工業鍋爐水處理檢驗與節能

■文/崔 錦 亓海峰 楊洪斌 王洪慶 李廣彬

工業鍋爐水處理檢驗與節能

■文/崔 錦 亓海峰 楊洪斌 王洪慶 李廣彬

《特種設備安全監察條例》和《節約能源法》已頒布實施，在“十二五”期間，頒布實施的節能減排文件中，目標是到2015年全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤。然而，對于高耗能特種設備鍋爐而言，鍋爐用水水質的優劣直接關系到水資源的浪費和能源消耗的多少，直接威脅到鍋爐的安全和節能運行，因此鍋爐水處理檢驗和管理工作意義重大。

節能使用現狀及存在的問題

一、鍋爐選型方面

鍋爐選用及使用方面，在選取低壓力、高溫度的換熱工藝中，如一些印染廠、食品廠宜根據使用溫度和生產工藝情況可考慮選用有機熱載體鍋爐來替代蒸汽鍋爐，不僅操作方便、安全而且潛力大。

二、水處理達標情況及結垢的原因

就我院近三年以來的檢驗發現，約有60%使用單位的水處理管理工作做得不到位，致使鍋爐結生水垢的現象加劇，往往就是以除垢代替防垢。我們知道鋼板的導熱系數為48w/m·℃，而水垢的導熱系數比鋼板小數十倍到數百倍，那么如果結生水垢不僅危及到鍋爐的安全運行，而且浪費燃料甚至引起鍋爐爆管事故，就3年來我院檢驗情況統計可知，40%以上鍋爐使用單位用水水質難以滿足GB/T1576-2008《工業鍋爐水質》的要求。當水垢約1mm時，就多消耗5%的燃料；當水垢約4mm時，就多耗12%的燃料；7mm時增加到30%。按照我地區300臺工業鍋爐計算，每年因水垢問題所浪費的燃煤約800多t，按900元/t計算，就浪費了72萬余元。一般水垢平均厚度達到1.5mm時，鍋爐熱效率就降低5%，因此，水垢是導致能效降低的罪魁禍首。

然而我們在生產和生活中如何防垢，如何有效的除垢。我們知道給水硬度超標是鍋爐結生水垢的直接原因，經檢測發現，大部分使用單位鍋爐給水硬度超標的原因具體如下：

一是原水硬度太高，自動離子交換器對高硬度的水交換程度有限，不能及時交換出合格軟化水。

二是企業安裝上全自動鈉離子交換器后，對其依賴性太強，不管不問，任其運轉，加上水處理作業人員責任心不強，技術水平有限，未能及時準確化驗GB/T1576相關項目并指導排污，自然會結生水垢。

三是化驗所需藥劑如EDTA純度達不到要求，粗略化驗不能保證其準確性。

四是雖然化驗結果表面顯示是合格，實際不合格，原因可能是氨緩沖液中帶有硬度，給水中含有鉻、銅等金屬雜質使硬度合格成為一種假象。

五是給水硬度指標≤0.030mmol/L，若控制不嚴格，這些含有少量Ca2+、Mg2+離子和大量陰離子雜質的水進入鍋爐，高溫濃縮后排污不及時仍然會超標結生水垢。

除此之外，一些使用單位的水處理規章制度和操作規程未完善，有的雖然完善但未有效實施，未配備相應級別的持證水處理作業人員，由司爐工代替水處理并化驗水質，況且只是化驗給水的硬度，忽視了鍋爐水堿度、PH值、溶解固形物等指標的測定，往往就不可避免的會造成鍋爐內管板不同程度的腐蝕。

三、節能產生的效益

要根據所選鍋爐類型選擇好燃料種類，就我地區某食用菌有限公司來說，原來使用的一臺燃煤蒸汽鍋爐每天消耗原煤1t多，按1200元/t計算，一年的燃煤費用達36萬余元。我們經考察研究，向企業負責人提出了將廢棄菌渣制成顆粒煤作燃料的節能改造建議，然后對此鍋爐進行了改造，新上顆粒煤生產機器，改造后的蒸汽鍋爐每天燃燒廢棄菌渣顆粒煤2.5t，按380元/t計算，每年節約資金20余萬元，既使廢棄資源得到了合理利用，又獲得了可觀的經濟效益。新改造鍋爐的試運行成功，標志著為該公司制定的節能改造方案是合理有效的。

除了上面生產食用菌的公司外，還有一些洗衣房，飲料廠等蒸汽冷凝水沒有合理回收利用，造成資源和熱能的浪費。經檢測到鍋爐使用后的蒸汽冷凝水平均溫度約為70℃，硬度較低，直接排掉十分可惜，建議企業自制閉式回收蓄熱裝置，把冷凝水再處理再利用，不僅提高給水溫度，減少鍋爐補給水費用，而且還可回收凝結水的顯熱，節能10%左右。例如：上述這臺2t/h的燃煤蒸汽鍋爐，冷凝回水溫度為80℃，補給水平均水溫20℃，每天運行10小時，一年運行365天，回收率按60%計算，則每年節約軟化處理的補給水2×10×60%×365=4380噸，則僅節約水費的經濟效益就十分可觀。

水處理檢驗的節能改進措施

一、定期對水處理設備進行維護保養

水處理設備的管理工作僅靠檢驗機構遠遠不能管好，監管不能代管。對使用單位必須嚴格按照檢驗機構提出的整改意見按時整改到位。這就需要使用單位按照標準要求加強規范性，增強責任感，認真執行《鍋爐水處理監督管理規則》。就水質情況，結合自身實際“對癥下藥”，及時檢查樹脂使用情況正確設定并合理調整自動離子控制器的再生周期。當然不管在使用中還是在使用后，檢查樹脂、填料、藥劑等是否符合要求。尤其要對樹脂進行封存保管，防凍防熱，防止鐵中毒污染和發霉。在對水處理設備再生時，要控制好鹽耗，當前我國普遍使用的鈉離子交換器鹽耗一般在250g/mol～500g/ mol。

二、建立健全各項管理規章制度

加強水處理監督管理工作，配備持證水處理作業人員，努力提高管理人員和水處理作業人員素質，持續增強他們的技能水平。事實證明，采取有效的鍋外水處理再加以鍋內處理調節相結合的水處理方法是防止鍋爐結垢的最佳方式。水處理管理工作不能管一時，只要鍋爐在運轉，那么就必須控制好鍋爐給水水質質量，持之以恒的管下去，由水處理人員的化驗結果指導司爐工正確合理排污，降低排污率,檢驗情況統計得知，排污率約每降低1%，鍋爐熱損失挽回1.5%。

三、最大限度的回收利用蒸汽冷凝水，杜絕跑冒滴漏現象

《鍋爐水(介)質處理監督管理規則TSG G5001-2010》中第八條規定，最大限度的回收利用蒸汽冷凝水，進行合理排污，充分利用排污水的熱量。蒸汽冷凝水水質幾乎接近純水，且熱量較高，所以回收利用蒸汽冷凝水，既節水又節能，經濟效益十分可觀。

水處理情況的優劣直接關系到鍋爐是否結垢，腐蝕，汽水共騰，既增加了檢修和清洗費用，又縮短鍋爐使用壽命。鍋爐使用單位應配合檢驗檢測機構加強水處理設備的檢驗和水質監督檢驗。節能需要全社會攜手共進，嚴格按照標準要求，嚴格控制水質質量，嚴格企業內部管理，強化人員素質培訓，必能會使能源利用率大大提高。

（作者單位：山東省特種設備檢驗研究院萊蕪分院）