锅炉水质安全与节能

Posted 2023-01-12 水质

篇首语：满堂花醉三千客，一剑霜寒十四州。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了锅炉水质安全与节能相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

针对水处理对燃油蒸汽锅炉安全运行的保障作用和提高回水利用率的节能效果进行了阐述和分析。
1引言
锅炉作为特种设备(压力容器)能否安全运行，水处理环节至关重要。
秦皇岛油库锅炉用水取自石河水库，水库系雨水凝结加河水共同组成，硬度约2.5mmol/L，碱度为1.4retool/L，水处理设备为天津锅炉修理厂生产的顺流再生钠离子交换器。根据GB1576—2001(工业锅炉水质》要求，给水硬度≤0.03mmol/L，炉水碱度6～24mmol/L，在给水硬度方面，原水经过钠离子交换器处理后，完全可以满足要求，在碱度方面，则需要通过合理控制排污，才能保证达标。
给水供应两台20t和两台10t的低压燃油蒸汽锅炉，锅炉型号为SZS20—12.5一Y，SZSIO一13一Y。采用机械雾化火嘴，齿轮泵供油，在每年的11月到第二年的4月共6个月时间运行20t锅炉，10月和5月两个月运行10t锅炉，其余夏季时间停炉保养。
2锅炉给水软化原理
2.1采用钠离子交换法软化原水
原水中含有的Ca2+、Mg2+盐类，都是形成硬度的物质。为防止在锅炉金属壁上产生水垢，必须将水中Ca2+、Mg2+用其他不形成硬度的阳离子(Na+、H-)来置换，从而使水得到软化。在阳离子交换法中，钠离子交换软化是常用的一种方法，当原水经过钠离子交换剂层时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中Na+进行交换，使水得到软化，这就是钠离子交换软化的基本原理。
2.2软化过程
秦皇岛油库锅炉采用的是顺流再生固定床钠离子交换器，按其再生运行方式不同，可分为顺流再生和逆流再生两种。顺流再生方式就是指交换时水流的方向和再生时再生液流动的方向是一致的，通常都是由上向下流动，这种方式的设备和运行都比较简单，所以用的比较多，但从理论上来分析这种方法是不理想的，因为再生液在自上而下的流动过程中，首先接触完全失效的交换剂，当底部的交换剂遇到再生液时，再生液浓度已大大降低，并含有相当数量的已被再生液交换下来的“反离子"。这些离子的存在，严重影响了离子交换朝着有利于再生的方向进行，因此交换器的底部的交换剂一般不能获得较好的再生，也就是常说的再生度低。为了提高这一部分交换剂的再生度，唯一的办法是增加再生剂用量，这就意味着降低经济性，而且再生度也不是随着再生剂量的增加而成比例的增加。逆流再生方式就是在再生时，再生液的流向同运行时的流向相反。采用逆流再生，再生剂耗量显著降低。虽然逆流再生对软化罐的操作比较繁琐，但是能够大量节约再生剂。
3水化验指标及回水的控制.
3.1水化验指标的控制
阳离子交换法使原水中的Ca2+、Mg2+被置换成Na，并以NaHCO3形式存在。当它被加热后，即分解成Na2CO3，随后又受高温的作用能水解成NaOH，结果使炉水碱性过强，导致恶化蒸汽品质和使锅炉金属发生苛性腐蚀，即经过钠离子交换前后软化水的碱度保持不变，仍为1.4mmol/L。根据GB1576—2001《工业锅炉水质》要求，原水经过钠离子交换器处理后，完全可以满足软化水的要求，在碱度方面，通过水化验人员化验炉水碱度，根据碱度高低合理控制连续排污，才能保证达标。
在锅炉的给水中氧气是导致锅炉设备发生腐蚀的最主要因素，因此，尽可能消除溶解在锅炉给水中的氧气，是保证热力设备的安全经济运行必不可少的手段。
秦皇岛油库采用的是大气热力除氧法。除氧罐运行时压力控制在≤0.02MPa，水温控制在102～104℃，除氧效果最好。
3.2加大冷凝水回收力度
秦皇岛油库1998年在蒸汽回水系统中安装了阿姆丝壮冷凝水回收系统，建造了一个50m3的回水罐。维修人员定期维修蒸汽管网，更换损坏的疏水器，一是防止了水击发生，保护了蒸汽管线，减少了蒸汽的泄漏量；二是有效地将蒸汽回水率由最初的65%提高到80%，回收的水也不用第二次软化了，其余部分以软化水补充。
4节约措施的效果评价
所有的措施最终体现在节约燃料油消耗上。
(1)冷凝水回收节约燃料油。利用冷凝水的余热。冷凝水温度平均80℃，软化水平均温度20℃，回收率80%。对于10t锅炉，节约的热能计算如下：

全年总共燃料油：
G总=Gl0+G20=69+401=470t。
式中QydW—燃油低位发热量，取43100kJ/kg。
原来回收率在65%时，全年节约燃料油382t，现在回收率在80%时，全年节约燃料油470t，通过计算发现回水率每提高一个百分点就可节约6t燃料油，可见节能的空间是巨大的。因为7座10万方金属浮顶油罐化蜡盘管的蒸汽回水未能回收，如何提高这部分的回收率，争取更大的节能是我们今后日常管理的目标和方向。
(2)利用冷凝水回收节约再生剂。

5结论
30多年来，秦皇岛油库锅炉严格执行国家水质标准，水处理人员持证上岗，专人负责软化罐的工作，定期加强热力设备的维护保养、大修和年检，通过采用逆流再生和提高冷凝水回收率的措施，燃料油的消耗量在逐年下降，每年的再生剂消耗量也从200t左右下降到140t左右。且锅炉始终在安全、高效地运行，也为即将投产的国家战略储备库的节能管理提供参考。