船舶和海洋平臺(tái)鍋爐水處理簡(jiǎn)析

摘 要：分析了船舶和海洋平臺(tái)鍋爐在運(yùn)行中由于鍋爐水不合格引起的結(jié)垢、腐蝕的原因，以及會(huì)產(chǎn)生的危害，介紹了在應(yīng)用中較為實(shí)用的鍋爐水處理方法和其工作原理?？偨Y(jié)了為達(dá)到理想處理效果而采用的方案及在日常管理方面應(yīng)注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：鍋爐 鍋爐水結(jié)垢 腐蝕 處理

中圖分類(lèi)號(hào)：U661 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0058-02

隨著船舶和海工行業(yè)的發(fā)展，鍋爐成為船舶及海洋平臺(tái)上必不可少的設(shè)備，其中一部分船舶以蒸汽輪機(jī)作為主動(dòng)力裝置，鍋爐成為主動(dòng)力汽源，另外大多數(shù)以柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力的船舶配備的蒸汽鍋爐多用于驅(qū)動(dòng)貨油泵、加熱燃滑油、各種需加熱的油/水/貨油艙、柴油機(jī)缸套水預(yù)熱及為生活用水、空調(diào)設(shè)備等提供熱源，其重要性不言而喻。

1 鍋爐結(jié)垢及腐蝕的形成與危害

1.1 鍋爐結(jié)垢原因及危害

1.1.1 結(jié)垢原因

當(dāng)我們多次使用同一水壺采用爐灶或電磁爐加熱燒成開(kāi)水后，水壺的內(nèi)表面會(huì)附著一些固體沉積物，同理具有一定硬度的水若未經(jīng)處理直接進(jìn)入鍋爐，運(yùn)行一段時(shí)間后，鍋爐水側(cè)受熱面上也會(huì)牢固地附著一些固體沉積物，這種現(xiàn)象就稱為結(jié)垢。水壺和鍋爐受熱面上黏附著的固體沉積物就稱為水垢。在一定條件下，固體沉淀物也會(huì)在鍋水中析出，呈松散的懸浮狀，稱為水渣。水渣可隨排污除去，但如果排污不及時(shí)，部分水渣也會(huì)在受熱面上或水流流動(dòng)滯緩的部位沉積下來(lái)而轉(zhuǎn)化成水垢（通常稱之為“二次水垢”）。結(jié)垢的原因，是水中含有過(guò)量的鈣鎂硅離子（也就是常說(shuō)的水硬度高，）或鐵離子，這些在鍋爐的高溫高壓特殊條件（結(jié)垢的動(dòng)力），變成難溶物質(zhì)而析出沉淀，在爐內(nèi)受熱面上沉積，形成水垢，鍋爐水垢形成的主要過(guò)程為：（見(jiàn)圖1）。

上述這些析出的沉淀物質(zhì)黏結(jié)在鍋爐受熱面上就形成了水垢，溫度越高的部位，越易形成堅(jiān)硬的水垢。

1.1.2 結(jié)垢對(duì)鍋爐產(chǎn)生的危害

1.2 鍋爐腐蝕原因及危害

2 鍋爐水處理方法

針對(duì)以上兩面，并結(jié)合船用鍋爐的特點(diǎn)，制定出一個(gè)簡(jiǎn)單、有效的方案，對(duì)提高船舶的安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行很有意義。

目前，船用鍋爐常用的水處理方法主要有兩種：（1）化學(xué)加藥處理法：即為了防止或減緩結(jié)垢、腐蝕，有針對(duì)地向爐內(nèi)投入一定數(shù)量藥劑的水處理，讓它與鍋爐水中的鈣、鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水渣沉積到鍋筒底部，然后通過(guò)排污除去。（2）爐外水處理法：即原水在進(jìn)入鍋爐之前先經(jīng)過(guò)水處理設(shè)備，使水中的有害雜質(zhì)被除去，形成軟化水或除鹽水后再進(jìn)入鍋爐，起到防止鍋爐結(jié)垢的目的。水處理設(shè)備主要有樹(shù)脂交換器、反滲透器等，針對(duì)以上兩種方法分析如下。

2.1 化學(xué)加藥處理

2.1.1 加入碳酸鈉

2.1.2 加入磷酸鹽

2.2 爐外水處理法

在第一部分加藥的方法中也提到，鍋爐給水硬度不可過(guò)高，這就需要對(duì)進(jìn)爐水進(jìn)行預(yù)處理，處理方法有樹(shù)脂交換、反滲透、磁化處理等。

2.2.1 樹(shù)脂交換法

2.2.2 反滲透法

2.2.3 磁化處理法

經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)作用過(guò)的水，產(chǎn)生的水垢CaCO3、MgCO3等以膠體核的形態(tài)出現(xiàn)在水中，成為結(jié)晶中心，而膠體粒子帶負(fù)電，而輸水管路都接地，也呈負(fù)電位，使得膠體粒與管壁相互排斥，所以膠體粒子不易接近管壁，起到防垢的作用，再經(jīng)過(guò)濾器對(duì)這些膠體過(guò)濾掉，達(dá)到對(duì)水軟化的效果，在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)磁化處理后再經(jīng)反滲透法，軟化效果更為明顯，且可減少反滲透膜表面的晶體沉積，延長(zhǎng)膜的使用壽命，降低成本。磁化處理具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防腐防垢效果明顯如采用永磁的形式，綠色環(huán)保，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)處理效果又與水的流速、磁場(chǎng)強(qiáng)度及水的成份有密切聯(lián)系，水的流速超高、磁場(chǎng)越強(qiáng)，效果越好，這就帶來(lái)了一定的局限性。同時(shí)實(shí)踐表明，一般水中的Ca2+、Mg2+離子比例在7∶3時(shí)，效果最好，而當(dāng)Ca2+、Mg2+離子比例在3∶7時(shí)，經(jīng)磁化處理的水幾乎沒(méi)有變化。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上簡(jiǎn)述，要想達(dá)到較好的處理效果必須要因地制宜，根據(jù)所處環(huán)境、外部條件、原水水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等因素綜合考慮，通常要想達(dá)到較好的處理效果一般可采用在鍋爐水進(jìn)爐前，采用爐外處理設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，在進(jìn)爐后，再通過(guò)定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)，根據(jù)不同的水質(zhì)，及時(shí)、準(zhǔn)確、適量的進(jìn)行加藥處理的并用的方案。但由于船舶機(jī)艙內(nèi)空間小，對(duì)爐外預(yù)處理設(shè)備的尺寸要求嚴(yán)格及考慮到經(jīng)濟(jì)性等因素，對(duì)于不能配備此類(lèi)設(shè)備的船舶，對(duì)加注的淡水水質(zhì)要特別考慮了。但如果船舶配有蒸餾式造水機(jī)，其產(chǎn)出的水含Ca2+、Mg2+等容易形成水垢的成份較少，再經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾，可以達(dá)到鍋爐給水要求，所以在管路設(shè)計(jì)時(shí)，鍋爐給水可由生活用淡水系統(tǒng)供給，這樣即可減少鍋爐水預(yù)處理設(shè)備。

對(duì)于鍋爐水的處理，以上僅為實(shí)際采用的方法，為延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，運(yùn)行時(shí)的安全性及良好的經(jīng)濟(jì)性，重要的還在于對(duì)設(shè)備有良好管理制度及執(zhí)行能力，由于管理疏忽及操作人員缺乏水處理藥劑的性能、用量、用法、加藥時(shí)機(jī)，水處理設(shè)備的使用方法等掌握得還不夠好，亂用錯(cuò)用藥劑，不按量使用的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。尤其是采用爐內(nèi)水處理法的，由于方法不當(dāng)，造成水處理效果不明顯甚至適得其反的事也時(shí)有發(fā)生。在提高人身安全及節(jié)能環(huán)保的大形勢(shì)下，對(duì)鍋爐水處理不可小視，對(duì)保證船舶安全、經(jīng)濟(jì)、正常的航行具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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