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在用锅炉水处理与节能
程德永
摘要：当前，我国对节能越来越重视，节能要求也越来越严格，这就更体现出锅炉给水处理的必要性。详细分析锅炉水处理的问题，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。
关键词：水质；监测；水垢；控制；节能对策
前言
锅炉是生产生活中广泛使用的具有爆炸危险性的承压设备，近年来由于锅炉水质不良引发的事故比例呈上升趋势。搞好锅炉水质监测就是为了更好的促进锅炉水处理工作，而锅炉水处理最终的目的就是预防锅炉结垢、使腐蚀和沸腾延迟减至最小。
1锅炉水质情况调查分析
为了确保锅炉设备安全经济运行，保障人民生命、财产安全，有效防范事故发生，需要对直接影响锅炉安全运行的锅炉水质情况进行了广泛地调查、分析。
锅炉使用概况单位（台）
使用用途水质管理
生产 340 较好 80
生活 292 一般 260
总台数 632 较差 298
水处理方式锅炉型式
锅内 462 卧式 225
锅外 170 立式 407
根据调查锅炉水质现状不容乐观，采用锅内加药处理的锅炉有462台，采用锅外水处理的锅炉所占份额比较少只有170台，并且有一部分效果不明显，采用锅内加药处理的锅炉有462台，其中有一部分很少加药或不加药，未进行水处理和有水处理而效果不明显的大多数是因为缺乏对锅炉及水处理方面的认识。通过历年来锅炉检验工作情况及最近几周部分厂家的现场调查，锅炉水质情况分为：
较好：锅内轻微结垢（水垢厚度小于1mm）或不结垢，水处理设备完善、运行正常，水质化验员持证上岗，操作熟练，处理水质达到规程要求，水质化验数据准确，水处理设备运行都很正常，水质化验数据准确，很少一部分采用锅内加药的锅炉也能达到这一要求，锅炉垢厚一般没有超过标准，锅炉运行状况良好，这一部分锅炉有80台，仅占全部锅炉的百分之十三。
一般：锅内一般结垢（水垢厚度1-2mm）,有水处理设备、运行基本正常，处理水质基本能达到规程要求，水质化验员持证上岗，能操作熟练，水质化验数据基本准确，水处理设备运行基本正常，水质也能达到要求，一部分采用锅内加药的锅炉也能达到这一要求，锅内水垢一直在1.0～1.5mm左右，这部分锅炉大致在260台，占全部锅炉的百分之四十一。
较差：锅内严重结垢（水垢厚度大于2mm），水处理设备不完善、运行不正常，处理水质不能达到规程要求，或者无水处理设备，水质化验数据不准确或根本无化验员而不化验，这部分锅炉占百分之四十六。
2锅炉水质存在问题
1）部分锅炉无水处理设施，主要是因设施损坏没有修复又未采取其它措施，或是有水处理设备而没有使用，采用锅内水处理的未进行水处理。
2）部分锅炉水处理设备不完善或运行不正常，主要是采用锅外水处理的部分设施损坏或缺少，不能正常运行。
3）锅炉水处理操作人员存在无证操作的现象，部分操作工无证操作或无操作工使水处理设备不能正常运行或运行不正常。
4）部分使用单位主要负责人和设备管理人员对锅炉及水处理方面的知识了解太少，他们认为锅炉只要不缺水就不会出现什么问题；
以上几项造成锅炉严重结垢甚至变形、泄漏等问题的主要原因，也是存在事故隐患最多的主要原因之一。
3 锅炉水处理存在问题的原因分析
1)锅炉安全监察和检验单位由于人员少，经费紧张，对锅炉设备的监管与宣传力度不够。同时也受限于相关检测人员素质和检测装备及检测能力。
2）锅炉使用单位主要负责人和设备管理人员对锅炉设备及其水处理不够重视，对锅炉使用管理方面的有关规定学习太少。
3）受锅炉使用单位当地水质的影响。
4 如何解决在用锅炉水质处理存在的问题
1）安全监察和检验检测人员首先要提高自身素质提高专业技能、熟悉专业知识，认真贯彻执行各项法律法规，克服人员不足，经费紧张等问题，加大监管力度，提高工作效率，做到一人多才多能多用，保证每一台设备都能监管检验到位。
2）检验单位水质检验人员应培训取证，熟练掌握操作技能和理论知识；应购买先进的水质化验设备及化验药品，以保证数据的准确性及权威性。
3）定期举办各级管理人员和操作人员培训班，大力宣传锅炉及其水质处理方面的各项法律、法规和规定，培训操作技能及理论知识，保证水质化验准确可靠，以水质化验指导锅炉加药及排污，保证锅炉安全运行。
4）对于存在问题和事故隐患的锅炉设备要严格查处，督促改正，杜绝事故发生，保证锅炉供水能达到规定的合格标准，定期进行水质化验根据化验结果指导锅炉排污，保证锅炉安全运行。
5　锅炉水处理节能对策
1）改进锅炉水处理方式，软化加反渗透代替传统的软化或单纯锅内加药被认为是最佳的工业锅炉补给水处理方式，也是本文重点介绍的内容。反渗透制水技术成熟,脱盐率高,自动化程度高,投资成本也较低。采用这种方式,锅炉补给水质量大大提高,可极大降低锅炉的结垢速率和排污率,提高了蒸汽品质。
锅内水质调节方面,应采用定期的加药方式。
在排污控制方面,应安装锅炉自动排污装置合理控制锅炉排污率。
2)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。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(Fe3O4)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。
3)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。
4)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8kPa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。
5)合理控制再生比耗,回收利用制水过程废水(液)。水处理设备再生过程的再生剂比耗必须控制在规定的范围。同时加强水处理设备运行管理,保证水处理设备正常的运行周期。水处理设备再生过程产生的清洗水回收可以送回运行系统,经分析后根据实际情况,可以作为某一交换器的进水;也可以将其收集起来,作为下次再生时的反洗用水,或作为循环冷却水系统的补充水、冲灰水等。
6　结束语
锅炉水处理是保证锅炉安全可靠,经济合理运行的重要措施之一。如果不进行给水处理,将造成燃料的浪费和锅炉事故的发生。锅炉水锅炉水处理节能降耗是一个系统工程,应从锅外补给水处理系统选择、锅内辅助加药、水处理设备经济运行、水垢预防与清除等各个方面综合考虑,而且要同锅炉的节能改造相配合。应根据工业锅炉的实际情况,认真分析节能潜力来确定最佳的节能措施,才能实现最大的节能效果。