電站鍋爐化學水處理技術(shù)分析

金海霞

摘 要：本文從理論上分析鍋爐水質(zhì)惡化導致鍋爐換熱效率降低、鍋爐運行不安全等問題，針對這些問題，提出相應(yīng)的鍋爐水除垢方法，保證鍋爐安全、高效運行。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐； 水處理； 水垢； 除氧； 防腐

中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）09-179-001

一、前言

目前在鍋爐的運行中，由于鍋爐用水水質(zhì)不良，受熱面結(jié)垢的現(xiàn)象比較普遍，從而造成鍋爐熱效率降低，鍋爐、管道的壁面受到腐蝕，鍋爐結(jié)垢嚴重時可能會造成熔孔或爆管，直接影響鍋爐的運行。水質(zhì)對鍋爐運行的影響。

水垢導熱性能很差，必將影響鍋爐安全、經(jīng)濟運行，對鍋爐進行能效測試[1]后發(fā)現(xiàn)，水側(cè)污垢熱阻過大是導致鍋爐熱效率低的主要原因。鍋爐傳熱性能下降，大量熱量隨煙氣排到環(huán)境；另外，結(jié)垢導致鋼管過熱造成其強度下降，運行偏離設(shè)計工況，容易發(fā)生過燒、爆管等情況。

1.水質(zhì)對鍋爐運行熱效率的影響

水垢導熱系數(shù)僅為鋼鐵的七分之一到千分之一，鍋爐結(jié)有水垢時，鍋爐受熱面的傳熱性能惡化，燃料燃燒放出的熱量不能有效傳遞到鍋爐介質(zhì)中去，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙熱損失增加，通常使鍋爐出力和蒸汽品質(zhì)同時降低，鍋爐的熱效率降低。經(jīng)過測定，鍋爐受熱面結(jié)1mm水垢，燃料消耗要增加8%～10%[2]。

2.結(jié)垢對鍋爐安全性的影響

由于水垢導致鍋爐運行熱效率、出力降低，為了維持鍋爐出力，司爐工通常會增加鍋爐鼓引風風量和燃料量，來提高爐膛溫度增強換熱。文獻[3]表明，運行壓力1MPa的鍋爐水冷壁結(jié)垢3mm時，壁溫將由280℃上升到580℃，導致鋼材抗拉強度相應(yīng)由400MPa降低至100MPa，而一般鍋爐管使用溫度為350℃以下，因一般低碳鋼350℃以上就達到屈服點，450℃以上發(fā)生蠕變，這說明鍋爐頻繁爆管的內(nèi)因正是鍋爐水垢超標。

二、鍋爐水處理技術(shù)

1.氧氣隔離防腐

當下有三種主流的除氧防腐辦法：一是利用物理方法去除水中存在的氧氣；二是采取化學原理來除氧，普遍使用藥劑除氧與鋼屑除氧等，主要是通過添加化學物質(zhì)到補給水中，與水中氧氣反應(yīng)生產(chǎn)固定金屬物質(zhì)或別的化合物，使水中氧氣消除后再進入鍋爐；三是電化學保護原理的應(yīng)用，就是通過加入某種易氧化的金屬到水中，和水中氧氣發(fā)生電化學腐蝕反應(yīng)實現(xiàn)消除氧氣。

2.加氧除鐵防腐

鍋爐內(nèi)部氧化鐵造成的結(jié)垢、堵塞等腐蝕情況，主要是由于補給水中含鐵太多，快速有效的辦法就是往補給水里加入氧氣。這種方法和除氧技術(shù)互相對立兩種除腐技術(shù)，需要根據(jù)鍋爐的不同工作狀況來選擇。加氧除鐵技術(shù)是要變更給水處理辦法，減少補給水中鐵含量，適當阻止鍋爐節(jié)煤器人口管及高壓加熱器管等處的流動加快腐蝕現(xiàn)象，延緩鍋爐內(nèi)氧化鐵在水冷壁管中的沉淀速度，使鍋爐的化學清洗周期變長。

3.全膜法水處理技術(shù)

近年來，以超濾、反滲透（RO）、電解除鹽（EDI）為代表的膜分離技術(shù)作為新型的水處理應(yīng)用技術(shù)取得了跨越式的發(fā)展。膜分離技術(shù)用于電廠水處理系統(tǒng)，工藝簡單、運行維護方便、環(huán)境友好、產(chǎn)品水質(zhì)量穩(wěn)定可靠，受到普遍歡迎，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，該工藝主要采用膜分離技術(shù)制取脫鹽水。

三、結(jié)論

文章通過理論分析了結(jié)垢對鍋爐傳熱效率和安全運行的影響，鍋爐受熱面結(jié)水垢1mm時，燃料消耗要增加8%～10%。針對鍋爐水質(zhì)問題，提出了多種除水垢的方法，包括氧氣隔離防腐、加氧除鐵防腐和全膜法水處理等技術(shù)，提高鍋爐水質(zhì)，保證鍋爐經(jīng)濟安全運行。

參考文獻：

[1]鄺平健，等.工業(yè)鍋爐節(jié)能方法及應(yīng)用[J]黑龍江電力，2007（6）：464—467

[2]張炳雷，等.基于水處理的工業(yè)鍋爐節(jié)能研究[J]節(jié)能技術(shù)，2009（6）：555—566

[3]馬慶謙，等.DZIA—13型鍋爐水冷壁管裂原因分析[J]工業(yè)鍋爐，2004（6）：55—58

[4]李國強，等.電廠鍋爐補給水處理問題探析[J]工業(yè)技術(shù)，2013（3）：117

[5]葉小偉，等.鍋爐補給水傳統(tǒng)和膜法處理工藝的比較[J]華電技術(shù)，2012，34（S1）：81—82