供暖锅炉水处理存在的问题与措施探讨

铁法煤业（集团）有限责任公司后勤服务保障中心 赵新宇

锅炉是实现燃煤化学能向蒸汽热能转换的关键设备，是城市市政供暖工程的重要保障。锅炉供暖是一个系统性工程，离不开能量转换，同时也需要能量稳定、可靠、低损耗地传输[1]。通过锅炉实现能量转换的过程中，水质好坏是直接影响转换效率甚至锅炉使用寿命的关键因素。供暖锅炉用水通常是由自来水经过水处理设备处理后供应的，自来水水质超标严重或者水处理设备工作效率不理想，都会造成供暖锅炉用水不达标，轻则会引起水垢使热转换效率下降、锅炉工作效率不高，重则使锅炉炉体受到侵蚀从而影响使用寿命[2]。因此，在采暖锅炉工作过程中，应该注意对水质的处理与控制。为了确保水处理结果符合采暖锅炉的使用标准，应该加大对水处理过程的关注，发现其中存在的问题并积极改进，从而获得理想的水质净化和处理效果，最终确保锅炉的稳定运行。

一、当前供暖锅炉水处理过程中存在的问题分析

（一）冷凝水回收利用效率不高

理想的供暖锅炉用水是一个循环系统，通过对冷凝水的回收和利用来实现水在供暖系统中的循环，从而提高水的利用率。由于管理意识的缺失或者是技术水平的限制，很多供热站或者热力供应公司对于冷凝水的回收不够重视[3]。早期安装的供暖锅炉较少设有冷凝水回收装置，这就造成了冷凝水的直接浪费，冷凝水回收装置的价格较高，影响了其广泛应用，有些企业考虑到运营成本并没有安装冷凝水回收装置的意愿。冷凝水回收之后并不能直接输入锅炉水采集端口实现循环使用，而是要经过相应的净化处理后才能够再次使用，对锅炉冷凝水的净化处理是一个复杂过程，既需要严格的技术措施，也需要投入较多的经济成本，这进一步限制了锅炉冷凝水的回收再利用[4]。因此，无论是出于主观原因还是客观原因，都造成了锅炉冷凝水回收利用效率不高这样一个事实。

（二）污水排放热量回收效率不高

供暖锅炉在实现热量转换与供应的过程中，需要不断注入新水、排除废水。新水需要经过净化和软化之后才能注入锅炉中使用，废水融合了锅炉运行过程中的多种杂质，同时含有一定的热量。对废水需要采用净化措施处理掉其中对环境有污染的杂质才允许排放，此外，供热站或者热力供应公司应该建立有效的措施对其中的剩余热量进行回收，这样才能实现锅炉供暖效益的最大化。很多企业设计的锅炉供暖系统无法实现热循环的完全封闭，因此采集废水的剩余热能技术要求较高，限制了企业构建热能闭环循环的意愿。有些企业在采集废水热能之前对废水的净化处理不到位，导致回收的热能带着净化不完全的废水一并进入锅炉水循环系统中，长时间连续运行对锅炉炉体造成很大的结构性破坏，给企业的运营成本造成额外的负担。因此，污水排放热量回收的技术壁垒或者水净化措施的不彻底限制了污水排放热量的回收率。

（三）添加剂的大量使用限制了锅炉水处理的综合效益

在供暖锅炉的运行过程中，为了保证水质往往采用多种添加剂实现水的净化和软化。例如，很多供热站或者热力供应公司采用钠离子交换器实现水中碱性化合物的滤除，或者使用除氧器去除锅炉给水中的氧气，提前对给水进行预热，实现热能的高效转换。使用这些添加剂能够提升采暖锅炉在使用过程中的某一项或者某几项指标参数，使其符合技术要求，但是很多添加剂的剩余物或者反应物会进入水循环中，对锅炉用水中的这些杂质进行降解或者处理又会浪费额外的资源，导致锅炉水处理的综合效益难以提升。因此，在锅炉中使用添加剂时，并不是使用量越大越好，还应该结合对这些添加剂反应剩余物的降解进行考虑，在使用量与降解成本之间寻求平衡点，这样才能实现锅炉水处理综合效益的最大化。

二、提升供暖锅炉水处理综合效益的基本方法

（一）做好锅炉炉体及热循环管道的防腐防锈处理

锅炉给水一旦净化和软化不合格，就会携带一定量的化学元素进入锅炉炉体及热循环管道中，锅炉燃烧后产生的高温促使这些化学元素快速与炉体及管道材料发生化学反应，最终造成炉体或者管道出现腐烂和锈蚀现象。另外，长时间运行的锅炉如果不及时进行清理，水垢会越积累越多，最终形成凝结，影响到热量转换效率的提升。在锅炉保养期应该加强对炉体及热循环管道的防腐防锈处理，在炉体及管道内部可以涂抹金属防锈蜡，实现金属介质与锅炉供水的有效隔离，防止元素之间发生化学反应引发锈蚀现象。在炉体及管道外部可以涂抹防锈漆，降低空气中水分对锅炉系统的腐蚀，同时需要适当控制锅炉系统周围的空气湿度，避免湿度过大造成锈蚀现象。在锅炉运行过程中，应该定期停炉进行炉体及管道的探伤检查，利用X射线、超声波等发现炉体及管道的受损部位及受损严重程度，及时进行修复。在锅炉供暖过程中，应该定期监测锅炉给水中盐碱度的含量水平，及时采取措施进行碱性杂质滤除，防止堆积到一定程度腐蚀锅炉系统。另外，在锅炉运行过程中，应该定期清除水垢，注意进行水垢清除时避免破坏炉体及管道内部涂抹的金属防锈蜡，如果发现破坏现象应该及时进行补蜡后再启炉运行。

（二）形成锅炉运行检查与维护保养的完善机制

锅炉在采暖季长时间运行，离不开定期维护保养，为其提供稳定性和安全性保障。为了促进锅炉采暖效益的整体提升，进行锅炉运行检查与维护保养时需要形成良性互动的制度机制，这样才能确保维保工作有章可循、落在实处。锅炉运行检查机制中，应该把给水质量的检查放在首位，需要在自来水净化和软化处理后进行抽样检测，检测其PH值、微量化学元素的含量以及硬度，确保符合锅炉用水的质量要求后再进行注入。锅炉维护保养机制中，应该定期检查炉体及管路的受腐蚀程度，及时进行补漆或者补蜡处理，当发现受腐蚀而影响使用时，应该进行更换。另外，进行维护保养时，应该对锅炉软化水装置进行重点检查，当软水用树脂吸附能力下降时，应该及时进行新树脂补充或者更换，不允许水的硬度不达标就注入锅炉使用。对于锅炉的运行检查与维护保养，应该形成制度，张贴于锅炉房的明显位置，方便人员随时进行查阅。另外，供热站或者热力供应公司应该加强对员工运行检查与维护保养知识掌握程度的检查，不允许只会操作而不懂维护的现象存在。

（三）创新技术实现锅炉运行综合效益的提升

采暖锅炉运行过程中，冷凝水的回收利用、污水排放时的热量回收以及添加剂反应剩余物的剔除都涉及大量的关键技术。为了提升锅炉供暖的综合效益，需要不断创新锅炉水处理相关技术。为了解决冷凝水回收利用的问题，可以对锅炉蒸汽预先利用氯氧化法、曝气法等进行除铁处理，在此基础上设计冷凝水闭式回收装置，通过隔绝外界空气中的氧气和二氧化碳气体而单独收集冷凝水，进入回收装置后对冷凝水进行突然降温处理，使其迅速凝结成液态水然后导流进入锅炉给水口处，必要时可以对凝结后的水质进行采样，化验其中微量元素的含量以及硬度、PH值等指标，一旦发现超标立即停止注入并重新进行处理。为了解决污水排放时的热量回收问题，可以将污水重新通过板式换热器，与预先充入的软化水进行热交换，待气液两态达到热平衡后，再将软化水经过质量检查后重新注入锅炉给水口，这样可以实现废水热量的再利用，同时提升热转换效率。为了解决添加剂反应后剩余物的剔除问题，一方面应该根据热反应过程中获得总能量需要消耗的水量、加热时间、水中杂质类别及含量、预期PH值计算需要的添加剂总量，在初始反应开始时添加进锅炉中的量应该严格控制，这样就能保证产生剩余物的量不至于过多，这样在处理时就比较方便。另一方面，选择添加剂时，应该优先选择与锅炉水反应后产物为气体或者水、中性物质的添加剂，这样就能够减少反应物处理的负担，同时定期对锅炉水垢进行清理，因为很多反应物会随其他杂质一起凝结进入水垢中。总之，在采暖锅炉水处理过程中，应该结合当前多学科发展的最新成果，不断创新冷凝水的回收利用、污水排放时的热量回收以及添加剂反应剩余物的剔除等环节的关键技术，在满足成本控制目标的基础上，通过创新性技术成果的运用提高锅炉供暖的综合效益。

三、结论

水处理是锅炉采暖过程中的关键环节，优良品质的给水是锅炉实现高效热转换同时长时间稳定运行的关键。当前，很多供热站或者热力供应公司积极探索锅炉供热过程中的水处理方法，针对冷凝水回收利用效率不高、污水排放热量回收效率不高、添加剂剩余物处理不彻底等问题，纷纷研究或者建立相应的处理设备和处理机制提升这些问题的处理效果，最终实现了供暖效益的提升。本文针对采暖锅炉水处理过程中的问题，研究了解决这些问题并最终提升锅炉水处理综合效益的通用性方法，包括做好锅炉炉体及热循环管道的防腐防锈处理、形成运行检查与维护保养的完善机制、创新技术做好常见问题的处理等。通过本文的研究，可以进一步拓展锅炉水处理方法的应用，从而提升锅炉采暖供热效率，帮助供热站或者热力供应公司抢占市场份额，实现发展壮大。