工業(yè)鍋爐水處理新技術(shù)及運(yùn)用實(shí)踐分析

許建新

（遼河油田公司石油化工公司，遼寧 盤錦 124100）

1 引言

工業(yè)鍋爐運(yùn)行的過程中不同階段需要進(jìn)行不同的水處理，而不同階段使用了不同的方法也會對鍋爐的運(yùn)行效果有著不同的影響。一般來說，我國的化工企業(yè)基本都是使用4MPa的中壓鍋，鍋爐水當(dāng)中的含鹽量通常需要滿足的是一級或者二級的鹽水處理指標(biāo)。但是對鍋爐水進(jìn)行預(yù)處理是不能夠有效確保鍋爐的運(yùn)行安全和穩(wěn)定性的。比如水中如果有著一定的氨的話就會導(dǎo)致有著較高的污染性，磷酸鹽指標(biāo)沒有控制好的話就會導(dǎo)致污染率提高等。這些問題都要求生產(chǎn)企業(yè)需要強(qiáng)化工業(yè)鍋爐水處理的研究過程，進(jìn)而強(qiáng)化對水處理技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新。

2 鍋爐水處理現(xiàn)狀

工業(yè)生產(chǎn)使用的鍋爐水當(dāng)中有著大量的溶解氧和一些金屬離子，這會導(dǎo)致使用的時候很容易出現(xiàn)結(jié)垢腐蝕以及汽水共騰之類的問題，進(jìn)而給鍋爐的使用帶來安全性的影響。有關(guān)研究表明，鍋爐每產(chǎn)生1mm厚度的水垢就會導(dǎo)致燃料多浪費(fèi)5%～8%。我國現(xiàn)在已經(jīng)有大量的鍋爐投入使用，因?yàn)殄仩t水處理不當(dāng)導(dǎo)致的燃料損失不計(jì)其數(shù)。而與此同時，企業(yè)對于鍋爐水的處理不夠重視，這導(dǎo)致鍋爐受熱面生出水垢的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，會導(dǎo)致大量的能源浪費(fèi)。

根據(jù)國家對于鍋爐水質(zhì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐水使用的時候應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐的運(yùn)行情況和水質(zhì)的具體情況來選擇更加合適的鍋爐水處理方法，例如，鍋外水處理法和加藥處理法。鍋外對鍋爐水進(jìn)行處理就是指使用的水進(jìn)行應(yīng)用之前首先通過水處理設(shè)備成為軟化水，進(jìn)而避免結(jié)垢之類的問題，這一過程中常用的設(shè)施包括電滲析器等[1]。鍋內(nèi)加藥的方法則主要是為了避免腐蝕和解構(gòu)，對鍋爐水當(dāng)中投放一定藥劑進(jìn)行處理，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后形成的水渣沉降到鍋底，方便進(jìn)行排污。低壓鍋爐水處理現(xiàn)在已經(jīng)有了很高的設(shè)備配備率，能夠有效地處理蒸汽鍋爐涌水，熱水鍋爐則是有著較低的水處理設(shè)備使用率，很多單位實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)的過程中都沒有使用針對性的水質(zhì)檢測過程，因而鍋爐用水是否符合國家有關(guān)規(guī)定就成為很嚴(yán)峻的問題，人們也難以判定水處理設(shè)備是否在正常工作，這都可能會帶來污染問題[2]。

3 傳統(tǒng)的鍋爐水處理技術(shù)

傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程中使用的鍋爐水處理技術(shù)主要包括加氨、除氧以及爐內(nèi)的水處理。

3.1 加氨調(diào)節(jié)pH

在過去的一些年里，因?yàn)槿藗儧]有更好的方式來對鍋爐水進(jìn)行處理，且氨的原料價格較低，供應(yīng)量較大，因而經(jīng)常會在鍋爐水當(dāng)中添加氨來對水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。除氧器出口的水和加氨之后除鹽水之間有著十分大的pH差別，通常是酸性。氨集中的設(shè)備附近會很容易出現(xiàn)材料腐蝕現(xiàn)象，與此同時，氨水有著十分刺鼻的味道，這也導(dǎo)致很容易對水環(huán)境和大氣環(huán)境造成污染，也會對操作工人產(chǎn)生身體上的影響，有著很嚴(yán)重的安全隱患。

3.2 除氧降低腐蝕性

鍋爐水進(jìn)行化學(xué)除氧是熱力學(xué)除氧工藝的補(bǔ)充。常見的除氧方式主要包括乙醛和聯(lián)氨之類，但是聯(lián)氨已經(jīng)因?yàn)楸旧砭哂袆×叶拘远故褂?。其他除氧劑基本都會因?yàn)闇囟然蛘遬H影響而有著不同的氧反應(yīng)速度。同時這些除氧劑實(shí)際使用的過程中會表現(xiàn)出不同的鈍化效果，很容易出現(xiàn)含氧量低于5ppb的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生局部腐蝕的問題，因而是不能在根本上對含氧問題進(jìn)行控制的[3]。而常規(guī)的方法難以解決溶解氧造成的腐蝕問題。

3.3 爐內(nèi)水處理

鍋爐水處理過程中經(jīng)常會在高壓爐或者中壓爐中進(jìn)行茶藝控制，中壓爐一般是使用Na3PO4加上NaOH進(jìn)行共同處理，而高壓路則是使用Na3PO4聯(lián)合Na2HPO4進(jìn)行處理[4]。這兩者因?yàn)樽陨硇再|(zhì)的影響而存在一定的缺陷，人為因素會導(dǎo)致鍋爐水的一些指標(biāo)發(fā)生變化，所以難以測得準(zhǔn)確值。中壓爐處理鍋爐水時經(jīng)常會存在十分嚴(yán)重的夾帶現(xiàn)象，而高壓路的排污量是難以控制的，同時也會有著很高的能耗。

4 新型鍋爐水處理技術(shù)

傳統(tǒng)鍋爐水處理過程中經(jīng)常會因?yàn)楦鞣N各樣的限制而表現(xiàn)的不能解決問題，因而人們進(jìn)行了有關(guān)研究并提出了新的技術(shù)。

4.1 新型MFT緩釋處理

新型MFT的多功能緩釋處理技術(shù)可以有效地控制鍋爐水的pH數(shù)值，進(jìn)而避免酸性水給鍋爐帶來影響，同時可以讓水中溶解氧能夠進(jìn)一步得到控制，從而避免腐蝕問題。這一方法可以有效地保護(hù)鍋爐系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)系統(tǒng)。MFT多功能緩釋處理的方式相應(yīng)的方案可以在鍋爐設(shè)備表面形成一層保護(hù)膜，其主要成分是具有磁性的Fe3O4和Cu2O，能夠有效地避免氧氣或者酸性水腐蝕鍋爐內(nèi)設(shè)備的金屬層[5]。高溫高壓下腐蝕氣體和腐蝕液體可以轉(zhuǎn)化為堿性物質(zhì)和水，不會影響到蒸汽品質(zhì)。這一方案有效地提高了蒸汽和水的pH值，避免有關(guān)的設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，與此同時，也有較強(qiáng)的除氧功能，熱力除氧之后對剩余的氧氣進(jìn)行排除進(jìn)而能夠有效地降低低氧腐蝕問題。凝水器當(dāng)中凝氣系統(tǒng)也有效地控制了CO2的腐蝕效果，同時降低了回流凝結(jié)水當(dāng)中含有的金屬腐蝕物含量，降低了對于爐管會產(chǎn)生的負(fù)面影響，有著比較明顯的鈍化效果，也能夠降低金屬夾帶對蒸汽系統(tǒng)帶來的影響。實(shí)踐表明，該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中不會出現(xiàn)閃點(diǎn)且沒有毒副作用，有著較好的應(yīng)用效果。

4.2 AOT鍋爐水處理技術(shù)

新型的AOT鍋爐水處理技術(shù)使用有機(jī)聚合物和助劑等對鍋爐進(jìn)行漏水處理，實(shí)際應(yīng)用過程中，有關(guān)的成分分離分散了水當(dāng)中含有的水垢，進(jìn)而避免結(jié)垢問題的出現(xiàn)，與此同時，穩(wěn)定了鍋爐水的pH數(shù)值，降低了閥門等的腐蝕概率。水中的沉淀物會進(jìn)行分散和有機(jī)聚合，進(jìn)而成為流狀液體，因?yàn)闆]有粘度所以不會附著在金屬上，也能夠十分流暢地被排除出去。這樣一來，有關(guān)的金屬化合物會成為沒有粘性的瘤狀物且不會生成水垢，從而有效地避免電位腐蝕問題。有機(jī)聚合物會在金屬的表面形成鈍化層，進(jìn)而對鍋爐的內(nèi)壁進(jìn)行保護(hù)。AOT水處理技術(shù)可以在有效提高鍋爐水的臨界含鹽量的同時減少排污率，避免了大量的能源損耗。為了解決局部電位腐蝕的問題，可以在金屬表面形成鈍化層進(jìn)行防腐保護(hù)。一般來說，這一過程可以有效地增加硅等元素的溶解性，以避免硅夾帶之類的問題。這一方法對于鐵元素也有著很強(qiáng)的分散性能，可以減少鐵元素沉積物，進(jìn)而降低電位腐蝕。這種方法也能夠提高內(nèi)部的清潔性和熱化率，最終減少水汽夾雜之類的問題，提高蒸汽的品質(zhì)。

5 結(jié)語

現(xiàn)在隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對工業(yè)需求的不斷提高，節(jié)能減排的思想已經(jīng)深入人心，所以生產(chǎn)過程中需要強(qiáng)化對于鍋爐水處理的有關(guān)研究。針對傳統(tǒng)的鍋爐水處理過程中可能有的弊端，現(xiàn)在已經(jīng)提出了MFT多功能緩釋技術(shù)和AOT鍋爐水處理技術(shù)等處理效果好且應(yīng)用方便的處理技術(shù)，能夠有效地處理傳統(tǒng)方法難以解決的鍋爐水處理弊端，值得進(jìn)行推廣。