在用鍋爐水處理與節(jié)能
程德永
摘 要:當(dāng)前,我國(guó)對(duì)節(jié)能越來越重視,節(jié)能要求也越來越嚴(yán)格,這就更體現(xiàn)出鍋爐給水處理的必要性。詳細(xì)分析鍋爐水處理的問題,綜合采用各種水處理技術(shù)靈活組合,可以大大降低鍋爐結(jié)垢速度,從而提高熱能利用效率,防止鍋爐安全事故,實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能低碳和安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:水質(zhì);監(jiān)測(cè);水垢;控制;節(jié)能對(duì)策
前言
鍋爐是生產(chǎn)生活中廣泛使用的具有爆炸危險(xiǎn)性的承壓設(shè)備,近年來由于鍋爐水質(zhì)不良引發(fā)的事故比例呈上升趨勢(shì)。搞好鍋爐水質(zhì)監(jiān)測(cè)就是為了更好的促進(jìn)鍋爐水處理工作,而鍋爐水處理最終的目的就是預(yù)防鍋爐結(jié)垢、使腐蝕和沸騰延遲減至最小。
1鍋爐水質(zhì)情況調(diào)查分析
為了確保鍋爐設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,保障人民生命、財(cái)產(chǎn)安全,有效防范事故發(fā)生,需要對(duì)直接影響鍋爐安全運(yùn)行的鍋爐水質(zhì)情況進(jìn)行了廣泛地調(diào)查、分析。
鍋爐使用概況 單位(臺(tái))
使用用途 水質(zhì)管理
生產(chǎn) 340 較好 80
生活 292 一般 260
總臺(tái)數(shù) 632 較差 298
水處理方式 鍋爐型 式
鍋內(nèi) 462 臥式 225
鍋外 170 立式 407
根據(jù)調(diào)查鍋爐水質(zhì)現(xiàn)狀不容樂觀,采用鍋內(nèi)加藥處理的鍋爐有462臺(tái),采用鍋外水處理的鍋爐所占份額比較少只有170臺(tái),并且有一部分效果不明顯,采用鍋內(nèi)加藥處理的鍋爐有462臺(tái),其中有一部分很少加藥或不加藥,未進(jìn)行水處理和有水處理而效果不明顯的大多數(shù)是因?yàn)槿狈?duì)鍋爐及水處理方面的認(rèn)識(shí)。通過歷年來鍋爐檢驗(yàn)工作情況及最近幾周部分廠家的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,鍋爐水質(zhì)情況分為:
較好:鍋內(nèi)輕微結(jié)垢(水垢厚度小于1mm)或不結(jié)垢,水處理設(shè)備完善、運(yùn)行正常,水質(zhì)化驗(yàn)員持證上崗,操作熟練,處理水質(zhì)達(dá)到規(guī)程要求,水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,水處理設(shè)備運(yùn)行都很正常,水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,很少一部分采用鍋內(nèi)加藥的鍋爐也能達(dá)到這一要求,鍋爐垢厚一般沒有超過標(biāo)準(zhǔn),鍋爐運(yùn)行狀況良好,這一部分鍋爐有80臺(tái),僅占全部鍋爐的百分之十三。
一般:鍋內(nèi)一般結(jié)垢(水垢厚度1-2mm),有水處理設(shè)備、運(yùn)行基本正常,處理水質(zhì)基本能達(dá)到規(guī)程要求,水質(zhì)化驗(yàn)員持證上崗,能操作熟練,水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確,水處理設(shè)備運(yùn)行基本正常,水質(zhì)也能達(dá)到要求,一部分采用鍋內(nèi)加藥的鍋爐也能達(dá)到這一要求,鍋內(nèi)水垢一直在1.0~1.5mm左右,這部分鍋爐大致在260臺(tái),占全部鍋爐的百分之四十一。
較差:鍋內(nèi)嚴(yán)重結(jié)垢(水垢厚度大于2mm),水處理設(shè)備不完善、運(yùn)行不正常,處理水質(zhì)不能達(dá)到規(guī)程要求,或者無水處理設(shè)備,水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或根本無化驗(yàn)員而不化驗(yàn),這部分鍋爐占百分之四十六。
2鍋爐水質(zhì)存在問題
1)部分鍋爐無水處理設(shè)施,主要是因設(shè)施損壞沒有修復(fù)又未采取其它措施,或是有水處理設(shè)備而沒有使用,采用鍋內(nèi)水處理的未進(jìn)行水處理。
2)部分鍋爐水處理設(shè)備不完善或運(yùn)行不正常,主要是采用鍋外水處理的部分設(shè)施損壞或缺少,不能正常運(yùn)行。
3)鍋爐水處理操作人員存在無證操作的現(xiàn)象,部分操作工無證操作或無操作工使水處理設(shè)備不能正常運(yùn)行或運(yùn)行不正常。
4)部分使用單位主要負(fù)責(zé)人和設(shè)備管理人員對(duì)鍋爐及水處理方面的知識(shí)了解太少,他們認(rèn)為鍋爐只要不缺水就不會(huì)出現(xiàn)什么問題;
以上幾項(xiàng)造成鍋爐嚴(yán)重結(jié)垢甚至變形、泄漏等問題的主要原因,也是存在事故隱患最多的主要原因之一。
3 鍋爐水處理存在問題的原因分析
1)鍋爐安全監(jiān)察和檢驗(yàn)單位由于人員少,經(jīng)費(fèi)緊張,對(duì)鍋爐設(shè)備的監(jiān)管與宣傳力度不夠。同時(shí)也受限于相關(guān)檢測(cè)人員素質(zhì)和檢測(cè)裝備及檢測(cè)能力。
2)鍋爐使用單位主要負(fù)責(zé)人和設(shè)備管理人員對(duì)鍋爐設(shè)備及其水處理不夠重視,對(duì)鍋爐使用管理方面的有關(guān)規(guī)定學(xué)習(xí)太少。
3)受鍋爐使用單位當(dāng)?shù)厮|(zhì)的影響。
4 如何解決在用鍋爐水質(zhì)處理存在的問題
1)安全監(jiān)察和檢驗(yàn)檢測(cè)人員首先要提高自身素質(zhì)提高專業(yè)技能、熟悉專業(yè)知識(shí),認(rèn)真貫徹執(zhí)行各項(xiàng)法律法規(guī),克服人員不足,經(jīng)費(fèi)緊張等問題,加大監(jiān)管力度,提高工作效率,做到一人多才多能多用,保證每一臺(tái)設(shè)備都能監(jiān)管檢驗(yàn)到位。
2)檢驗(yàn)單位水質(zhì)檢驗(yàn)人員應(yīng)培訓(xùn)取證,熟練掌握操作技能和理論知識(shí);應(yīng)購(gòu)買先進(jìn)的水質(zhì)化驗(yàn)設(shè)備及化驗(yàn)藥品,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及權(quán)威性。
3)定期舉辦各級(jí)管理人員和操作人員培訓(xùn)班,大力宣傳鍋爐及其水質(zhì)處理方面的各項(xiàng)法律、法規(guī)和規(guī)定,培訓(xùn)操作技能及理論知識(shí),保證水質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確可靠,以水質(zhì)化驗(yàn)指導(dǎo)鍋爐加藥及排污,保證鍋爐安全運(yùn)行。
4)對(duì)于存在問題和事故隱患的鍋爐設(shè)備要嚴(yán)格查處,督促改正,杜絕事故發(fā)生,保證鍋爐供水能達(dá)到規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn),定期進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)鍋爐排污,保證鍋爐安全運(yùn)行。
5 鍋爐水處理節(jié)能對(duì)策
1) 改進(jìn)鍋爐水處理方式,軟化加反滲透代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軟化或單純鍋內(nèi)加藥被認(rèn)為是最佳的工業(yè)鍋爐補(bǔ)給水處理方式,也是本文重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。反滲透制水技術(shù)成熟,脫鹽率高,自動(dòng)化程度高,投資成本也較低。采用這種方式,鍋爐補(bǔ)給水質(zhì)量大大提高,可極大降低鍋爐的結(jié)垢速率和排污率,提高了蒸汽品質(zhì)。
鍋內(nèi)水質(zhì)調(diào)節(jié)方面,應(yīng)采用定期的加藥方式。
在排污控制方面,應(yīng)安裝鍋爐自動(dòng)排污裝置合理控制鍋爐排污率。
2)對(duì)冷凝水采用凈化回收。冷凝水的最佳回收利用方式是作為鍋爐給水。目前的新型閉式冷凝水回收技術(shù),利用噴射泵的增壓原理,已解決了水泵的汽蝕問題,而且增加了凈化的措施,回收效率很高,節(jié)能率在10%左右。工業(yè)鍋爐冷凝水雜質(zhì)主要以磁性氧化鐵(Fe3O4)為主,因此凈化裝置主要是除鐵過濾器,常用的有管式過濾器、覆蓋過濾器和電磁過濾器。凝結(jié)水溫過高的,可采用加鈉型苯乙烯-二乙烯苯陽樹脂的過濾器來除鐵,其最高使用溫度可達(dá)到150℃。
無法安裝凈化裝置或安裝經(jīng)濟(jì)性不高的鍋爐,可以采用加藥與一般回收系統(tǒng)相結(jié)合方式。在凝結(jié)回水系統(tǒng)或鍋爐分汽缸,通過加成膜胺或揮發(fā)性氨來防止回水系統(tǒng)腐蝕的發(fā)生,減少水中鐵雜質(zhì)。
3)定期對(duì)鍋爐除垢。保持鍋爐受熱面清潔是確保鍋爐高熱效率的前提之一。對(duì)于工業(yè)鍋爐,當(dāng)水垢厚度達(dá)到1mm及以上或受熱面嚴(yán)重銹蝕時(shí),應(yīng)進(jìn)行除垢。直流和貫流鍋爐出現(xiàn)排煙溫度升高或出力下降時(shí)應(yīng)進(jìn)行除垢。工業(yè)鍋爐清除受熱面1mm的水垢可提高鍋爐效率3%~5%。工業(yè)鍋爐除垢的方式有酸洗除垢、堿煮除垢和運(yùn)行除垢三種方式,其中酸洗除垢的效果最好。堿煮除垢等因水垢類型的不同而異,堿煮完畢還要及時(shí)清除鍋內(nèi)脫落的水垢,以防止因脫落的水垢堵塞或淤積在受熱面,而發(fā)生過熱燒損。在運(yùn)行除垢可以避免停機(jī)的麻煩,但時(shí)間較長(zhǎng),成本和運(yùn)行控制要求相對(duì)較高。在運(yùn)行除垢時(shí),鍋水水質(zhì)必須要符合GB/T1576的規(guī)定,而且要科學(xué)控制加藥量、排污率和鍋爐負(fù)荷,防止除垢藥劑被蒸汽攜帶而影響蒸汽質(zhì)量。一般情況下,工業(yè)鍋爐除垢采用堿煮加酸洗的方式或直接酸洗。酸洗除垢要制定合適的程序和工藝才能確保最大的除垢率和最小的腐蝕速度。
4)優(yōu)化鍋爐除氧方式。鍋爐房總蒸發(fā)量大于、等于10t/h的鍋爐,可采用真空除氧技術(shù)代替熱力除氧。真空除氧是一種節(jié)能型除氧方法,最突出的特點(diǎn)是除氧水的溫度與鍋爐給水溫度(20~60℃)相匹配,還可以解決低位安裝問題。真空除氧器維持在8kPa時(shí),給水溫度達(dá)到60℃就能達(dá)到除氧目的,既節(jié)約蒸汽,又減少排煙損失。同大氣式熱力除氧相比,它更能發(fā)揮鍋爐省煤器的作用,降低排煙溫度,提高鍋爐效率。對(duì)于蒸發(fā)量小或采用機(jī)械除氧有難度的鍋爐房,在給水系統(tǒng)或鍋內(nèi)添加高效化學(xué)除氧劑是一種有效、經(jīng)濟(jì)的除氧方式。除氧劑的添加應(yīng)采用密閉加藥系統(tǒng)和加藥泵,這樣可降低或消除氧腐蝕而引發(fā)的爐管損壞和腐蝕產(chǎn)物的生成。
5)合理控制再生比耗,回收利用制水過程廢水(液)。水處理設(shè)備再生過程的再生劑比耗必須控制在規(guī)定的范圍。同時(shí)加強(qiáng)水處理設(shè)備運(yùn)行管理,保證水處理設(shè)備正常的運(yùn)行周期。水處理設(shè)備再生過程產(chǎn)生的清洗水回收可以送回運(yùn)行系統(tǒng),經(jīng)分析后根據(jù)實(shí)際情況,可以作為某一交換器的進(jìn)水;也可以將其收集起來,作為下次再生時(shí)的反洗用水,或作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水、沖灰水等。
6 結(jié)束語
鍋爐水處理是保證鍋爐安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的重要措施之一。如果不進(jìn)行給水處理,將造成燃料的浪費(fèi)和鍋爐事故的發(fā)生。鍋爐水鍋爐水處理節(jié)能降耗是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)從鍋外補(bǔ)給水處理系統(tǒng)選擇、鍋內(nèi)輔助加藥、水處理設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、水垢預(yù)防與清除等各個(gè)方面綜合考慮,而且要同鍋爐的節(jié)能改造相配合。應(yīng)根據(jù)工業(yè)鍋爐的實(shí)際情況,認(rèn)真分析節(jié)能潛力來確定最佳的節(jié)能措施,才能實(shí)現(xiàn)最大的節(jié)能效果。
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