工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能效的影響
時(shí)間: 2015-03-13 11:55:25     來(lái)源: 東莞市海韻水處理科技有限公司

       工業(yè)鍋爐是工廠(chǎng)運行的重要熱能動(dòng)力設備。據統計資料顯示，我國工業(yè)鍋爐裝機總量長(cháng)期保持在55萬(wàn)臺左右，燃煤消耗近6億噸。但鑒于我國工業(yè)鍋爐量大面廣容量小的現狀，運行效率低，由此造成的能源浪費高達6000萬(wàn)噸燃煤每年。由此，工業(yè)鍋爐技術(shù)發(fā)行被列為“十一五重點(diǎn)節能工程”的首位。水是鍋爐熱傳導的重要介質(zhì)，因而工業(yè)鍋爐水處理在保障鍋爐高效、經(jīng)濟、安全、運行中具有重要地位，筆者僅結合水處理原理、冷凝水、補給水以及結垢熱阻等方面，通過(guò)本文對工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能效的影響這一問(wèn)題作一些探討研究。

1、工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能效的影響因素

1.1工業(yè)鍋爐水處理原理因素

   當前我國工業(yè)鍋爐水處理可分為鍋外水、鍋內水處理兩個(gè)環(huán)節，兩者的目的均是防止鍋爐的腐蝕、結垢。鍋外水重點(diǎn)在于水的軟化，以物理、化學(xué)及電化學(xué)處理方法去除原水中存在的鈣、氧、鎂硬度鹽等雜質(zhì)；而鍋內水則以工業(yè)添加劑為主要處理手段。作為鍋爐水處理關(guān)鍵性環(huán)節的鍋外水處理包含3個(gè)部分，其中，預處理、除氧處理的應用 較少，效果不盡理想，而軟化處理所采用的鈉離子交換法在陰離子HCO3-的去除上難以完成預期目標，水的堿度不能有效降低。

1.2水質(zhì)對鍋爐能效關(guān)鍵性影響

  水處理不當造成的水質(zhì)問(wèn)題往往會(huì )引發(fā)鍋爐結垢、腐蝕以及排污率增大等現象，導致鍋爐熱效率下降，而鍋爐熱效率每個(gè)百分點(diǎn)的下降都會(huì )增加1.2~1.5的能耗。GB/T 1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》即針對于此提出了鍋爐水質(zhì)新標準。

  首先，結垢對鍋爐能效的影響。鍋爐結垢可分為硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽垢以及混合水垢，其導熱性能相較于普通鍋爐鋼，僅為后者的1/20~1/240。由于傅立葉公式推導可知，結垢會(huì )極大降低鍋爐傳熱性能，使燃燒量為排煙所帶走，造成鍋爐出力、蒸氣品質(zhì)的下降，通常而言，1mm結垢會(huì )造成3%~5%的燃煤損失；其實(shí)，鍋爐排污率的影響。如前文對水處理原理的分析，目前軟化處理中采用的鈉離子交換法無(wú)法完成除堿目標，為保障受壓元件免受腐蝕，工業(yè)需通過(guò)排污及鍋內水處理加以控制，確保原水堿度達標。因此，我國工業(yè)鍋爐排污率長(cháng)期保持在10%~20%之間，而排污率每增長(cháng)1%，就會(huì )造成燃料損耗增長(cháng)0.3%1%，鍋爐能效嚴重受限；再次，汽水共騰造成的蒸氣含鹽量上升也會(huì )造成設備損害及鍋爐能耗的增加。

1.3熱力除氧效率偏低造成的熱量損耗

 受工藝技術(shù)的影響，容量較大的工業(yè)鍋爐通常需要安裝勢力除氧器。其應用普遍存在這些問(wèn)題：第一、大量蒸氣的耗費降低了鍋爐熱量的有效利用率；第二、鍋爐給水溫度與省煤器平均水溫的溫差增大，致使排煙熱損失的增加。

2、基于鍋爐水處理的能效改進(jìn)措施。

 鑒于我國目前所推行的“綠色經(jīng)濟”模式與能源緊張形式，從鍋爐水處理方面進(jìn)行節能減耗的技術(shù)改造，無(wú)疑將從每年6000萬(wàn)噸燃煤的損耗中節約大量能源及資金，投入企業(yè)再生產(chǎn)過(guò)程。

第一、以反滲透水處理技術(shù)取代現有的鈉離子交換法水處理技術(shù)。這一技術(shù)原理是通過(guò)將純水與鹽水的過(guò)濾、隔離，利用半透膜阻止鹽類(lèi)通過(guò)的特性，在繼續去除鈣、鎂硬度鹽的有效除鹽。據相關(guān)實(shí)驗數據顯示，該技術(shù)對原水中的鈣、鎂、鐵、氯、四氧化硫等離子的脫除率達到95%以上，經(jīng)過(guò)二級反滲透處理的原水水質(zhì)在硬度、電導率以及二氧化硅含量上均可達到鍋爐無(wú)垢運行的標準，降低燃煤能耗及鍋爐排污率，在化學(xué)藥劑與再生水的費用上也行一步做了成本控制。

第二、鍋爐水處理設施的安裝驗收應與特種設備監察、檢測機構的密切合作，強化水處理工作的制度性、規范性，督促中小企業(yè)在鍋爐運行上及早進(jìn)行技術(shù)革新，實(shí)現高效、經(jīng)濟的運行。

第三、盡量實(shí)現鍋爐冷凝水與排污水的再回收利用。通過(guò)設置定期或連續排污膨脹器，向除氧器、換熱器進(jìn)行預熱給水，并盡量對如烘筒、烘箱等設備的冷凝水進(jìn)行再利用，回收熱能。

第四、就現有設備設施的利用而言，企業(yè)應進(jìn)一步加強鍋內水處理環(huán)節的認識與精力投入，落實(shí)崗位責任制，配備持有水處理操作證的專(zhuān)兼職人員，提高司爐工作業(yè)技術(shù)及水處理作業(yè)意識，減少工作隨意性，規范作業(yè)環(huán)節，合理排污，科學(xué)投藥，在鍋內、鍋外水處理環(huán)節上科學(xué)配置，確保水質(zhì)達標。

第五、選擇適當形式對鍋爐結垢作軍事定期清理。當工業(yè)鍋爐受熱面出現銹蝕或結垢厚度超過(guò)1 mm時(shí)，應及時(shí)去垢以保證能源熱量的充分利用及設備的完好性。通常來(lái)說(shuō)，可采用酸洗除垢或堿煮加酸洗的方式進(jìn)行除垢作業(yè)。

3、結論

工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能耗的影響極為明顯，針對水處理環(huán)節的節能降耗是一項系統工程。筆者以為，這一改造與鍋爐的整體技術(shù)革新相配合，通過(guò)對節能潛力的詳細分析，制定具有針對性的措施，實(shí)現節能效果的最優(yōu)化。