摘要：目前，锅炉广泛应用在很多工业领域，为了锅炉能够安全运行，则有必要处理锅炉用水，以便降低锅炉能耗。现阶段，中国工业锅炉能耗过大问题普遍存在，究其原因主要是因为用水处理中存在问题，所以，必须科学地处理锅炉用水，以提高锅炉热效率，进而实现节能降耗，最终提高企业的经济效益。为此，本文针对中国工业锅炉水处理在节能降耗方面的现状，提出了一些对策。
关键词：水处理；工业锅炉；节能降耗
工业锅炉的水处理同时关系着锅炉的运行安全性及节能降耗。相关统计显示，中国现有工业及生活锅炉55万台左右，耗煤约6亿吨/年。工业锅炉的水处理实现节能降耗，在锅炉热效率的提高及企业节能降耗方面具有重要的意义。
1 分析工业锅炉水处理中的节能降耗现状
1.1 未回收冷凝水、损失大量热能
锅炉冷凝水中含有的热能约占1/4的蒸汽热能，通过冷凝水热能的回收能实现锅炉热效率的有效提升。相关统计显示，某市不足20%的大于6吨/小时锅炉配置了冷凝水回收装置。究其原因主要是因为企业领导忽视了节能降耗，简单地以为建设附属设备的耗资巨大，不利于企业经济效益的提高，事实上这是错误的。在设计锅炉时，未充分考虑回收冷凝水，致使冷凝水中含有大量的杂质，进而无法对其回收利用。
1.2 锅炉普遍存在结垢问题
部分锅炉在沉淀用水时，加入了偏硅酸钠，致使锅炉用水中含有过量的二氧化硅，导致锅炉受热面出现很多硅垢。还有部分企业应用物理方式来处理锅炉用水，并完全替代了锅炉外水处理，进而加快了锅炉的结垢。
1.3 热力除氧效率不高
热力除氧器广泛用于容量相对较大的工业锅炉除氧。其中主要存在下列问题：①所需耗费蒸汽过大，减少了锅炉的有效热量；②提高锅炉给水温度致使省煤器增高平均水温，降低传热温差，增高排烟温度而加大排烟热损失。当热力除氧器所需补水量过大或未完善管理运行时，除氧温度与要求不符，除氧效果也不好。通常除氧温度每升高1℃，则出水氧质量浓度会降低0.1毫克/升。相关调查显示，大部分装有热力除氧器的工业锅炉都存在上述问题。
1.4 水处理对工业锅炉节能降耗的影响
锅炉结垢会使传热不良，水无法吸收热能，致使排烟温度升高。相关测试显示，0.5毫米的水垢会使煤耗增大3%～5%，而1毫米的水垢则会使煤耗增大5%～8%。钠离子交换法常用于去除水中的钙或镁离子，而软化无法实现除碱目的，必须采用排污或加药来调节，进而保证锅水碱度达标。目前，理论上，工业锅炉排污率定为10%，而许多锅炉的排污率通常会大于15%，甚至为25%～30%。而每增长1%的排污率，则燃耗便会提高0.2%～0.6%，大幅降低了锅炉能效；若水处理不当，提高了锅水蒸汽含盐量，则汽水极易共腾而影响蒸汽品质，进而损害设备，增大能耗。
1.5 水处理中再生剂比耗过高
目前，处理补给水的设备缺乏运行管理，运行周期过短，再生剂比耗过高，且排污水量过大。过高的再生剂比耗既会浪费再生剂，又会污染环境。当下，中国现用的钠离子交换器一般具有250～500g/mol的盐耗。由于使用了钠离子交换器，而污染了地下水，致使地下水的含钠量不断上升。相关医学已证明，人摄入过量的盐会使人增加患心脏病、高血压或癌症的机率。在这种除盐系统中，会产生大量的废液和废水。再生交换器后，对于H型树脂，正洗用水量约为7倍的树脂体积；对于OH型强碱性树脂，约为10倍的其体积；对于OH型弱碱性树脂，其所需正洗水量更大。清洗水一般采用纯水或前一级的交换出水，比耗或盐耗较高，且需要大量的再生水。而现阶段，基本上也没有回收这些水，严重浪费了用水。再生剂比耗的降低是提高该类除盐经济性的主要途径。
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2 工业锅炉水处理中的节能降耗对策
2.1 净化回收利用蒸汽冷凝水
冷凝水的回收及利用系统包括开式和闭式。其中开式冷凝水回收利用系统中会损失大量的热且空气也会腐蚀管道系统，应尽可能少用。而在利用新型闭式回收冷凝水技术时，从热设备出来的高温凝结水经由疏水阀到回收系统，通过喷射泵增压，然后引流加压，通过内置的防汽蚀装置大幅改善了水泵汽蚀，具有很好的回收效果。工业锅炉冷凝水主要含有磁性氧化铁杂质，采用添加的净化回水装置来净化，现用的除铁过滤器包括电磁、园管及粉末覆盖等类型的过滤器。如果无法安装净化装置，则可加药来进行处理。一般通过加成膜胺来对冷凝水回收系统进行防腐，即借助金属壁面上的一层吸附膜来避免回水系统发生腐蚀。
2.2 定期对锅炉除垢
锅炉中出现腐蚀沉积物或结垢后，需要及时将其清除。除垢方法包括化学清洗及机械除垢。其中化学清洗又含有酸洗及碱煮。在众多除垢方法中，酸洗具有最好的除垢效果。在选用除垢方式时，应综合考虑水垢厚度及成分还有企业情况，比如针对硫酸盐或硅酸盐水垢和碳酸盐水垢，应分别采用碱煮法和酸洗法。针对水垢较脆的简单工业锅炉，一般借助扁铲、电动洗管器、钢丝刷或高压水枪等清洗工具以实施机械除垢。2.3 锅炉除氧方式的优化
对于总蒸发量不小于10吨/小时的锅炉，可以利用真空除氧技术取代热力除氧。真空除氧具有节能特点，其除氧水温能和锅炉给水温度完全匹配，而且还能解决好低位安装问题。8千帕下，真空除氧器给水温度达60℃后，就可以除氧，不仅能节约蒸汽，而且还能减少排烟损失。相较于大气式热力除氧，该方法中锅炉省煤器的作用会发挥得更好，进而实现排烟温的降低及锅炉效率的提高。针对蒸发量不大或机械除氧较难的锅炉房，可在锅内或给水系统加入化学高效除氧剂，该除氧方式既有效又经济。应通过密闭加药系统或加药泵来添加除氧剂，以消除或降低因氧腐蚀而损坏炉管或生成腐蚀产物。
2.4 引进新的水处理技术
目前，反渗透制水技术已经发展成熟，不仅脱盐率高，而且运行成本不高，产生的补给水几乎不含盐，可有效避免锅炉结垢，锅炉排污率也可降至约5%，既消除了不必要的热损失，又可将蒸汽品质提高。新出现的反渗透及连续电除盐技术可将水净化至更高标准。使用时也不必进行传统工艺的再生和处理，避免消耗再生需要的大量水及化学品，既能节水减排降耗，又将生产效率提高了。针对大吨位锅炉，可采用离子交换配合反渗透的综合水处理方法。
2.5 再生比耗的合理控制、制水废水（液）的回收利用
必须将水处理设备的再生剂比耗控制在要求范围内。与此同时，还应认真管理水处理设备的运行，确保其运行的正常周期。可将回收的再生过程清洗水送回运行系统，通过分析后，结合具体情况，可将其用作某交换器的进水；也可将其收集，用作下次再生的反洗用水，又或用作冷却水循环系统的冲灰水或补充水等。
3 结语
综上所述，对于工业锅炉，研究与监管其水处理节能降耗属于系统性工程，需要综合考虑很多方面，必须结合工业锅炉的具体情况，全面分析节能潜力以制定最优的节能降耗对策，借助恰当的监管手段，促进企业进行节能减排降耗，推动对锅炉的节能降耗改造，以最大化节能效果。
参考文献：
[1]翟春明.兴化地区锅炉安全运行监管与节能改造案例的分析研究[D].江苏大学，2016.
[2]范成龙.探讨厦门锅炉热效率低的原因及措施[J].质量技术监督研究，2016（05）：14-17.
[3]楼红军.浙江省工业锅炉节能降耗管理对策研究[D].河北工业大学，2015.
[4]马广蔚.工业企业锅炉系统节能效果模糊综合评价研究[D].天津理工大学，2013.
[5]王毓，陈钊.浅谈中山市工业锅炉节能技术的推广[J].锅炉制造，2009（02）：36-39+42.
论文作者:张学进
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/26
标签：锅炉论文; 节能降耗论文; 工业锅炉论文; 水处理论文; 水垢论文; 用水论文; 冷凝水论文; 《基层建设》2018年第29期论文;