新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水處理技術(shù)應(yīng)用研究

蔣鵬

摘 要：近幾年，隨著我國工業(yè)技術(shù)地不斷革新，國內(nèi)新型工業(yè)鍋爐用水的處理效率也明顯提高，同時(shí)也逐漸提供技術(shù)支持并滿足相關(guān)企業(yè)可以零危險(xiǎn)運(yùn)行、低污染的實(shí)際需求。眾所周知，傳統(tǒng)的技術(shù)在給水加氨調(diào)節(jié)pH和爐內(nèi)磷酸鹽阻垢等方面的處理上經(jīng)常會(huì)遇到了一些問題。而新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水處理技術(shù)不但可以有效處理傳統(tǒng)技術(shù)的紕漏，還能夠確保企業(yè)鍋爐水系統(tǒng)可以高效運(yùn)作在一個(gè)科學(xué)環(huán)保、防腐阻垢和安全節(jié)能的環(huán)境中。本文章就新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：鍋爐化學(xué)水；處理技術(shù)；應(yīng)用

1 簡(jiǎn)述鍋爐化學(xué)水

水，不言而喻，是蒸汽的原產(chǎn)料，有著許多特殊的性質(zhì)并且深藏了奇特的功效，而蒸汽的產(chǎn)生過程卻不如我們想象的那么簡(jiǎn)單，水質(zhì)一直占據(jù)著難控制因素的榜首，歸功于水的溶解性和可融合固、液、氣的能力，這幾類物質(zhì)嚴(yán)重影響用水純度，隨之干擾管線和設(shè)備的正常運(yùn)行，要想解決這一問題，必須通過適宜的處理才能使水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐系統(tǒng)水在不同階段的處理效果能夠影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。而經(jīng)常出現(xiàn)的鍋爐結(jié)垢卻是鍋爐爆管的罪魁禍?zhǔn)?，蒸汽鈉、硅含量超標(biāo)嚴(yán)重?fù)p傷了用汽設(shè)備；除此之外，凝結(jié)水鐵、銅材質(zhì)設(shè)備的腐蝕泄漏等問題也層出不窮，且干擾企業(yè)在連續(xù)生產(chǎn)和在設(shè)備選型方面的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 簡(jiǎn)述鍋爐水處理技術(shù)的真實(shí)狀況

2.1 傳統(tǒng)手段調(diào)節(jié)pH值

加氨調(diào)節(jié) pH是處理工業(yè)用水過程中常見的傳統(tǒng)手段，有著三十幾年的國內(nèi)歷史，多半得益于原材料的簡(jiǎn)易性和成本費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性，但其弊端依舊無法被遮蓋，還是有很大一部分的人知道傳統(tǒng)技術(shù)的不足。一般情況，除氧器出口的PH值同加氨后的除鹽水的 pH 相比較，有著較大的差距，因而在富集氨的區(qū)域，極易腐蝕銅合金材料。并且氨水的氣味十分難聞，不但不易使用而且操作環(huán)境較為惡劣，可能會(huì)對(duì)操作人員的建康造成無法修復(fù)的傷害，而且操作過程已經(jīng)存在某些安全隱患。

2.2 發(fā)展給水除氧技術(shù)

發(fā)展給水除氧技術(shù)及時(shí)補(bǔ)充了熱力除氧的不足，在此環(huán)節(jié)常用的化學(xué)方法有聯(lián)氨、乙醛肟等，但近幾年，這些方法不斷遭到有關(guān)安全和使用效果方面的置疑。然而，聯(lián)胺因已因其有毒性被取消了其作除氧劑的資格。除此之外，該技術(shù)還受其它除氧劑與氧反應(yīng)速度受溫度、pH和過剩量的影響，但目前首要解決的應(yīng)該是鈍化效果不理想的問題，就算氧含量小于5ppb，系統(tǒng)依舊會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，根本無法從本質(zhì)上抑制腐蝕。由此可見，一般所用的方法是無法根治困擾鍋爐系統(tǒng)多年的氧腐蝕問題。

2.3 鍋內(nèi)水處理的不足

目前，工業(yè)鍋爐用水的處理過程中，壓鍋爐通常采用磷酸三鈉，高壓鍋爐多采用磷酸三鈉，并摻進(jìn)氫氧化鈉、磷酸氫二鈉進(jìn)行配合處理，但受到自身性質(zhì)的限制，處理缺點(diǎn)暴露的越來越明顯，對(duì)鍋內(nèi)水質(zhì)指標(biāo)的掌控嚴(yán)重受到人為影響，處理效果大打折扣。由于鍋爐的操作效率一再降低和中壓鍋爐夾帶現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了蒸汽品質(zhì)。并且很難人為控制降低鍋爐排污率，無法解決大排污、高耗能的現(xiàn)狀。

3 水垢的危害及處理

導(dǎo)熱性極差的水垢的導(dǎo)熱率僅有鍋爐鋼板的1%左右，這就大大降低了鍋爐工作時(shí)熱傳導(dǎo)能效，受到極大影響的鍋爐熱效率直接導(dǎo)致浪費(fèi)了大量的燃料，還極大提高了運(yùn)行過程的危險(xiǎn)系數(shù)，造成鍋爐壽命縮短。分析水垢的化學(xué)成分，可分為碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、混合水垢幾種，常用的除垢方法有機(jī)械除垢法和化學(xué)除垢法。

3.1 機(jī)械除垢法

機(jī)械法除垢能夠利用不同的機(jī)械工具（例如銑管器等）直接清除鍋爐壁的附著水垢，且高壓水射流借助水的沖擊力達(dá)到除垢效果，由于這種方法的易操作性、便捷性，在除垢過程中經(jīng)常用到。雖然機(jī)械法除垢操作簡(jiǎn)單、成本較低，但是人為勞動(dòng)強(qiáng)度因素所受影響較大，可能會(huì)存在一些頑固水垢很難甚至無法剔除，鍋爐傳熱面凸凹不平的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。

3.2 化學(xué)除垢法

（1）堿洗法：堿洗法是參考了鍋爐水垢的化學(xué)組成成分，注入多種不同的堿液（堿含量在3%左右）在鍋爐內(nèi)，在恰當(dāng)?shù)膲毫ο录訜釅A液進(jìn)而完成除垢的任務(wù)。堿洗法同酸洗法相比較，操作更為簡(jiǎn)易，并且所需成本較低，唯一的不足便是除垢所需時(shí)間長(zhǎng)，效率低。

（2）酸洗法：酸洗法普遍使用性價(jià)比相對(duì)較高的鹽酸。水垢中的鈣、鎂、碳酸鹽等包括氫氧化物在內(nèi)都可以同鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且最后反應(yīng)產(chǎn)生氣體或是能可以溶解在水中的鹽進(jìn)而完成除垢的目標(biāo)。不但如此，鹽酸在除垢后還可以進(jìn)深入剔除鍋爐內(nèi)表面的一些氧化物。采用酸洗法時(shí)，除了可以采用較實(shí)惠的鹽酸還推薦采用硝酸、乙酸等。不過在酸洗時(shí)一定要注意，酸洗前，工作人員必須水垢的厚度進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，然后根據(jù)厚度來選擇選用所使用酸的濃度并控制其用量，考慮到酸不但能夠清除水垢也可以與鍋爐的表面發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而造成二次腐蝕，所以建議不宜過量使用。在酸洗過程中如果適當(dāng)加入緩蝕劑，可以在某種程度上避免酸使用過量導(dǎo)致的鍋爐本身遭腐蝕的發(fā)生。

4 傳統(tǒng)技術(shù)的漏洞彌補(bǔ)

新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水的處理一般分為鍋外水處理和鍋內(nèi)水處理，除了水軟化這種鍋外水處理，還可以通過向鍋水中加添加劑的鍋內(nèi)水處理減少水垢產(chǎn)生以及減緩水垢管道腐蝕的速度。

4.1 緩蝕阻垢劑

緩蝕阻垢劑是一種含有高效緩蝕劑、滲透劑等成分的混合化學(xué)劑，在高溫條件下，能夠通過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)高效的阻斷水垢產(chǎn)生途徑?？梢詫?duì)那些中、低壓蒸汽鍋爐，根據(jù)是否配備軟化、除氧設(shè)備，對(duì)鍋爐的給水進(jìn)行深層次的處理或直接進(jìn)行鍋內(nèi)水處理。

4.2 化學(xué)除氧劑

化學(xué)除氧劑是一種對(duì)溶解氧有良好吸收作用的混合化學(xué)劑，其中含有氧吸收劑、滲透劑等成分，不但能夠有效解決溶解氧腐蝕鍋爐問題，還不會(huì)產(chǎn)生有害附屬物質(zhì)?；瘜W(xué)除氧劑通常應(yīng)用于中、小噸位低壓蒸汽鍋爐和熱水鍋爐進(jìn)行鍋內(nèi)除水。

4.3 給水降堿劑

給水降堿劑是一種含有高效緩蝕劑、催化劑、降堿劑等化學(xué)成分的混合化學(xué)劑，能夠和水中堿性物質(zhì)中和達(dá)到降低液體堿度的目的，從而提高鍋爐的煤汽比、水汽比。給水降堿劑比較適用于那些給水堿度高但氯根含量低的低壓蒸汽鍋爐進(jìn)行鍋內(nèi)除水。

4.4 蒸汽冷凝水處理劑

蒸汽冷凝水處理劑內(nèi)主要含有高效緩蝕劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑、有機(jī)表面活性劑、育膜劑等成分，所以自帶較強(qiáng)的滲透作用，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)水的酸性強(qiáng)度，避免腐蝕鍋爐的內(nèi)表面。蒸汽冷凝水處理劑通常用于各種中、低壓蒸汽鍋爐進(jìn)行鍋內(nèi)除水。

在新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水處理過程中，最常見的問題主要就集中在腐蝕、結(jié)垢/沉積物、鍋水夾帶等方面，這些年，一直致力于掌控這些易變因素，努力將鍋爐水質(zhì)調(diào)控在正常范圍內(nèi)，還需要結(jié)合鍋爐的具體實(shí)際情況共同制定綜合方案并加以嚴(yán)格治理。。

5 結(jié)束語

鍋爐化學(xué)水及水垢不但影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還很大程度上危害到了生產(chǎn)的安全，并且會(huì)嚴(yán)重污染空氣。所以，在我們研究工業(yè)鍋爐用水的處理及清除水垢的同時(shí)，還應(yīng)該積極預(yù)防水污染和水垢產(chǎn)生，才能優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。而且在進(jìn)行處理新型工業(yè)鍋爐化學(xué)水的同時(shí)，應(yīng)該從內(nèi)部加強(qiáng)鍋爐水處理的監(jiān)管力度并完善監(jiān)管制度，還應(yīng)該升級(jí)化學(xué)水處理的設(shè)施。除此之外，對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)水處理隊(duì)伍進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，充實(shí)其理論技能，增強(qiáng)科學(xué)理念等，并不斷挖掘培養(yǎng)新人才，不斷壯大化學(xué)水處理的隊(duì)伍。并且在日后的工作實(shí)踐中還需不斷地深入探索和歸納，為提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性不斷努力奮斗。

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