鍋爐水處理節能減排的現狀和意義

李旭華　鹿玉芳

摘 要：隨著工業的發展，節能減排的工作日益提上日程。在鍋爐的使用上，做好水處理的節能減排對鍋爐的經濟運行意義重大。

關鍵詞：水處理；節能減排；現狀

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

①給水雜質含量較高，鍋爐結垢問題普遍存在。工業鍋爐水質管理上存在“三低”現象，即鍋爐配置的水處理設備利用率低，水處理作業人員的配備率低和鍋爐水質達標率低。據我所知，約90%的工業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，沒有除去水中大量的陰離子雜質，用軟化水作補給水的鍋爐沒有辦法完全避免結垢。少數單位采用純凈水作工業鍋爐補給水，這本身相對于軟化水做補給水在降低結垢方面是一個很大改進，但由于多數單位缺少熟悉制取純凈水的反滲透裝置的技術人員，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達標，保證蒸汽品質的有效途徑之一。由于大多數工業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，就通過提高排污率來降低鍋水雜質濃度。絕大部分工業鍋爐沒有安裝排污水熱量回收裝置，排污未實現自動控制，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凝結水未回收利用或因污染嚴重無法回收利用。凝結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。但目前工業鍋爐凝結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。工業鍋爐冷凝回水常含有被加熱工質攜帶或泄漏的溶解態或懸浮態的雜質和以鐵氧化物為主的設備腐蝕產物。軟化水作補給水的鍋爐凝結水因有CO2而導致pH偏低，回水系統CO2酸腐蝕嚴重，凝結水含鐵量高，水發紅發渾，這種水若進入鍋爐會在受熱面結生水垢，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，進而造成鍋爐結垢的情況嚴重。據調查，90%的工業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。隨著科技的發展和鍋爐水處理技術進步，采用鍋外水處理鍋內加藥水質調節是防止鍋爐結構的最佳方式。

工業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量直接影響鍋爐結垢的傾向。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，可采用兩級串聯的鈉離子交換系統。原水碳酸鹽硬度較高時，可采用弱酸陽離子交換系統或不足量酸再生氫離子交換劑的氫鈉離子串聯系統處理。

鍋爐補給水處理方面，可以用軟化加防滲透代替傳統的軟化或單純鍋內加藥。反滲透技術脫鹽率高，適合于工業鍋爐給水處理。采用這種方式可除去原水中大部分鹽類雜質，極大降低鍋爐的結垢速率和排污率，提高蒸汽品質。

②合理排污。在保證水汽質量合格的前提下，應科學合理地排污。鍋爐有連續排污且排污水量較大時，應該安裝連續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點主要有：大大減少補給水量，降低水處理費用，節水效果顯著；回水溫度高，可顯著降低燃料消耗，節能的經濟效益更為顯著；回水純凈，雜質少，不但可提高鍋爐水汽質量，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，需要我們統一認識，加強管理，提高技術水平，嚴格執行國家有關標準，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，并報請有關部門核準，不予頒發特種設備使用登記證，從而在源頭上制止類似現象的發生。

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

第三，建立長效的監督檢驗管理體制，與用戶密切聯系，發現問題及時解決，使轄區內的鍋爐始終在良好的狀態下運行。

參考文獻：

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