锅炉化学水处理（精选12篇）
锅炉化学水处理 篇1
前言
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) .
[2]汪艳华, 张炳雷, 邵春文.锅炉水质与安全经济运行[J].工业锅炉, 2012 (02) .
锅炉化学水处理 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。
锅炉化学水处理 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.
[2]邝远平，邓卓宝.工业锅炉水处理中的问题分析与措施[J].沿海企业与科技，2010.
[3] 魏刚，徐斌，熊蓉春. 21世纪锅炉水处理发展战略研究[J].工业水处理. 2000（03） .
[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）.
锅炉化学水处理 篇4
关键词：火电厂,锅炉化学水处理,技术
1 水质和结垢对锅炉运行造成的影响
1.1 水质对锅炉运行热效率的影响
水垢导热系数仅相当于七分之一到千分之一的钢铁, 当锅炉出现结垢时, 势必恶化锅炉受热面的传热性能, 燃烧燃料释放的热量无法向锅炉介质有效传递, 烟气带走了大量热量, 增加了排烟热损, 降低了锅炉出力和蒸汽品质, 同时也影响了锅炉的热效率。通过检测, 锅炉受热面结垢达到1mm时, 将会增加8%-10%的燃料消耗。
1.2 结垢对锅炉安全运行的影响
水垢降低了锅炉运行热效率和出力, 为了对其有效维护, 锅炉工一般会加大燃料用量以及引凤风量, 进一步提升了炉膛温度强化了换热。相关资料说明, 1MPa运行压力的锅炉水冷壁结垢3mm时, 壁温从280℃提升至580℃, 造成钢材抗拉强度降低到100MPa, 而通常锅炉管应用温度是不超过350℃, 超过450℃就会出现蠕变, 充分表明锅炉反复出现爆管的原因是锅炉产生了超标的水垢。
2 火力发电厂锅炉补给水处理技术
当前针对新建的机组, 通常利用氨和联氨的挥发性处理效果很好, 但是一旦稳定水质以后, 则需要通过中性处理或者联合处理方式实施锅炉给水处理。加氨处理不仅节省了药品施用量, 还适当延长了化学清洗间隔时间, 对于节省运行成本发挥了重要意义。
2.1 防氧防腐
国家对部分使用蒸汽锅炉与热水锅炉的除氧做出了明确的规定, 进一步对锅炉给水系统与零部件进行了积极的保护, 避免了由于腐蚀造成的损坏。
当前针对锅炉给水实行除氧防腐的方法包括三种, 分别是物理、化学以及电化学保护。可以利用物理方法排出锅炉给水形成的氧气。也可以通过药剂或者是钢屑除氧法把进入锅炉前的补给水转化为较为稳定的金属物质或者是化合物, 进一步消除氧。此外还可以利用某种容易发生氧化的金属出现电化学腐蚀, 这样能够尽快消耗水中的氧, 实现除氧目标。
2.2 加氧除铁防腐
当火电厂锅炉补给水水质纯度较高时, 可以通过加氧技术实现防腐。因为当水质环境纯度较高时, 金属发挥了钝化功能, 如此可以向金属表面均匀实施供氧, 此时金属表面出现极化, 同时金属获得钝化电位, 进一步在金属表面产生了一层稳定的保护膜。其有效预防与解决了由于水流加速导致的腐蚀问题, 并且当水冷壁管内出现波纹状氧化膜时还会提升锅炉压差, 形成的保护膜, 对这一压差提升问题有效进行了解决。
2.3 全膜法水处理技术
近些年来, 以超滤、反渗透、电解除盐等作为代表的膜分离技术作为创新水处理应用技术获得了迅速的发展。膜分离技术工艺简单, 便于运行维护, 水质可靠稳定, 获得了普遍欢迎, 这一工艺具体是通过膜分离技术研制脱盐水。
3 处理汽、水监督技术
3.1 通过加药和排污技术保护锅炉
在火电厂生产过程中, 要保证锅炉不会出现结垢问题, 同时还必须科学控制锅炉水渣, 若这两点技术无法达标, 锅炉不但会由于结垢而不能很好的传热, 同时还会由于存在很多水渣杂志产生堵管问题, 这些问题都会形成爆管隐患。因此必须做到:第一, 利用磷酸盐等物质的添加中和锅炉内部杂质, 进一步有效解决结垢问题, 彻底解决腐蚀问题。第二, 贯彻落实锅炉排污工作, 当锅炉形成汽水共腾问题时, 充分表明锅炉缺乏有效的排污, 因此, 这就需要有关的技术人员拥有丰富的经验, 在迅速排污的过程中, 保证排污量达到要求。
3.2 对汽包锅炉实行加药与排污
气泡锅炉和直流锅炉的最大差异就是有无气泡, 这也决定了二者的最大不同, 就是有无循环水泵。在对汽包锅炉除垢处理过程中, 必须严格监测水质情况, 同时还要利用添加对应的药物进一步对结垢问题有效避免, 充分保证汽包锅炉不会产生安全问题, 并且最大程度体现自己的作用。通常选择磷酸盐作为主要添加的药物, 达到除垢目标的同时发挥防腐作用。另外, 为了避免锅炉堆积杂质而对蒸汽质量造成影响, 需要严格控制炉水含盐、硅等量, 并且迅速组织排污工作, 最终积极控制炉堵塞问题。
3.3 对给水实行除氧、加药处理
在开启汽轮机时, 需要对给水采取加氨与联胺处理, 这样能够有效避免酸性物质腐蚀金属, 同时也可以防止残留的氨气极有可能产生的氧腐蚀, 对于结垢速度有效延长。在相关操作中除了根据有关操作执行以外, 遭遇特殊状况时还必须灵活进行对应。
3.4 对循环水实施防垢
火电厂生产过程中拥有流量较大的循环水, 若水质质量无法达到要求, 则不但影响了汽轮机凝汽器的冷却效果, 还对循环水系统内部设备与管道的安全性造成了巨大的威胁, 同时还影响了运行供热机组的经济性。
运行循环补水过程中还会析出碳酸盐硬度, 会造成管道和社会受到一定程度的腐蚀与结垢问题, 因此必须借助稳定剂严格控制, 防止出现水垢, 也可以通过将氧化性杀菌剂联合非氧化性杀菌剂添加到循环补充水中的方法, 及时处理腐蚀与结垢问题。在正常控制水质的情况下, 在不结垢的前提下, 为了对冷却用水有效节约, 减少冷却塔的排污损失, 可以控制其浓缩倍率, 但是当容易恶化水质时, 需要适当调整阻垢剂的添加剂量, 保证降低循环水浓缩倍率。
4 结语
国内对火力发电厂锅炉化学水处理行为中还存在着较多的困难, 但是需要明白国内整治火力发电厂化学水处理开展的过程中, 也出现了较大的进步。在这一过程中必须结合实际情况深入探索。
参考文献
[1]赵林峰.电厂化学水处理系统综合化控制发展趋势[J].中国电力, 2011, (3) .
锅炉化学水处理 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。
锅炉化学水处理 篇6
关键词：节能减排 锅炉 水处理
中图分类号：TH432.1文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0020-01
锅炉中一个重要因素就是水处理，一旦处理不当就会给锅炉带来巨大危害，比如腐蚀、结垢以及汽水共腾等，从而造成锅炉出现温度局部冷热不均，对汽水正常循环与传热造成影响。因此，探究怎样强化水处理监管以及节能减排具有现实意义。
1 水处理以及节能减排现状
要强化监管和节能减排，就需要从其应用现状中分析存在的问题，才能够有针对性提出强化措施。总体来看，从现状中分析存在问题有如下几个方面：
（1）设备配备；现在许多所用水处理设备比较单一，没有依据水源实况合理选择水处理形式。尤其是一些地方冬季存在海水倒灌现象，水源的波动性比较大，就会影响锅炉中的水质，水中含有大量氯离子会严重腐蚀锅炉钢板。有一些企业为了降低成本，使用水泥出当作软水池，时间一长就会提升软水的硬度。
（2）人员的素质不高，缺乏责任意识；从现状来看，一些水处理工缺乏责任意识，是造成锅炉故障及结垢的主要原因。其一，一些人员化学基础知识不足，仅仅会开阀门及防水，缺乏基本的判断处理故障的能力。其二，一些企业不在意离子交换树脂具备的再生周期，一旦遇到监察部门检查时，采用工业盐再生，之后也没有将水氯根的浓度降低到标准水平。其三，对水处理的加药也不规范，存在忽略水质检验报告，脱离实况胡乱加药。
（3）水处理人员缺乏知识储备，取证率较低。因为企业中的人员流动比较大，如果让新人去取证成本比较大，许多企业都尽量降低投入，因此只能不定期对水质进行化验，无记录。
2 加强锅炉水处理的监管措施与节能减排
事实上，加强锅炉水处理的监管及节能减排并不是某一个方面，必须要从企业内部和外面两个方面入手。
2.1 使用锅炉的企业内部
（1）对管理锅炉人员及水处理操作人员加强技术培训，通过培训提升相关人员专业知识，采取完善奖惩考核制度，在各个班组间进行水处理技术竞赛，也可以和具有资质检测单位实施水化比对，通过这种方式提升操作与化验人员技术水平。
（2）依据锅炉的参数、数量等相关配备合理的操作人员；对于1吨以及以上锅炉要配备相应的持证水质化验人员，采取常规化验方式分析锅炉给水与锅水定时，及时了解水质情况，便于及时发现问题并整改，保证水质达到标准要求。对于工业锅炉中常规化验，大多是检验水质的硬度、pH值以及碱度，如果使用磷酸盐进行防垢，就必须要检测其中的锅水磷酸根的含量，还必须要检测锅炉及水中的氯离子的含量并且要计算排污率。如果锅炉超过4 t，有条件者要构建锅炉水质化验室，配置上持证的化验员，进行水质化验工作，构建完善的水质监督规程，制定管理水质分析化验室的制度，如果有锅炉外水的处理设备，还必须要构建水处理设备的运行以及再生的操作规程。
（3）依据水质及锅炉实况改进水处理方式。额定的蒸发量超过了4 t/h或者压力超过了1.3 MPa锅炉都要使用锅外化学的水处理，加设外化学的处理，还要保证设备能够正常运行，对水质进行化学处理同时，必须要对锅炉内进行加药补充处理，也就是将少量的防垢药剂加入到锅炉中，就能够有效消除水中残余硬度，避免锅炉发生结构。如果额定蒸发量不大就应该使用锅内加药处理，也就是将合适防垢药剂加入到锅炉中，采取科学、合理进行排污垢，避免锅炉发生腐蚀与结构。加药时最好使用自动连续的加药设备，依据锅炉实际的用水量连续均衡进行加药，补单能够维持锅炉水质以及控制指标在较低限的运行，节省使用防垢剂的量，尽可能做到合理、科学以及环保加药，从而实现节能减排的要求。
如果是原水，因其中含有较多的悬浮物与胶体物质，就要对原水采用预处理措施，采取混凝——沉淀——澄清以及过滤处理，澄清水质；如果原水硬度较高，就应该直接采用国内加药处理或者是国外化学处理，如果不处理就很难达到国家水质标准，也缺乏经济性，所以最好采用沉淀进行软化预处理，就能够将水中部分硬度预先除掉，如果原水中碱度太高就应该测定排污率。
（4）合理进行排污；在确保水汽质量合格基础上，要合理进行排污。如果是工业锅炉就应该安装上自动排污装置，才能够有效的控制锅炉的排污率。而且排污量要依据锅炉中氯离子含量或者溶解固形物的大小来定，而不能够盲目进行排污。如果锅炉中水质超标，就要加药来处理调节水质，但是也不能常常采用排污降低，不然就会浪费大量的水资源与损失大量的热量，影响节能减排。
（5）尽可能回用蒸汽冷凝水；采用蒸汽冷凝水补单能够让水质和纯水相近，温度也比较高，所以用冷凝水补单能够节能还能够节水，其经济效益显而易见。这样做的优点在于，能够极大的降低补给水量，降低进行水处理的费用与牌坊废液，其节水的效果十分显著，而回水的温度比较高，纯净杂志比较少，不仅仅能够提升锅炉中水汽质量，还能够降低锅炉的排污率。
（6）定期清除锅炉污垢；工业所用锅炉中，热狗锅炉中水垢厚度超过了1 mm或者受热面被严重锈蚀，就必须要除垢。使用部门应该依据实况采用碱煮、酸洗以及运行除垢、络合清洗等各种方法除垢。如果是新安装锅炉，投运之前就要实施碱煮，让金属受热面上形成一层良好钝化保护膜，消除水垢。
2.2 外部因素
要想做好水处理的监管措施以及节能减排，不但企业内部要采取合理措施，质检部门还必须要加强监管。
（1）质检部门颁发使用登记证时，必须要根据要求检查水质处理的检验报告，如果检验不达标，必须要进行整改，直到合格之后才能够颁发锅炉使用证书。
（2）质监部门一定要不定期抽查使用锅炉单位管理水质制度以及实施情况，如果没有按照法规以及安全技术规范处理锅炉水质，或者该单位的水质处理不达标，一定要依据相关监测条例进行处理。
（3）质检部门一定要大力宣传水处理工作的重要性和意义，要对使用企业积极鼓励与引导，让他们主动实施水处理的节能减排上来。
3 结语
事实上，加强水处理监管是实现节能减排最有效途径，必须要从现状中分析存在的问题，结合实况采取合理改进与完善措施，才能够加强锅炉的水质处理，加强处理监管，保证锅炉的正常运行。降低检修次数与维修费用，产生巨大的经济效益。
参考文献
[1]孙小伟，邓宏康.无锡市工业锅炉水处理现状及节能减排[J].中国特种设备安全，2008（11）：67-69.
[2]张秋艳，程淑荐.低压锅炉水处理问题的分析[J].科学论坛，2008（3）：22.
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。
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.
游泳池化学水处理 篇11
【关键词】游泳池；污水；消毒；沉淀；除尘
1.游泳池给水处理
游泳池给水来自两个方面，一是：已经净化的饮用自来水，二是：天然水。饮用自来水可以直接使用，但成本过高，在自然水源丰富的地区一般使用天然水(江、河、湖、沼或地下水)。
天然水的净化一般分两步进行，第一步除去天然水中不溶解性杂质和微生物，第二步减少天然水中溶解性物质含量。
1.1除去天然水中不溶解性杂质和微生物
水中不溶解性杂质主要指：泥沙、铁、铝和硅的化合物以及腐植质所形成的胶体，这些胶体常使水呈黄绿色、或褐色或浑浊现象，微生物即各种水藻使水呈绿色、褐色，泥沙、胶体和微生物都影响水的臭、味、色度和浑浊度。通常采用沉沙、絮凝、沉淀、过滤和消毒等方法除去天然水中不溶解性杂质和微生物。沉淀可独立进行，也可与絮凝过程合用，天然水中的粘土、铁、铝和硅的化合物、腐植质等，这些物质的粒子带有负电荷，絮凝方法所采用的絮凝剂，如：AICI3等，在水中水解生成带正电荷的胶粒，这些胶粒能吸附水中带负电菏的杂质，使颗粒增大，从而加速其沉淀。水经絮凝、沉淀后，在经过滤，除去悬浮的杂质并降低了细菌污染的程度，为了杀灭水中的微生物，过滤水还必须进行消毒，游泳池消毒常采用氯和含氯物质的化学消毒法，该法成本低、操作简便、效果好，但加氯后在水中产生对人体有害的卤化物，目前提倡使用的是二氧化氯消毒，国家级体育馆，多采用臭氧消毒。
1.2减少天然水中溶解性物质的含量
2.游泳池污水处理
蓄水后的游泳池使用后，水质再次被污染，若进行排放，则不但造成资源浪费，而且影响游泳池的正常使用，通常是进行污水处理。此时影响水质的主要因素为来自人体的代谢物质和微生物，如：泥沙、病原菌、大肠菌群、藻类等，这些物质的死亡与繁殖严重影响水的臭、味、色度、浑浊度等，可采用消毒、絮凝、沉淀、除尘等方法除去污水中泥沙、细菌等。
影响消毒效果的因素通常包括消毒剂的特性与用量、消毒时间、水的PH值、水温水质等。消毒常用的方法有加氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒。
2.1加氯消毒
2.2 CIO2消毒
CIO2是一种强氧化剂，用于消除由于酚类物质、放线菌和藻类引起的味臭，也用于氧化水中溶解的铁和锰，使其易于去除。实验结果表明，它比氯气和次氯酸盐消毒效果更好，它是一种新型的高效、低毒、快速、无腐蚀的新型消毒杀菌剂，已被联合国卫生组织列为Ａ１级安全消毒剂，被广泛应用于医疗卫生、食品加工、保鲜、环境和饮用水的消毒、杀菌、除臭等方面。它的氧化产物中无氯化有机副产物，作为消毒剂它具有广谱性，是国际上公认的氯水消毒剂最理想的更新换代产品。据了解，在未来十年内，完全有可能逐步取代其它消毒剂产品，已知目前加拿大已取代３０～４０％的氯气用量，美国已取代６５～７５％。由于目前我国生产工艺落后、产品质量差、以及技术开发目前难以形成产业化，而进口的成本又高，二氧化氯在我国水处理应用上远远落后发达国家，但也有一定量的应用。
2.3臭氧消毒
臭氧具有强大的氧化能力，能氧化水中有机物并杀死细菌，且不会造成异臭异味，提高溶解氧量，未发现产生有害人体健康的物质，但无后续的杀菌作用，且费用较高，目前只有国家级的大型体育馆所有，还不能大规摸的普及。
游泳池消毒除科学的选择消毒剂外，还需要保障消毒剂一定的用量或时间，一次消毒，若直接投入次氯酸盐等，投入量一般为5-10g/m3池水；加氯消毒一般不少于12小时；二氧化氯消毒一般不少于8小时。采用二氧化氯消毒剂消毒，一个标准室内泳池一年水处理药剂费用在10~12万元，费用适中。
3.结束语
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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