摘要:在节能理念下,电厂越来越重视工业锅炉系统的节能工作,工业锅炉改造的一个重要技术就是要对锅炉水进行处理,并且对凝结水进行重新回收利用,达到节能的目的。本文对锅炉水处理和凝结水再利用的相关问题进行分析。
关键词:电力生产;工业锅炉系统;锅炉水;凝结水再利用
引言
当前很多行业中的锅炉水处理都还存在能耗较大、污染较大的问题,这主要是由于水处理环节的技术水平不高导致的。对此,在锅炉水处理过程中,必须要进行科学处理,提高锅炉的热效率,降低能耗,提高经济效益。
一、传统水处理工艺模式的不足
传统水处理主要存在三个方面的问题:
1.对锅炉水进行软化或者除盐环节技术不到位
考察锅炉是否安全经济运行的一个重要指标是看锅炉的水质是否达标,目前在锅炉水的处理、化验、分析过程中还存在很大不足,缺乏相应的技术指导,而且也缺乏专业化的水质分析仪器设备,所以一些锅炉操作人员在日常工作中只能依靠自己的经验来操作,进而影响锅炉水处理水平。与此同时,如果对锅炉水进行全面的分析,所需要的仪器设备需要大量的资金支持,这样会增大企业的投资成本,导致企业不愿意对其投资。在对锅炉水进行处理的时候,工作人员一般都是随意加药,技术不规范,而且排污方法的不科学性、不规律,导致锅炉排污的严重浪费与污染。
2.锅炉的冷凝水回收率低
锅炉冷凝水具有的热量十分巨大,可以得到蒸汽全热量的20%-30%之间,对冷凝水的热量进行回收并且加以利用,可以提高锅炉的给水温度,充分利用冷凝水的热量,减少锅炉补给水量,提高锅炉的热效率。通常,在使用冷凝水之后,它是高热值的冷凝水,其类似于纯水。如果冷凝水不能及时以专业的方式处理,则也会给锅炉系统带来危害。比如电厂中锅炉水经过软化之后,作为补给水,这些水中含有大量的二氧化碳,所以水的PH值偏低,回收水的系统受到严重腐蚀,冷凝水的含铁量高,水质发红、发浑,这样的水再次进入锅炉,会导致锅炉的受热面出现铁垢,引发受热面炉管电化学腐蚀,这是非常有害的,因此,如果可以很好地解决冷凝水回收过程中二氧化碳和氧气腐蚀的问题,再对其进行循环利用,则可以有效地提高冷凝水的利用价值。
二、凝结水的再利用
1.凝结水再利用价值
虽然水资源储量丰富,但是目前我国的水资源浪费和环境污染日益严重,直接使用的水量只是其中的一小部分,并且大部分水被排放到环境中。而电厂生产运行过程中有需要大量水资源,如果能够对锅炉生产中的凝结水进行回收利用,则可以促进电力行业快速发展。
2.凝结水的杂质与去除
通常认为,由水蒸气冷凝而来的冷凝水的水质十分纯净,但事实上,冷凝水经常受到各种因素的污染,例如在冷凝水的制备以及运输的过程中,凝结水就很容易被金融腐蚀物污染,水蒸气在凝结的时候也会因为凝结水系统泄露,导致水中的盐分或者其他的悬浮物进入凝结水中,从而导致凝结水被污染。在冷凝水被污染之后,想要使用冷凝水,我们必须找到一种方法来去除冷凝水中的污染物。以下为去除各种污染物的方法:
第一,去除污染物油。对于污染物中的油类,可以采用多种方法进行处理,比如物理处理法、化学处理法、生物处理法等,气浮法、氧化法、膜分离法、过滤法都可以很好地去除锅炉蒸汽凝结水中的油类化合物。
第二,去除污染物铁。铁元素在冷凝水中是十分常见的污染物,太多的铁离子沉积,会导致冷凝水变红、发浑,不能被很好地利用起来。当前广泛使用的是一种接触氧化铁的方法可以对冷凝水中的铁进行有效去除。水中的铁通常为三价或二价形式,确定为三价或二价铁的因子主要是水的PH值大小和溶解氧的浓度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相对于离子交换方法,吸附法是一种很好的去除铁的方法,尽管离子交换法可以去除溶解性的金属离子,但阳、阴树脂的铁污染的可能性相对较大,因此离子交换法与吸附材料法比起来,确实存在许多缺点。
第二,膜技术综合净化法。膜技术是一种通过物理附着来去除各种杂质,达到净化废水目的的技术。膜技术综合净化法是从多相系统中去除疏水性污染离子的过程,在水中有很多的污染物,比如所金属离子、大分子溶解有机物、胶体物质或难以处理的物质,都可以附着在气泡上,然后渐渐上浮,以泡沫的形式从水中被分离出去。
三、水处理模式探讨
目前,水资源的浪费十分严重,可以利用的水资源也越来越少,保护和节约水资源成为人们不得不考虑的一个问题。对锅炉水进行处理的技术主要有两种,一种是反渗透技术,一种是电脱盐技术,随着科学技术水平的不断提升,这两种技术越来越成熟,与传统的离子处理技术相比,这两种方法可以减少96%化学品的消耗,有效地避免再生水的使用,从而达到节约用水、减少污染的目的,提高生产作业效率。锅炉水处理和凝结水再利用可以从以下几个方面着手:
1.锅炉凝结水预处理
由于凝结水中含有较多悬浮物,为了降低凝结水处理系统的负担,必须要对凝结水进行预处理。
第一,使用过滤器进行过滤。过滤是去除系统中悬浮物的过程,对于电厂而言,常用的过滤器有覆盖过滤器、滤芯式过滤器、电磁过滤器、阳树脂填充的过滤器等,其中覆盖式过滤器有很好的处理效果,具有复合双层膜,可以对多种悬浮物进行吸附,通过机械阻留、吸附、重叠、架桥作用,充分去除凝结水中的杂质。这种设备的除油率可以达到90%以上,除铁率达到80%以上,而且处理起来简单可靠,耐高温性能好,占地面积小,运行成本低。在确定过滤器之前,要对各种过滤器进行了解,并且结合电厂的生产情况选择过滤器,比如凝结水的含油量不高,则可以选择自清洗过滤器。
第二,使用换热器进行处理。凝结水的温度一般都在80℃以上,凝结水精处理时的树脂的耐高温性不佳,一般能够承受的温度为80℃以下。为了保护树脂,对凝结水的余热进行回收利用,可以使用换热器将凝结水中的热量传递给除氧器系统中的除盐水,一般采用板式、列管式换热器。
第三,缓冲水箱的处理。凝结水中的水流量存在一定的波动性,采用缓冲水箱配合变频凝结水泵,可以有效调控凝结水精处理系统的流量,从而对通过混床的凝结水流速进行控制。
2.凝结水的回收利用
对凝结水进行回收利用主要有两种方式,第一,使用循环泵回收冷凝水。因为大型锅炉的回水量很大,回水利用难度高,采用射流泵回收冷凝水装置,可以将锅炉中的饱和水送入射流泵中,产生一个低压区,这个低压区可将疏水器排出的冷凝回水吸入,再将冷凝水送进锅炉。为了防止回水量和锅炉所需的水量不平衡,可以在射流泵旁并联一循环管,形成一个新的循环系统。这种方式可以连续回收锅炉水,并且将温度较高的冷凝水供给锅炉,基本没有热量损失。第二,使用管道泵回收冷凝水。管道泵也是回收冷凝水的一种重要方式,在比较冷的天气下,处于管网末端的供热单元,很容易产生局部供热不足的问题,因此需要在局部形成一个小的供热-供水系统来增强其供热能力。可以在管网末端的回水干管开设旁支,并且加设管道泵,增加回水能力。这种回收利用方式运行中,必须要保持冷凝水的供给具有稳定性,防止发生气穴现象,所以,在泵的吸入端和锅炉之间可以联接一均压架,使整个系统的压力高于管道回水饱和压力,抑制气穴。
结语
综上所述,锅炉水处理是电力生产中的重要环节,传统的锅炉水处理方法导致水资源浪费严重,在节能生产理念的影响下,必须要加强对锅炉水处理技术的控制,并且对凝结水进行回收,提高水资源利用率,减少环境污染。
参考文献:
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论文作者:李红梅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签:凝结水论文; 锅炉论文; 水处理论文; 冷凝水论文; 水中论文; 回水论文; 过滤器论文; 《电力设备》2019年第2期论文;