鍋爐水處理節(jié)能減排的現(xiàn)狀和意義

李旭華　鹿玉芳

摘 要：隨著工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能減排的工作日益提上日程。在鍋爐的使用上，做好水處理的節(jié)能減排對鍋爐的經(jīng)濟運行意義重大。

關(guān)鍵詞：水處理；節(jié)能減排；現(xiàn)狀

鍋爐用水是水資源利用的一個方面，鍋爐水處理既關(guān)系到鍋爐的安全運行，也關(guān)系著鍋爐的節(jié)能減排。目前，工業(yè)鍋爐水處理節(jié)能減排的現(xiàn)狀不容樂觀，主要有幾個方面的問題。

①給水雜質(zhì)含量較高，鍋爐結(jié)垢問題普遍存在。工業(yè)鍋爐水質(zhì)管理上存在“三低”現(xiàn)象，即鍋爐配置的水處理設(shè)備利用率低，水處理作業(yè)人員的配備率低和鍋爐水質(zhì)達標率低。據(jù)我所知，約90%的工業(yè)鍋爐采用一級軟化處理的水作為補給水，給水硬度小于等于0.03mmol/L就是合格的給水。而軟化水只除去了水中的硬度雜質(zhì)，沒有除去水中大量的陰離子雜質(zhì)，用軟化水作補給水的鍋爐沒有辦法完全避免結(jié)垢。少數(shù)單位采用純凈水作工業(yè)鍋爐補給水，這本身相對于軟化水做補給水在降低結(jié)垢方面是一個很大改進，但由于多數(shù)單位缺少熟悉制取純凈水的反滲透裝置的技術(shù)人員，日常維護管理水平低，造成反滲透運行一段時間后膜結(jié)垢、損壞嚴重，脫鹽率下降很快，也導致鍋爐給水硬度超標。

②鍋爐排污率高。排污是保證鍋水水質(zhì)達標，保證蒸汽品質(zhì)的有效途徑之一。由于大多數(shù)工業(yè)鍋爐用軟化水做補給水，加上有的鍋爐運行過程中添加無機阻垢緩蝕劑，造成鍋水的溶解固形物量很高，有的甚至超標。使用單位為了保證鍋水水質(zhì)，就通過提高排污率來降低鍋水雜質(zhì)濃度。絕大部分工業(yè)鍋爐沒有安裝排污水熱量回收裝置，排污未實現(xiàn)自動控制，排污隨意性增大，造成熱量的極大浪費。很多鍋爐排污率在10%～15%之間。

③凝結(jié)水未回收利用或因污染嚴重無法回收利用。凝結(jié)水所具要的熱量可達蒸汽總熱量的20%～30%，且壓力溫度越高，凝結(jié)水具有的熱量就越多，占蒸汽總熱量的比例也就越大，回收凝結(jié)水的熱量并加以利用（既提高鍋爐給水溫度，也可減少鍋爐補給水制作）是提高鍋爐的熱效率的有效途徑。但目前工業(yè)鍋爐凝結(jié)水很多沒有回收利用或利用率偏低，造成了熱能和水資源的巨大浪費。工業(yè)鍋爐冷凝回水常含有被加熱工質(zhì)攜帶或泄漏的溶解態(tài)或懸浮態(tài)的雜質(zhì)和以鐵氧化物為主的設(shè)備腐蝕產(chǎn)物。軟化水作補給水的鍋爐凝結(jié)水因有CO2而導致pH偏低，回水系統(tǒng)CO2酸腐蝕嚴重，凝結(jié)水含鐵量高，水發(fā)紅發(fā)渾，這種水若進入鍋爐會在受熱面結(jié)生水垢，不進行凈化是不能回收利用的。

④熱力除氧效率低。熱力除氧器需要耗費大量的蒸汽，使鍋爐有效利用熱量減少，另一方面鍋爐給水溫度提高使省煤器平均水溫增高，省煤器傳熱溫差減少，排煙溫度增高，排煙熱損失加大。有時除氧器補水量較大或運行管理不到位時，除氧器除氧溫度達不到要求，除氧效果較差，一般除氧溫度每減低1℃，出水氧濃度會增加0.1mg/L，進而造成鍋爐結(jié)垢的情況嚴重。據(jù)調(diào)查，90%的工業(yè)鍋爐都存在不同程度的氧腐蝕。

針對以上幾種情況，水處理節(jié)能減排的具體措施如下，若有不足，望能指導改進。

①改進鍋爐水處理方式。隨著科技的發(fā)展和鍋爐水處理技術(shù)進步，采用鍋外水處理鍋內(nèi)加藥水質(zhì)調(diào)節(jié)是防止鍋爐結(jié)構(gòu)的最佳方式。

工業(yè)鍋爐的補給水率一般都超過50%，因此水處理工藝及補充水質(zhì)量直接影響鍋爐結(jié)垢的傾向。鍋爐補給水處理方面，原水總硬度大于6.5mmol/L時，當一級鈉離子交換器出水達不到要求時，可采用兩級串聯(lián)的鈉離子交換系統(tǒng)。原水碳酸鹽硬度較高時，可采用弱酸陽離子交換系統(tǒng)或不足量酸再生氫離子交換劑的氫鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)處理。

鍋爐補給水處理方面，可以用軟化加防滲透代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軟化或單純鍋內(nèi)加藥。反滲透技術(shù)脫鹽率高，適合于工業(yè)鍋爐給水處理。采用這種方式可除去原水中大部分鹽類雜質(zhì)，極大降低鍋爐的結(jié)垢速率和排污率，提高蒸汽品質(zhì)。

②合理排污。在保證水汽質(zhì)量合格的前提下，應科學合理地排污。鍋爐有連續(xù)排污且排污水量較大時，應該安裝連續(xù)排污擴容器或排污水換熱器回收排污水熱量。鍋爐排污量應根據(jù)鍋水溶解固形物含量的大小確定。每次排污前應檢測鍋水溶解固形物的濃度，不得盲目排污。

③盡量回用蒸汽冷凝水。冷凝水回用作鍋爐給水的優(yōu)點主要有：大大減少補給水量，降低水處理費用，節(jié)水效果顯著；回水溫度高，可顯著降低燃料消耗，節(jié)能的經(jīng)濟效益更為顯著；回水純凈，雜質(zhì)少，不但可提高鍋爐水汽質(zhì)量，而且可降低鍋爐排污率，提高給水溫度，有利于除氧，減緩鍋爐的氧腐蝕。

另外，需要我們統(tǒng)一認識，加強管理，提高技術(shù)水平，嚴格執(zhí)行國家有關(guān)標準，真正做到“因爐、因水、因地”制宜，選擇合理可靠的水處理方式。

第一，加強對新安裝鍋爐水處理配套實施的監(jiān)督檢驗，沒有合理可靠的水處理的鍋爐將不得投入運行，并報請有關(guān)部門核準，不予頒發(fā)特種設(shè)備使用登記證，從而在源頭上制止類似現(xiàn)象的發(fā)生。

第二，對在用的鍋爐水處理現(xiàn)狀做一個徹底的排查，建立用戶水處理檔案，利用技術(shù)優(yōu)勢，幫助用戶改造目前不合格的水處理方式。在做好監(jiān)督檢驗的同時，最大限度地給用戶提供良好的服務(wù)。

第三，建立長效的監(jiān)督檢驗管理體制，與用戶密切聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，使轄區(qū)內(nèi)的鍋爐始終在良好的狀態(tài)下運行。

參考文獻：

[1]張栓成，張兆杰.鍋爐水處理技術(shù)（第2版）[M].鄭州：黃河水利出版社，2010.