工业锅炉水处理技术的选择应用
2017-03-05王汝力于磊
王汝力于磊
(1.山东省特种设备检验研究院威海分院,山东威海264200)
(2.三星电子(山东)数码打印机有限公司,山东威海264200)
工业锅炉水处理技术的选择应用
王汝力1于磊2
(1.山东省特种设备检验研究院威海分院,山东威海264200)
(2.三星电子(山东)数码打印机有限公司,山东威海264200)
近年来,锅炉的应用范围越来越大,其中锅炉水质对锅炉的影响也越来越明显。工业锅炉水处理技术的选择对于保障锅炉的安全运行、延长锅炉的使用寿命具有重要意义。基于此,本文介绍了锅炉水处理技术的选择应用。
工业锅炉;水处理;选择应用
水质在整个锅炉的正常工作中占有极其重要的地位,在实际使用中,水垢会对锅炉造成直接影响,锅炉会由于水垢问题导致热效率降低、煤电损耗增加等问题。因此及时对锅炉水进行处理对于改善锅炉应用,节能减排都具有重要作用。
1 水质对锅炉的影响
工业锅炉运行受到水质的影响,主要体现为水垢、泥渣及腐蚀,接下来详细分析这些影响。
1.1 水垢和泥渣
化学上,能够溶于水的盐类,在时间的累计作用下,会在水中析出,形成水垢。在锅炉的使用过程中,水垢形成之后会附着在锅炉内壁的表面,从而影响锅炉的热效率以及使用寿命。随着温度的变化,对析出物还会有一定的蒸发作用,对于难以蒸发的物质,会在水中形成悬浮物质,最终沉积到锅炉底部,形成泥渣。泥渣通常可以通过排污的方式排除[1]。水垢长时间得不到有效处理,不均匀的附着情况会导致锅炉局部过热,从而出现管道鼓泡、烧裂或者烧弯的现象,严重时会导致燃烧室崩塌。
1.2 水对锅炉炉壁的腐蚀
除了水垢的影响外,锅炉水中的离子会对锅炉内壁造成一定程度的电化学腐蚀。这种腐蚀作用主要有两种:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。吸氧腐蚀主要跟溶液中的氧含量有关,析氢腐蚀主要受到溶液酸碱度的影响。吸氧腐蚀主要会造成局部性的腐蚀,对金属会造成严重的损害,并且这种腐蚀会跟温度有一定关系,当锅炉温度上升时,腐蚀效果就会加剧[2]。但温度超过七十摄氏度时,由于水中氧气含量降低,腐蚀效率开始下降。在酸性环境下,析氢腐蚀容易发生,通过对水溶液酸碱性的调节,可以有效降低腐蚀情况,总体而言,析氢腐蚀的危害要小于吸氧腐蚀。
2 工业锅炉水处理技术的选择应用
工业锅炉水处理技术种类较多,但每种水处理技术都有一定的应用范围,本部分联系实际详细分析技术选择及应用要点。
2.1 水离子交换处理
化学方式处理锅炉水的方式主要有离子交换和电渗析两种,其中离子交换由于自身的特点也成为最常用的一种处理方式。水离子交换处理又可以分为固定床离子交换、运动床离子交换以及流动床离子交换。
2.1.1 固定床离子交换
作为当前使用最为广泛的锅炉水处理技术,固定床离子交换技术在运行过程中保证离子交换剂层固定不动,水自上而下流过离子交换剂层从而完成处理。这种处理方式由于水流的先后顺序不同,因此不同离子交换剂层的作用和效果也有一定的差异。通常可以按照水流方向和再生液方向分为顺流再生和逆流再生,逆流效果较好[3]。采用这种方式的优点在于再生液利用率高,运行成本较低,水质较好,废液浓度低,延长了反洗周期;缺点在于增加了交换剂的使用量,并且由于交换器不是连续作业,无法保证水质。
2.1.2 移动床离子交换
鉴于固定床离子交换的缺点,又研发出了移动床离子交换技术,这种技术的交换剂不会存在于存储的设备中,而是通过定期外排,增加新的交换剂,从而保证效果,保证了离子交换的连续性。这种方式的优点是再生剂利用率高,用量较小,水质高,设备占地小。缺点在于适用性较差,只能在水量大、并且稳定的环境下发挥作用,具有一定的局限性。
2.1.3 流动床离子交换
流动床离子交换技术采用悬浮树脂交换的原理,保证在处理过程中,树脂可以连续不断在设备内部进行交换、衰老、再生,构成完善的流水作业线。这种方式的优点是保证连续供水并且水质较好,节约树脂的使用量降低成本。缺点是设备对空间有一定的要求适用范围受到局限。
2.2 锅内水处理
2.2.1 加碱处理
通过向锅炉内投入碳酸钠,可以利用水中的碳酸根离子和钙离子的化学反应,生成碳酸钙和氢氧化镁,从而分解水垢。
2.2.2 加磷酸盐处理
锅炉在使用过程中,压力过高会导致碳酸钠分解形成氢氧化钠和二氧化碳。从而增加锅炉内的碱性,影响锅炉的正常工作。为改善这种情况,通常可以通过添加磷酸盐进行缓解,通过中和作用,保证锅炉的安全环境[4]。
2.2.3 加入腐植酸钠
腐植酸钠的羧基或酚羟基上钠离子在碱性条件下可与水中的钙、镁离子进行交换,生成钙镁沉淀物,可以有效对水垢进行分解使之顺利排出。另外这种方式还可以有效阻止水垢的继续增加,通过在内壁形成一层保护膜,对锅炉进行一定的保护。
2.3 除盐法
2.3.1 蒸馏除盐法
除盐法属于物理方法,通过对锅炉水进行蒸发,从而将杂质析出,并对蒸汽水进行液化。
2.3.2 电渗析除盐法
电渗析除盐法主要是在电场的环境下,利用交换膜的透过性对锅炉水进行电渗析,从而将水中的盐类物质进行析出。优点在于自动化程度高,占用空间小。缺点是除盐率较低,通常需要进行二次处理。
3 结语
综上所述,锅炉水质对锅炉的正常运行和使用寿命有重要影响。对锅炉水进行处理时,应该根据要求和具体情况选择合理的处理技术,实现锅炉的绿色环保运行。本文中以水质对锅炉运行的影响为切入点,详细分析工业锅炉水处理技术种类、特点及适用范围,希望可以为一线工作者提供经验借鉴与参考。
[1]舒波.锅炉水处理中存在的问题及对策[J].科学家.2016(07):123-124.
[2]高超.浅析锅炉水处理现状[J].黑龙江科技信息.2014(04):78-81.
[3]栾天跃.锅炉水处理的目的与要求探究[J].民营科技.2014(06):34.
[4]温天博.工业锅炉水处理状况及锅炉安全节能措施探讨[J].科技展望.2016(31):32.