低, 渗碳体的电极电位高, 同时, 钢板中还含有各种杂质, 当其表面与水接触时, 即构成无数个微电池, 产生电流引起化学腐蚀, 再则就是因为没有可靠的除氧措施, 水中的溶解氧在锅炉加温的同时相继析出, 附着在管壁及锅筒壁上形成氧去极化腐蚀。其电极处化学反应式如下:

阳极反应:Fe→Fe2++2e

阴极反应:O2+2H2O+4e→4OH-

总的电池反应:2Fe+O2+2H2O→2Fe (OH) 2

如果两极间的扩散作用强烈, 补水中又在不断有氧进入, 还会发生以下二次反应:4Fe (OH) 2+O2+2H2O→4Fe (OH) 3↓

3 水处理方式有炉内与炉外两大类

3.1 原水的预处理

它主要是除掉水中的悬浮杂质和胶体杂质。通常采用混凝、沉淀和过滤等方式。预处理水质的好坏对下一步炉外水处理有很大影响。这些杂质若进入交换器内, 使树脂层的阻力增大, 更容易吸附在树脂表面影响树脂的交换能力, 缩短树脂使用寿命。特别是使用江水, 悬浮物含量太高, 必须经过预处理。

3.2 炉外水处理

3.2.1 钠离子交换软化处理

它是用Na+置换水中Ca2+、Mg2+, 从而去除水中的硬度离子, 失效后再用食盐水进行再生。

运行反应为:2Na R+Ca2+→Ca R2+2Na+

再生反应为:2Na Cl+Ca R2→Ca Cl2+2Na R

(1) 单级钠离子交换系统, 通常用两台交换器, 一台运行, 一台备用, 此系统简单紧凑, 投资少, 基本上能保证连续不断的供水。

(2) 单级钠离子串联运行。此系统虽然较复杂, 但交换器内树脂的交换容量得到了完全利用, 并能降低盐耗, 它适合于硬度较高的原水。

(3) 双级钠离子交换系统。它虽然第二级盐耗较高, 但可利用再生二级交换器的废盐液去再生一级交换器, 而且二级交换器运行周期较长, 其总盐耗比单级钠离子交换还要低一些, 钠离子交换法适用于碱度较低的原水。

3.2.2 软化降碱联合处理

水中的碱度成分是HCO3-, 它在高温下发生分解和水解反应, 使水中游离OH-增加, 蒸汽中CO2浓度增加。

(1) 钠离子交换加酸系统 (通常加H2SO4) 。该系统设备简单, 占地面积小, 能降低锅炉排污率, 提高蒸汽品质, 但对碳钢防腐不利。其适用于原水碱度大, 特别是对有负硬度的水。

(2) 石灰-钠离子交换系统。。此系统先是石灰与游离CO2、Ca (HCO3) 2、Mg (HCO3) 2反应, 再用钠离子交换器进行软化处理, 既降低了碱度又降低了硬度。它适用于碳酸盐硬度比较高, 过剩碱度不是很高的原水。

(3) 氢-钠离子交换系统。它是一部分原水经强酸H型离子交换树脂, 另一部分原水经钠型离子交换树脂, 两部分水经离子交换反应混合在一起, 从而达到降碱和去除硬度的目的。

另外, 还有NH4--Na+离子交换和Cl--Na+离子交换, 这里不作讨论。

3.2.3 水的预脱盐

当原水中的溶解固形物含量过高或相对含盐量过高时, 可以用电渗析或反渗透法进行预脱盐, 再进行软化及除碱处理。

3.2.4 水的除氧

对于给水中的溶解氧含量超标时, 还要进行热力除氧, 铁屑除氧和亚硫酸钠除氧等。

3.3 炉内水处理

这种方法适用于任何压力和出力的锅炉。压力较高的锅炉是进行炉外水处理的同时, 辅以炉内处理;对于压力较低的锅炉可直接采用炉内水处理而不用炉外处理。常用药剂:

3.3.1 纯碱 (Na2CO3) , 它与钙离子反应生成碳酸钙沉淀, 同时Na2CO3水解使水中OH-含量增大, 氢氧根与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀。在锅水碱度和PH值较高条件下, 新生成的碳酸钙结晶核的表面易吸附OH-, 阻碍了结晶的增长, 使碳酸钙沉淀分散成无定形水渣。

3.3.2 磷酸钠 (Na3PO4、12H2O) , 它是使磷酸根保持一定浓度, 与钙离子维持一定的平衡关系, 防止Ca SO4、Ca Si O3等水垢的生成, 对防止硅酸盐垢的形成效果更为明显, 但对防止镁垢的形成效果很差。

3.3.3 烧碱 (Na OH) , 它能维持锅水的碱度和PH值, 使磷酸盐与钙镁反应时, 不生成磷酸钙、磷酸镁等易形成二次水垢的物质, 且能与钙镁离子反应, 阻碍碳酸盐等沉淀物在金属表面形成水垢。

3.3.4 栲胶, 它具有络合、凝聚、吸氧防腐作用, 还具有绝缘层作用。只单一使用以上药剂防垢效果不很理想, 常用复合防垢剂。

纯碱、磷酸盐复合防垢剂, 它是以纯碱为主, 磷酸为辅;磷酸、烧碱复合防垢剂, 它以磷酸为主, 烧碱为辅, 它对易形成硫酸盐垢和硅酸盐垢的水质有良好的防垢效果。

三钠一胶复合剂, 它是将纯碱、磷酸钠、火碱和栲胶按一定比例配制而成。碳酸盐硬度大的水质, 宜适当增加火碱用量;对非碳酸盐硬度大的水质, 要多加纯碱;而硫酸盐及二氧化硅含量高的水质, 要增加磷酸钠用量;碱度大于硬度的水质, 适当减少纯碱和火碱用量;含镁离子较高的水质, 要减少磷酸钠用量;硬度大于4mg N/L的水质, 适当增加栲胶用量, 当给水有机物含量高时, 减少栲胶用量。当给水硬度大于3-4mg N/L时, 采用复合防垢剂更经济。

3实用举例

3.1某台WNN型蒸汽锅炉, 冬季供暖, 常年供洗澡水, 安装运行后一直用钠离子交换器进行炉内水处理, 根据水样化验结果进行排污, 因炉水碱度常超标, 不得不加大排污, 排污率超过25%。后改为炉内水处理, 根据水质情况准确、合理计算各药剂投入量, 使炉水碱度保持在标准范围内, 排污率控制在5%以内, 经一年试运行, 节约燃料率为15%。

3.2又有某企业自备电厂原设计水处理系统采用电渗析预处理后再加一级串联阴-阳离子交换除盐系统, 经一段时间运行, 企业感到制水成本太高, 后经合理改进, 选择串联氢-钠离子交换水处理方式, 再生液的消耗大大降低, 提高了经济效益。

4 结论

锅炉水处理方法的选择应根据当地水质状况, 依据水样分析结果, 对照国家水质标准, 经计算得出结论, 合理选择。对于不需除碱的水质, 首选钠离子交换处理, 对需除碱的, 如有负硬度的水选择钠离子加酸;如碳酸盐硬度较高, 选用石灰一钠离子交换系统, 对原水含盐量高, 先预脱盐再软化降碱处理。对一些低压锅炉, 选用炉内加药处理, 合理调整药剂配比, 做到经济有效。

摘要:本文就保证锅炉的经济安全运行, 减少锅炉热力系统的结垢和腐蚀, 依据水质的不同, 选择合理的锅炉水处理方法, 避免因水处理方式选择不当而造成的浪费, 就有关问题作以探讨。

关键词:锅炉,水处理,结垢,腐蚀

参考文献

[1]潘礼明, 霍怀成.锅炉水处理现存问题及对策[J].林业劳动安全, 2004-05-30.

[2]陈坚刚.浅谈热水采暖锅炉水处理技术[J].科技情报开发与经济, 2005-06-30.

锅炉水处理误区分析 篇8

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

浅析电厂锅炉补给水处理问题 篇9

关键词:锅炉,补给水,防腐,环保,管理

电厂锅炉补给水的处理在锅炉整体运转中起着至关重要的作用, 直接影响着机组的安全、健康和平稳运行, 但其中有几个问题需要我们在电厂锅炉补给水处理中加以注意。

1 电厂锅炉补给水处理中的防腐蚀问题

电厂锅炉在补给水过程中的防腐蚀问题, 关系着锅炉的安全运行, 关系着锅炉能否发挥出设备厂家设计的相关指标和标准, 关系着电厂的运行成本和作业效率。因为, 电厂锅炉如在补给水这一工艺环节处理不当, 容易使锅炉内体产生腐蚀性的化学物质, 其在锅炉内沉积或附着在锅炉管壁和受热面上, 会进而形成难熔和阻障热传导的铁垢, 而且腐蚀会造成锅炉管道的内部壁体出现点坑, 导致阻力系数的变大, 管道腐蚀到一定程度, 会产生管道爆炸的安全生产事故, 给企业和国家的财产造成不必要的损失。目前, 针对这一问题主要有以下几种解决办法。

1.1 除氧防腐

国家规定蒸发量大于等于2吨/小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95摄氏度的热水锅炉都必需进行除氧, 否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件。

目前, 除氧防腐的途径主要有三种, 一是通过物理的方法将水中的氧气排出;二是通过化学反应来排除水中的氧气, 使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物, 从而将其消除, 常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等;三是通过应用电化学保护的原理, 使某易氧化的金属发生电化学腐蚀, 让水中的氧被消耗掉, 达到除氧的目的。例如, 热力除氧防腐技术是将电厂锅炉给水加热到沸点, 以达到减小氧的溶解度的目的, 这时水中的氧气就会不断地排出, 这种方法操作控制相对简便, 是目前应用较多的除氧防腐方法, 但这种方法也存在着自身的不足, 如易产生汽化、自耗汽量大等。相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术, 这种技术一般情况下是在30摄氏度至60摄氏度之下进行的, 可以有效实现水面低温状态下的除氧, 对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉, 均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果。化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等, 都可以达到较好的除氧防腐效果。

1.2 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钝化, 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。

2 电厂锅炉补给水处理中的环保问题

电厂锅炉补给水处理的环保问题, 主要是指在补给水处理过程中产生的污水如果处理不当, 会对环境造成一定的污染, 尤其是当前多数电厂在补给水过程中都添加了一定的化学药剂, 对环境产生的危害不断增加。因此, 如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术, 以达到节能减排的环保目标就至关重要。同时, 这也是企业社会责任的一种体现。

采用污水回收再利用技术为电厂锅炉进行补给水处理需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作, 其主要包括三个等级的处理, 即:一级处理、二级处理和进行深度处理。污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。通常, 污水回用技术需要集中污水处理技术进行合理组合, 即各种水处理方法结合起来处理污水, 这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。

污水回收再利用中通常采用的回用技术包括传统处理混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、膜分离、电渗析和土地渗滤等。如:传统物理化学工艺方法, 即以混凝、沉淀、过滤、吸附等理论为基础, 采用砂滤、活性炭吸附、混凝沉淀等工艺进行污水的回收再利用;膜分离工艺, 由于膜固液分离技术具有良好的调节水质能力, 从悬浮物到细菌、病毒、孢囊, 不需要投加药剂, 设备紧凑且易于自动化, 因此有人将它称为21世纪的水处理技术;生化与物化组合工艺流程, 采用节约能耗、运行费用低的生物处理作为前段处理, 去除水中大部分有机物, 再配以物化方法进行把关处理, 具有出水水质优于生物处理为中心的工艺流程, 运行成本低于以物理化法学法为中心的流程。

3 电厂锅炉补给水处理中的管理问题

在上述文中已经对补给水处理中的一些问题从技术角度进行研究和探讨, 但即使再成熟的技术也仍然需要人来操作实施, 所以管理问题就成了一个核心问题。当前, 在锅炉补给水的管理中也确实在一定程度上存在着重视不够、管理不严、执行不力等一系列的问题。同时, 国家质检总局也于2008年批准颁布了新版的《锅炉水处理监督管理规则》, 旨在规范锅炉水处理的管理工作。管理规则中鼓励和支持国家锅炉水处理行业协会加强行业自律, 并对锅炉水处理系统的设计与制造、安装与调试、使用与管理、锅炉水处理的检验、锅炉的清洗和监督等事项进行了明确的规定。

电厂锅炉化学水处理技术分析 篇10

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) .

锅炉水处理工艺 篇11

关键词:固定锅炉;混床树脂;水质处理

中图分类号: TQ5 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)10-166-2

0 引言

目前我国的工业锅炉应用广泛、使用量大。水是锅炉在生产运行过程中的主要介质,水质的处理一旦出现不正常的现象,不仅对锅炉的正常运行带来很大的影响,还会产生较大的安全隐患。所以说,做好水质处理是锅炉高效安全生产的重要保障。混床树脂污染失效对锅炉的生产有一定的影响,对其污染时效的相关新宿进行分析,进行相应的处理,为锅炉的正常运转提供有效的保障。

1 锅炉水质处理的重要性分析

锅炉是生产蒸汽或者加热水的能量转换设备,水在锅炉的生产运转过程中,通过不断吸收燃料而产生热量,经过受热蒸发。在这样的循环过程中,水质会有所变化,浓缩、沉淀、结晶之间会产生一定的反应,一段时间后锅炉系统会有相应的沉淀物析出,在锅炉的受热面出现一些水垢、腐蚀等情况。受热面产生水垢,会直接影响到锅炉的受热性能,从而增加耗煤量。據相关调查统计,每毫米的水垢,会在原有的耗煤量上多损耗7%-9%的燃料,相应的热效率下降10%-20%,另外水垢也会带来一定的安全问题,例如金属管壁发生鼓包,严重的会发生爆管等事故。

除了上述的水垢问题,其他因素导致的水质不良也会给锅炉带来各种损耗或故障问题;水冷壁、给水管道等加热器的腐蚀,锅炉表面变薄、凹陷抑或穿孔等多种状况的发生,都会影响设备的使用强度,对各部件以及锅炉的使用寿命都会有很大的影响。所以对水质处理的问题必须引起重视。

2 锅炉水质处理方式

现阶段,常用的锅炉水处理总体分为炉内加药与炉外软化两种技术。

①炉内加药法指的是向锅炉里添加特制的化学药剂,使其与炉内的水垢产生化学反应,当水垢被分解为松散的沉淀物后,通过锅炉的排污系统从炉内清理出去。但在这一处理方式中存在的缺点是,适用性并不强,只针对压力为0.2-1.3MPa的锅炉使用;该单位现有固定锅炉5台,3台6吨热水锅炉,2台4吨蒸汽锅炉,额定压力0.9-1.6MPa,日均用水量35-50吨。

②炉外软化法是现阶段使用最广泛的锅炉水处理技术。目前使用的有反渗透技术和离子交换技术。反渗透水质处理技术因照价高昂,未及普及。炉外软化法的代表技术为离子交换法。水的硬度主要是由其中的阳离子:钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)构成的。当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时,水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换,树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中,这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。随着交换过程的不断进行,树脂中Na+全部被置出来后就失去了交换功能,此时必须使用Nacl溶液对树脂进行再生,将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来,树脂重新吸附了钠离子,恢复了软化交换能力。

离子交换法中最常用的介质为混床树脂。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。混床树脂比较同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。

具有以下优点:①出水水质优良,出水pH值接近中性。②出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。③间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短。④回收率达到100%。

3 混床树脂失效的原因分析

一般情况下导致混床树脂失效的原因有以下几种:一是工作人员在操作上的失误,树脂反洗分层界面模糊不清,再生树脂混合不够均匀;二是设备故障导致的混床树脂失效,比如交换器内的设备或者再生系统的故障等;三是由于使用时间过长,阴、阳树脂老化,降低了原有的强度;树脂破碎结块或者在反洗的过程中造成树脂的流失、树脂的填装度不足;四是冷凝液水质的不合格,再生剂的质量问题也会导致混床树脂的失效,比如水里掺杂进了污染物,或者再生剂的纯度及配置浓度不够,达不到应有的质量要求等,都会对混床树脂产生影响。

4 处理工艺

要想能更好地解决混床再生的异常现象,最好的方式就是更换阴阳离子交换树脂。然而在实际的生产过程中,机组较多,并且对锅炉的生产需求量较大,锅炉的除盐系统长时间都是处于满负荷的运行状态等问题,使得没有足够的时间去及时更新阴树脂;从另一个角度来说,更换树脂的成本较高,所以找出一种可以降低成本的方式来解决更换树脂这一问题,就显得尤为重要了,结合混床再生异常现象产生的原因,消除交换层的结块是解决这一问题的关键点所在,同时清除破碎树脂,在树脂量不足的状态下适当添加即可。

4.1 对原水进行温度控制

原水的温度需要保持在应有的范围内,因为温度超标的话,会影响树脂的稳定性和再生效果,建议将原水在进罐前加上旁冷器,然后根据实际的温度效果选择适当的换热器,采用加装温度表和相应的调节阀的方式来对其进行控制。

4.2 反洗工艺

反洗工艺即是将混床进行彻底的反洗,一直到清洗的水为清澈为止,没有碎树脂。混床出水的二氧化硅以及电导率处于合格的状态,制水量有一定的好转现象;但反洗工艺并不能完全透彻地解决混床的水质问题,因为混床再生的水质虽然合格,但相应的二氧化硅却高出正常范围,而且运行床逐渐失效,制水量也有明显低于正常量。

4.3 碱液空气擦洗及反洗

由于树脂抱团结块后,大都沉积于底部而不易漂浮在树脂层表面,所以这时大反洗并不能有效地将其完全清除;为解决这一情况通常采用先通入一定量的碱液,然后再进行压缩空气的擦洗方式。由于空气从混床底部进入后,可以将由于结块而深度失效的树脂,得到一定的恢复,同时可以使破碎树脂有所减少,从而更容易从树脂层中脱离开来。

如果是静电原因产生的粘合结块,也可以使用适量的碱液来对其进行消除;又由于阴树脂在碱液中通常处于漂浮的状态,强度较低,所以对其进行空气压缩的压力控制应该适当低一些。

5 结语

工业锅炉水处理技术探讨 篇12

现在, 在工业生产中, 锅炉的应用极为广泛, 而水是锅炉运行的动力源泉, 由于水处理工作的不到位, 使锅炉水质达不到国标要求, 锅炉出现严重结垢而导致事故发生, 让人追悔莫及。工业锅炉水处理的主要工作是去除水中的一些有害杂质, 避免在锅炉工作过程中形成水垢。锅炉在运行过程中生成的水垢不仅导热性很差, 而且对金属具有较强的腐蚀性, 因此水垢对锅炉运行有着极为不好的影响。另外水质不良时容易导致以下不良现象出现:

1.1 结垢

产生水垢, 对锅炉危害极大。

1.2 腐蚀

水质不良主要会引起三种腐蚀:氧腐蚀、苛性脆化、垢下腐蚀 (铁腐蚀) 。由于铁离子被氧化后除了形成低价铁化合物还会形成含高价铁的化学物质到水垢中, 因此这种水垢在形成后还会进一步加速垢层下的铁腐蚀, 危害极大。

1.3 汽水共腾

当水中的溶解汽水固形物含量过高时就会出现共腾现象。会造成蒸汽严重污染以致无法使用, 同时会影响水位计工作无法准确显示锅炉水位, 这样锅炉的水位自控系统将无法起作用, 危害无法想象。

综上所述, 水处理工作的良好完成是锅炉的安全运行的保障, 是十分重要的。

2 预防受热面结垢及管道腐蚀的水处理

工业锅炉的水处理一般分类为锅外水处理和锅内水处理, 为了防止水垢产生以及水垢加速管道腐蚀, 除了在水加入锅炉前对水进行软化的这种锅外水处理方法, 还常采用往锅水中加添加剂的锅内水处理方法。常用四种化学添加剂如下:

2.1 缓蚀阻垢剂

缓蚀阻垢剂是一种在高温条件下进行复杂的物理化学反应从而有效阻断水垢产生的混合化学剂, 其中含有高效缓蚀剂、渗透剂等成分。对于配备了软化、除氧设备的中、低压蒸汽锅炉, 它可以对锅炉的给水进行深层次的处理。对于不配备软化、除氧设备但在较低压力下运行的一些中、小型锅炉, 也可使用缓蚀阻垢剂直接进行锅内水处理。

2.2 化学除氧剂

化学除氧剂是一种对溶解氧有良好吸收作用的混合化学剂, 其中含有氧吸收剂、渗透剂等成分, 在有效解决溶解氧对锅炉的腐蚀问题同时, 不会产生危害锅炉的物质。一般应用在中、小吨位低压蒸汽锅炉和热水锅炉实现低温除氧。

2.3 给水降碱剂

给水降碱剂是一种中和水中碱性物质从而降低液体碱度的混合化学剂, 其中含有高效缓蚀剂、催化剂、降碱剂等化学成分, 能够有效降低锅炉给水的碱度从而提高锅炉的煤汽比、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。

2.4 蒸汽冷凝水处理剂

蒸汽冷凝水处理剂含有有机表面活性剂、育膜剂, 因此具有较强的渗透性, 还含有高效缓蚀剂、酸碱度调节剂从而能调节水的酸性强度, 防止对锅炉的内表面产生腐蚀。一般在各种中、低压蒸汽锅炉中应用较多。

3 水垢的危害及去除

水垢是种导热性极差的物质, 仅有锅炉钢板的1%左右的导热率, 锅炉工作时热传导能力大大下降, 从而极大影响了锅炉的热效率, 导致燃料浪费, 还可能在运行过程中导致危险, 缩短锅炉寿命。按其化学成分的不同可分为:碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、硅酸盐水垢、混合水垢几种, 除垢方法主要有机械除垢法和化学除垢法。

3.1 机械除垢法

机械法除垢是利用各种机械工具如铣管器等直接将锅炉壁的水垢铲除, 高压水射流利用水的冲击力进行除垢, 因为其较为简单因此现在应用较多。机械法除垢容易操作, 成本低, 但劳动强度大, 一些顽固水垢可能无法去除, 容易导致锅炉传热面凸凹不平。

3.2 化学除垢法

3.2.1 碱洗法

碱洗法是根据锅炉水垢的组成成分, 将多种不同的碱液 (碱含量在3%左右) 注入锅炉内, 保证在一定的压力下对碱液进行加热从而达到除垢的目的。这种方法相比较于酸洗法来说更为简单, 同时所需成本费用也较低, 但除垢所需时间更长, 效率太低。

3.2.2 酸洗法

酸洗法中采用的酸通常是盐酸, 因为盐酸相对比较实惠。水垢中的钙、镁等碳酸盐还有氢氧化物能与盐酸发生化学反应, 最后生成气体或是能够很好溶解在水中的盐从而达到除垢的目的。盐酸在除垢之后还能进一步的将锅炉内表面的氧化物剥落。酸洗时除了可以采用盐酸还能够采用硝酸、乙酸等。酸洗时需要注意, 在进行酸洗之前工作人员需检测水垢的厚度, 根据厚度来选用所使用酸的浓度及用量多少, 因为酸除了能对水垢起作用也能与锅炉自己的表面反应, 造成腐蚀, 所以不宜过量。但如果在酸洗过程中加入一定量的缓蚀剂就能够在一定程度上防止酸过量导致锅炉本身遭腐蚀。

4 结语

锅炉水垢在影响锅炉经济运行的同时, 还危害到生产的安全, 并会对空气造成严重污染。在清除水垢的同时, 还应该预防水垢产生, 这样才能让锅炉远离水垢。在进行锅炉的水处理工作的同时, 应该加强锅炉水处理的监管力度, 还要完善水处理设施, 除此之外, 培训充实的水处理队伍, 增强科学理念注用技术优势也是很重要的。总之, 希望在大家共同努力下能够将锅炉水处理工作进一步完善, 在节能环保的同时, 提高锅炉的运行效率。

参考文献

[1]姚继贤, 张辉.工业锅炉防垢除垢技术[M].2006, 8.

[2]张德孝.锅炉水垢的清洗[J].清洗世界.2004, 20 (7) :29-34.

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