[關鍵詞]：水處理 鍋爐結垢 排污率 汽水共騰 冷凝水回收

       工業(yè)鍋爐是一種廣泛應用于生產生活的高耗能特種設備，其運行熱效率水平直接影響節(jié)能與減排效果。水質是鍋爐的主要工質之一，被譽為鍋爐血液。水質處理在鍋爐的安全經濟運行中占有極其重要的地位。但目前在鍋爐的運行中，鍋爐運行管理人員對水處理的認識還不夠，只有少數的鍋爐用水水質達到水處理的要求。在鍋爐定期檢驗中發(fā)現(xiàn)結垢達到1-2mm的比比皆是，嚴重的甚至達到了5mm以上。由于鍋爐用水水質不良，受熱面結垢的現(xiàn)象比較普遍，從而降低鍋爐熱效率，增加煤、電耗量，降低蒸汽品質，造成鍋爐、管道的腐蝕，致使鍋爐使用壽命縮短，維修費用增加，甚至發(fā)生爆管和爆炸事故。

        本文從鍋爐水處理工作原理，鍋爐結垢，排污率，汽水共騰，鍋爐的檢修率，鍋爐的使用壽命，冷凝水回收利用等幾個方面論述了鍋爐水處理對鍋爐運行經濟性的重要性。

        1  工業(yè)鍋爐水處理工作原理

        工業(yè)鍋爐用水水質需滿足GB/T 1576-2008 工業(yè)鍋爐水質的要求。目前鍋爐用水處理的方法很多，總體可以分為鍋內處理及鍋外處理兩大類。鍋內處理就是往鍋爐(或給水箱、給水管道)內投加藥劑，達到防止或減輕鍋爐結垢和腐蝕的目的；鍋外處理就是在水進入鍋爐之前，通過物理的、化學的及電化學的方法，將致使生成水垢的及具有腐蝕性的物質，如鈣、鎂鹽類、氧氣、二氧化碳氣體等除去。只有鍋外水處理與鍋內水處理合理結合才能保證鍋爐水質達標，從而使鍋爐安全經濟運行。

        2  水處理不當對工業(yè)鍋爐節(jié)能的影響

        水處理不當給鍋爐帶來的問題主要有結垢、腐蝕、汽水共騰、排污率增大、增加檢修費用和降低鍋爐使用壽命等,其中結垢、汽水共騰和排污率增大都會導致鍋爐熱效率下降,而鍋爐熱效率每降低1%將意味著浪費燃料1.1%-1.5%。

        2.1  鍋爐結垢的影響

        水垢的導熱系數只有鋼材的幾十分之一，當受熱面結垢后會使傳熱受阻，鍋爐受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能有效地傳遞到鍋爐水中。為了保持鍋爐一定的出力，就必須提高火側的溫度，結果是大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高，排煙熱損失增加，鍋爐的熱效率降低。由于鍋爐的工作壓力不同，水垢的類型及厚度不同，所浪費的燃料數量也不同，我們根據大量的試驗和計算，基本得出水垢的厚度和損耗燃料有如下比例：當水垢厚度為1mm時，浪費燃料3～5%； 厚度為3mm時，浪費燃料5～10%。

        2.2  鍋爐排污率的影響

        鍋爐排污率引起的散熱損失由下式計算:

Q = DP(h_鍋- h_給) （Kj）

        其中D為鍋爐運行最大連續(xù)蒸發(fā)量，P為鍋爐的排污率，h_鍋、h_給分別為鍋水、給水焓值。以造紙行業(yè)的一臺鍋爐SZL6-1.25-AⅢ為例，由鍋爐能效測試可得：D=5347t/h，h_鍋=769.12，h_給=91.96，Qr=18529Kj/㎏，η=72.13%，一小時耗煤量為1.1噸，取P為5%，則散熱量Q=181039 Kj/h，則多耗煤量B=13.18㎏/h，占耗煤量的1.20%。由上述公式可知，工況一定的情況下,鍋爐熱損失與排污率成正比，排污率越大，損失的熱量越大，造成的經濟損失越大。從目前鍋爐運行的情況來看，工業(yè)鍋爐的排污率造成的損失高達10%-15%，可見我們在排污節(jié)能方面大有潛力可挖，必須采取合理的水處理方式，對排污率進行控制。

        2.3  鍋爐產生汽水共騰的影響

        汽水共騰指蒸汽鍋爐鍋筒內的水滴被大量帶走的現(xiàn)象。一般蒸汽的含鹽量可忽略，但當鍋水中氯化鈉、磷酸鈉、硅化物增加，油類與有機物的混入，可在鍋爐汽、水分界面處引起鍋水表面起泡，蒸汽甚至能直接把泡沫帶走，即引起蒸汽大量帶水。汽水共騰一方面將造成蒸汽含鹽量急劇增加，當這些鹽分在用汽設備中沉積會影響換熱，損壞設備；另一方面則將造成水位表不能真實顯示數據，影響鍋爐安全運行。

        2.4  增加檢修費用和降低使用壽命

        鍋爐結垢后就會使金屬過熱，金屬會出現(xiàn)蠕伸、變形、鼓包的情況，嚴重時發(fā)生過熱爆管。水垢層是位于金屬壁面和受熱介質水汽之間的，由于水垢層導熱系數小，有顯著的隔熱作用，結垢后大幅提高金屬壁面的溫度。據估算，對蒸發(fā)受熱面，沉積水垢的爐膽常會過熱坍塌，沉積水垢的受熱鍋殼（鍋筒）常會過熱鼓包，沉積水垢的受熱面管子則常會過熱爆管。由此可得，水處理做的好不好會影響鍋爐檢修費用和鍋爐的使用壽命。

        3  改進措施

        據統(tǒng)計全國在用工業(yè)鍋爐的裝機總量2002年約為55.33萬臺，190.61萬蒸噸。工業(yè)鍋爐量大面廣，如采取一定水處理措施進行節(jié)能改造，則每年的節(jié)省能源資本將相當可觀。

        3.1  加強水處理監(jiān)督管理

        特種設備監(jiān)察機構和檢驗檢測機構應加強水質監(jiān)督和水處理設備的檢驗工作, 進一步加強使用單位水處理工作規(guī)范性,監(jiān)督使用單位認真執(zhí)行《鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則》，根據使用單位水處理工作存在的問題，采取“對癥下藥”，因地制宜、加強管理的辦法，水處理工作就會上新臺階，鍋爐在高效、安全的條件下運行就有了根本保證。

        3.2  加強技術培訓，提高水處理人員素質

        水處理是一項技術性較強的工作，不僅要求水處理人員有高度的工作責任感，而且要達到合格的技術水平。在實際工作中，有的領導對水處理工作不夠重視，尤其是擁有單臺鍋爐的單位，導致仍有部分水處理人員及時手持證書，實際操作也沒有達到要求的規(guī)范水平。很多甚至對化驗工作仍不熟悉，因而水質監(jiān)控不力，軟水殘硬經常超標。因此對水處理人員還需要加強培訓，進一步提高技術水平。“事在人為”，人員素質提高了，水處理工作有效開展也就有了保證。

        3.3  鍋外水處理方法應和鍋內水處理方法相結合。

        由于大多數企業(yè)對水處理的不重視，加上水處理人員的技術素質一般滿足不了水處理需要。所以大部分低壓小型鍋爐水處理現(xiàn)狀是：搞了樹脂處理只是減緩水垢生長速度，還達不到完全控制水垢的結生。這時鍋內加藥處理作為鍋外化學處理方法的一種補充是很合適的，比如在鍋內補充添加磷酸鹽或其他化學劑，把水中能形成水垢的鹽類雜質變成可以在排污時排掉的泥渣，使鍋爐金屬表面形成保護膜，并能消除殘余硬度，使鍋爐可以無垢或薄垢運行。

        3.4  努力提高冷凝水的回收利用

        冷凝水是鍋爐優(yōu)質的補水，在管道和設備沒有腐蝕的情況下，可直接提供給鍋爐使用。目前在造紙、紡織、化工及制造企業(yè)中已對生產設備如烘筒、烘箱等的冷凝水進行了回收利用。以上述例子為例，凝結水回收溫度為82℃，自來水的平均溫度為20℃，每天運行8小時，一年運行300天，回收率80%計算，則每年可節(jié)約用水11520噸。每年節(jié)約能源Q=C*M*△t=2.99*10⁹Kj/㎏，則全年節(jié)省煤量223噸，可見其節(jié)能效益十分明顯。由于凝結水的回收，減少了污水的排放量，同時節(jié)省了燃煤，減少了廢氣的排放量。可見凝結水回收利用不但具有可觀的經濟效益，還具有環(huán)保效益。

        4  結論

        綜上所述，水處理的好壞關系到鍋爐結垢，排污率，汽水共騰，鍋爐的檢修率，鍋爐的使用壽命，這些因素對工業(yè)鍋爐的節(jié)能具有較大的影響。鍋爐檢驗機構應加強水處理設備的檢驗和水質監(jiān)督工作，使用單位的管理人員應提高節(jié)能意識，司爐工、水處理人需加強技術培訓，提高自身的技能水平，合理選用水處理方法，努力提高鍋爐冷凝水的回收利用，保證鍋爐的高效，經濟運行。