薛榮 羅江
(陜西陜化煤化工集團有限公司 陜西華縣 714100)
工業(yè)鍋爐水處理節(jié)能降耗技術現(xiàn)狀與對策
薛榮 羅江
(陜西陜化煤化工集團有限公司 陜西華縣 714100)
工業(yè)鍋爐是一種高能耗的設備。鍋爐被廣泛的運用到各種行業(yè)中,為了保證鍋爐的運行安全,必須對鍋爐用水進行一定的處理,這個也是降低鍋爐能耗的重要方法。本文就我國工業(yè)鍋爐水處理節(jié)的現(xiàn)狀,從給水、排水、冷凝水回收利用等方面進行分析,提出相應的解決方案。
工業(yè)鍋爐;水處理;節(jié)能降耗;對策
鍋爐被廣泛的運用到各種行業(yè)中,而工業(yè)鍋爐占鍋爐的96%左右。工業(yè)鍋爐是一種高能耗的設備,而鍋爐用水處理不僅關系到鍋爐的運行安全,還關系到鍋爐的節(jié)能降耗。鍋爐用水處理不合理,是我國工業(yè)鍋爐普遍存在能耗過高的重要因素,因此,做好鍋爐用水處理,是提高鍋爐熱效率,對企業(yè)的經(jīng)濟效益有很大的推動作用。文章就我國工業(yè)鍋爐水處理節(jié)能降耗技術現(xiàn)狀存在的問題,給出相應的對策和方法,為工業(yè)鍋爐水處理單位提供指導。
1.1 給水雜質(zhì)含量過高,鍋爐普遍存在結(jié)垢問題
目前我國約有90%的鍋爐用水采用一級軟化水,軟化水僅僅除去了水中的硬度雜質(zhì),并沒有除掉水中的溶解氧和陰離子,水的純度不高。在國家標準中,工業(yè)鍋爐水質(zhì)硬度要求為小于等于0.03mol/L,但這種水還是含有一定硬度的。一些單位由于水處理設備老化,人員匹配不足、設備管理水平不高等原因,導致水處理的標準不達標。鍋爐結(jié)垢和腐蝕比較嚴重,造成了能源的極度浪費。尤其是在一些沿海地區(qū),沒到枯水期,地下水位降低,海水倒灌,水的硬度就更高了,由于水處理環(huán)節(jié)存在著許多問題,這種水處理的效果更差,鍋爐結(jié)垢和腐蝕就更嚴重了,熱效率固然更低了,燃料浪費也更大。不少單位為了降低水的硬度,采用了反滲透技術給鍋爐給水,但是,由于這些單位缺乏專業(yè)的反滲透技術裝置運行維護人員,管理上缺乏保障,導致水處理后的硬度超標。其次,有些容量小的鍋爐沒有采取水的除氧措施,鍋爐工作過程中也沒有添加除氧劑,鍋爐腐蝕較快。此外,還有些單位不注重停爐保護,增加了鍋爐的腐蝕速度。
1.2 工業(yè)鍋爐的排污率高,熱量浪費嚴重
排污可以提升鍋爐蒸汽的質(zhì)量,保證鍋爐用水的質(zhì)量。在我國,工業(yè)鍋爐用水一般采用一級軟化水,這種水含有許多固態(tài)雜質(zhì),為了降低水的雜質(zhì)濃度,保證水質(zhì)達標,對鍋爐排污是十分必要的。但是,在排污過程中,由于缺乏熱回收處理,鍋爐中的熱量損失很大,排污率越高,熱量損失就更多。特別在沿海地區(qū),一到干旱季節(jié),水質(zhì)的硬度就更高,排污率也隨之相應提高,鍋爐的熱效率就更低了,能源浪費也愈加嚴重。與此同時,排污率的提高,對環(huán)境的污染也更大。
1.3 冷凝水沒有循環(huán)使用或因污染嚴重無法回收再利用
對回水冷凝水的熱量加以利用,不僅可以提高鍋爐的給誰溫度,還能減少對鍋爐的補給水量,從而提高鍋爐的熱效率,節(jié)約水資源。目前,我國許多工業(yè)鍋爐沒有安裝冷凝水的回收設備,究其根本,主要是由于:①初次安裝鍋爐時考慮欠缺。②安裝冷凝水回收裝置一次投資較大。③有冷凝水回收設備,但缺乏合理的水處理方法,導致冷凝水雜質(zhì)含量高,無法回收再利用。
1.4 除氧效率不高
我國工業(yè)鍋爐大多采用熱力除氧器除氧,由于蒸汽損耗較大,降低了鍋爐的熱效率。受鍋爐給水溫度升高的影響,省煤器的溫度也相應提高,從而導致省煤器的傳熱溫差減少,但熱力除氧器補給水量加大或運行管理不當是,除氧效果不堪理想。
2.1 優(yōu)化鍋爐給水,降低鍋爐結(jié)垢速度
隨著科技的發(fā)展,凈水技術也有了很大的進步。在鍋爐水處理時,利用ph調(diào)節(jié)劑對鍋爐內(nèi)給水調(diào)節(jié)水質(zhì),可以有效防止或減少工業(yè)鍋爐結(jié)垢。
由于工業(yè)鍋爐補給水較多,水處理方式和補給水的水質(zhì)直接影響鍋爐的結(jié)垢。鍋爐補給水處理的時候,當原水硬度較大時,一級軟化器出水很難達到要求,只能采用二級串聯(lián)的鈉離子交換系統(tǒng)。倘若原水碳酸鹽硬度很高,除了采用弱酸陽離子交換系統(tǒng)外,還能夠使用氫鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)處理,但是操作過程相當復雜。
采用軟化水處理與反滲透的水處理想結(jié)合,可以有效減少水的硬度,降低鍋爐結(jié)垢速度。反滲透制水技術相當成熟,脫鹽率也很高,操作相對簡單,投資成本比較低。采用這種方式,鍋爐補給水的水質(zhì)有了很大的改善,不僅可以降低鍋爐的結(jié)垢速度,還能減少鍋爐的排污率。但是,反滲透設備需要有專業(yè)的人員維護。當反滲透設備工作效率降低時,需要對對膜進行清洗及除垢,當設備停運較長時間時,需要對膜進行保養(yǎng)。一些水中鹽堿含量高的地區(qū)及沿海地區(qū)采用這種水處理的方式,不僅能夠解決一級軟化水處理存在的問題,還能夠?qū)㈠仩t效率提高1~2%。
此外,鍋爐內(nèi)的水質(zhì)調(diào)節(jié)可以采取定期加藥,增添有機的阻垢緩蝕劑,達到降低鍋爐內(nèi)水結(jié)垢的速率的目的。
2.2 定期處理結(jié)垢問題
為了提高鍋爐的熱效率,需要對鍋爐表面清潔,當工業(yè)鍋爐的表面結(jié)垢時,熱效率就會受到影響,只有定期對工業(yè)鍋爐除垢,才能保證鍋爐的熱效率。實踐表明,鍋爐表面有1mm的結(jié)垢時,熱效率就會相應降低3~5%。常見的工業(yè)鍋爐除垢方式有以下幾種:①運行除垢。運行除垢雖然可以減少停機的麻煩,但是時間消耗較多,成本比較大,而且控制要求相對較高;②化學酸鹽除垢。這種方法比較簡單,效果最佳,因此比較常見;③堿水除垢。堿水除垢要注意清除鍋爐內(nèi)的結(jié)垢,避免水垢堵住或堆積在鍋爐的受熱面,引起過熱燒壞。此外鍋爐用水水質(zhì)必須嚴格按照國家標準,在除垢率和加藥量上要合理的控制。
2.3 回收凈化冷凝水并加以利用
對冷凝水回收,并作為鍋爐的補給水,可以有效的節(jié)約水資源和減少熱量損失。常見的冷凝水回收系統(tǒng)有兩種:開式和閉式。開式系統(tǒng)投資不大,比較簡單,但是由于內(nèi)部存在雜質(zhì)和腐蝕性的氣體,導致水溫下降許多,實際工作中,已幾乎不使用。閉式系統(tǒng)采用增壓泵的原理,不僅除掉了氣體腐蝕的問題,還水質(zhì)起到了凈化作用。因而回收效率大幅度提高,節(jié)能率也相應提高10%左右。由于工業(yè)鍋爐用水所含的氧化鐵的雜質(zhì)較多,凈化裝置一般采用過濾鐵的器具。對于沒有安裝凈化裝置或者安裝投資較大的鍋爐,可以采用一般回收系統(tǒng)與加藥的方式相結(jié)合。
2.4 改善鍋爐除氧方式
當鍋爐房的總蒸發(fā)量≥10t/h時,可以用真空除氧技術取代傳統(tǒng)的熱力除氧方法。真空除氧可以有效的利用鍋爐水溫,不僅減少蒸汽損壞,還能減少排煙損失,同時,它還能利用鍋爐省煤器的功能,使排煙溫度減低,從而提高鍋爐的效率?,F(xiàn)實工業(yè)鍋爐中,有些鍋爐的蒸發(fā)量小,熱力除氧難度較大,可以對給水系統(tǒng)或鍋爐內(nèi)增添有效的化學除氧劑,達到除氧的目的。
總之,工業(yè)鍋爐水處理節(jié)能降耗是一個綜合性工程,應當根據(jù)工業(yè)鍋爐的各個具體情況,結(jié)合鍋爐外給水處理,鍋爐內(nèi)加藥除雜質(zhì)、除垢,鍋爐面清潔以及除氧方式和設備運行的經(jīng)濟型等方面綜合考慮,認真分析,選擇最有效的節(jié)能措施,才能使鍋爐的效率實現(xiàn)最大化。
TK223.5
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1004-7344(2016)15-0233-01
2016-5-10