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工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能效的影響

2013/12/7

工業(yè)鍋爐是工廠運行的重要熱能動力設備。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，我國工業(yè)鍋爐裝機總量長期保持在55萬臺左右，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(xiàn)狀，運行效率低，由此造成的能源浪費高達6000萬噸燃煤每年。由此，工業(yè)鍋爐技術發(fā)行被列為“十一五重點節(jié)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，通過本文對工業(yè)鍋爐水處理對鍋爐能效的影響這一問題作一些探討研究。

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(nèi)水處理兩個環(huán)節(jié)，兩者的目的均是防止鍋爐的腐蝕、結垢。鍋外水重點在于水的軟化，以物理、化學及電化學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(nèi)水則以工業(yè)添加劑為主要處理手段。作為鍋爐水處理關鍵性環(huán)節(jié)的鍋外水處理包含3個部分，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)對鍋爐能效關鍵性影響

  水處理不當造成的水質(zhì)問題往往會引發(fā)鍋爐結垢、腐蝕以及排污率增大等現(xiàn)象，導致鍋爐熱效率下降，而鍋爐熱效率每個百分點的下降都會增加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結垢會造成3%~5%的燃煤損失；其實，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法完成除堿目標，為保障受壓元件免受腐蝕，工業(yè)需通過排污及鍋內(nèi)水處理加以控制，確保原水堿度達標。因此，我國工業(yè)鍋爐排污率長期保持在10%~20%之間，而排污率每增長1%，就會造成燃料損耗增長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行節(jié)能減耗的技術改造，無疑將從每年6000萬噸燃煤的損耗中節(jié)約大量能源及資金，投入企業(yè)再生產(chǎn)過程。

第一、   以反滲透水處理技術取代現(xiàn)有的鈉離子交換法水處理技術。這一技術原理是通過將純水與鹽水的過濾、隔離，利用半透膜阻止鹽類通過的特性，在繼續(xù)去除鈣、鎂硬度鹽的有效除鹽。據(jù)相關實驗數(shù)據(jù)顯示，該技術對原水中的鈣、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垢運行的標準，降低燃煤能耗及鍋爐排污率，在化學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(jiān)察、檢測機構的密切合作，強化水處理工作的制度性、規(guī)范性，督促中小企業(yè)在鍋爐運行上及早進行技術革新，實現(xiàn)高效、經(jīng)濟的運行。

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

第四、   就現(xiàn)有設備設施的利用而言，企業(yè)應進一步加強鍋內(nèi)水處理環(huán)節(jié)的認識與精力投入，落實崗位責任制，配備持有水處理操作證的專兼職人員，提高司爐工作業(yè)技術及水處理作業(yè)意識，減少工作隨意性，規(guī)范作業(yè)環(huán)節(jié)，合理排污，科學投藥，在鍋內(nèi)、鍋外水處理環(huán)節(jié)上科學配置，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(xiàn)銹蝕或結垢厚度超過1 mm時，應及時去垢以保證能源熱量的充分利用及設備的完好性。通常來說，可采用酸洗除垢或堿煮加酸洗的方式進行除垢作業(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(jié)的節(jié)能降耗是一項系統(tǒng)工程。筆者以為，這一改造與鍋爐的整體技術革新相配合，通過對節(jié)能潛力的詳細分析，制定具有針對性的措施，實現(xiàn)節(jié)能效果的最優(yōu)化。
 
文章來源：： 百度文庫

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