鍋爐水處理的不良影響及處理的方法分析

黃少南

摘要：鍋爐用水的處理得當(dāng)，在小的層面上來說，對鍋爐的安全有利，使鍋爐的運(yùn)行能夠安全有效;在較大的層面上來說，有利于工業(yè)的安全，增加工業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，要增強(qiáng)科學(xué)理念，利用先進(jìn)的技術(shù)對水進(jìn)行處理，這其中的工作很艱難，樹立一種長遠(yuǎn)的全局性的觀念，統(tǒng)一規(guī)劃，實(shí)行區(qū)域連用鍋爐的辦法，達(dá)到節(jié)約資源的目的。在當(dāng)前大力倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型的社會，環(huán)境友好型的社會，做好鍋爐水處理的相關(guān)工作，有利于資源節(jié)約，凈化環(huán)境的作用，也可以提高安全，使工作順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：鍋爐水處理;危害;策略

加強(qiáng)對鍋爐水處理方法的優(yōu)化從而提高其在實(shí)際中的運(yùn)用效率，對于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展非常關(guān)鍵。在國家大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)約的背景下，生活在現(xiàn)代社會中的人們理應(yīng)看到我國鍋爐水處理技術(shù)和國外發(fā)達(dá)國家之間的差距，團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同努力，促使我國鍋爐水處理工作向著更為規(guī)范、專業(yè)以及高效的方向發(fā)展。

一、不良水質(zhì)對于鍋爐的危害

（一）結(jié)垢

鍋爐屬于一種熱交換設(shè)備，主要會產(chǎn)生熱水或者蒸汽，要實(shí)現(xiàn)換熱的過程，就一定要用水這種介質(zhì)來傳能。鍋爐水受熱的過程中，水中的鉀、鈣、鈉、鎂以及O2、CO2等溶解性氣體很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且這些雜質(zhì)也容易濃縮，鍋內(nèi)雜質(zhì)處于一種飽和狀態(tài)時會析出固體物質(zhì)，假如在鍋水中懸浮的情況下就會被稱為水渣;假如是在受熱面附著的情況下就會被稱為水垢。通常情況下，相對于鋼鐵而言，水垢的導(dǎo)熱能力僅僅為十分之一至幾百分之一，因此一旦鍋爐內(nèi)出現(xiàn)水垢，會大大降低鍋爐受熱面的傳熱性能，相應(yīng)的也就會降低鍋爐的熱效率，為了保證鍋爐的額定參數(shù)，一定要投入更多的燃料，這樣會導(dǎo)致燃料浪費(fèi)。同時，鍋爐出現(xiàn)水垢的情況下，由于其傳熱性能大大降低，因此燃料燃燒產(chǎn)生的熱量無法在短時間內(nèi)快速傳導(dǎo)到鍋水中，這樣會升高鍋爐受熱面金屬壁溫，結(jié)果導(dǎo)致金屬過熱，極易引發(fā)鼓包以及爆管等重大安全事故。具體而言，結(jié)垢對于鍋爐的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.浪費(fèi)燃料

如果鍋爐結(jié)垢后，會降低鍋爐受熱面的傳熱性能，這樣鍋水也無法及時接收到燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，燃燒產(chǎn)生的煙氣會帶走大部分的熱量，這樣會使排煙溫度過高，增加煙熱損失，降低鍋爐熱效率。為了使鍋爐在額定參數(shù)下運(yùn)行，一定要加大燃料的投入。

2.損壞受熱面

鍋爐結(jié)垢后，因?yàn)閭鳠嵝阅艽蟠蠼档停剂先紵a(chǎn)生的熱量無法向鍋水傳遞，這樣會大大升高煙氣以及爐膛的溫度，由于鍋爐受熱面的兩側(cè)產(chǎn)生較大的溫差，也會升高金屬壁的溫度，進(jìn)而降低金屬壁的強(qiáng)度。迫于鍋內(nèi)壓力很容易出現(xiàn)鼓包、爆炸等危險(xiǎn)。

3.鍋爐出力降低

在鍋爐結(jié)垢后，會使受熱管的內(nèi)流通截面減少，使管內(nèi)水循環(huán)流動阻力增加，嚴(yán)重的話可能會使受熱管完全堵塞，這樣會嚴(yán)重影響鍋爐正常的水循環(huán)，鍋爐內(nèi)部的傳熱也會受到很大的影響，進(jìn)而削弱鍋爐的蒸發(fā)能力，降低鍋爐出力。

4.增加化學(xué)除垢藥劑的消耗

為了確保鍋爐的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，必須徹底清除水垢，一般都會采用堿、酸等化學(xué)藥劑除垢，這樣需要的化學(xué)藥品量較大，很容易污染環(huán)境。而且如果酸洗過于頻繁或者酸洗不當(dāng)?shù)那闆r下，可能會縮短鍋爐的使用壽命。

（二）腐蝕

腐蝕主要指電化學(xué)腐蝕，因?yàn)殄仩t給水沒有除氧的情況下進(jìn)入到鍋內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕。腐蝕會對鍋爐造成以下幾個方面的危害：

1.破壞金屬構(gòu)件

水質(zhì)不良的情況下，鍋筒集箱、對流管柬、水冷壁、省煤器等構(gòu)件的金屬面可能會被腐蝕，這樣會減少金屬壁的厚度，也可能會使金屬壁凹陷甚至穿孔，使鍋爐強(qiáng)度降低，對于鍋爐的安全運(yùn)行會造成嚴(yán)重的影響。而且也會大大縮短鍋爐的使用壽命，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是熱水鍋爐具有大量的循環(huán)水，腐蝕情況可能更加嚴(yán)重。

2.產(chǎn)生垢下腐蝕

水垢中含有高價鐵，因此接觸水垢后很容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致金屬腐蝕。鐵的腐蝕產(chǎn)物也非常容易形成新的水垢，這樣便會形成一種惡性循環(huán)，使鍋爐部件損壞速度進(jìn)一步加快。特別是燃油鍋爐金屬腐蝕的產(chǎn)物對于鍋爐的危害更大，一旦腐蝕達(dá)到某一種深度后，管壁會由于過熱出現(xiàn)鼓包、爆管等現(xiàn)象。

3.汽水共騰

如果鍋爐的運(yùn)行操作不正確，或者是由于鍋爐水中摻雜了大量的硅化物、磷酸鈉、氯化鈉、油脂等雜質(zhì)，或者鍋爐水中的堿和有機(jī)物出現(xiàn)皂化反應(yīng)的情況下，蒸汽鍋爐中的水大部分被蒸汽帶走，液面會出現(xiàn)泡沫，導(dǎo)致汽水共騰。這種情況下，鍋爐的蒸汽被污染，蒸汽流以及過熱器管中會積鹽，使管道堵塞。而且，蒸汽過熱的溫度下降后，很難辨清氣泡，這樣會出現(xiàn)水錘作用，導(dǎo)致過熱器內(nèi)、回水彎頭部位以及蒸汽閥門出現(xiàn)腐蝕。

（三）雜質(zhì)堵塞

因?yàn)槭褂铆h(huán)境不同的話，應(yīng)用的水質(zhì)也會有很大差異，一旦鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)中有各種水質(zhì)，很容易使管道堵塞，這樣會大大降低鍋爐的蒸汽品質(zhì)。而且水位計(jì)很難準(zhǔn)確看清楚水位，這樣會發(fā)生水擊等事故，不利于鍋爐的安全運(yùn)行，不僅會增加能源消耗量，也不利于鍋爐的安全運(yùn)行。

二、鍋爐水處理存在的問題

（一）沒有對鍋爐水進(jìn)行處理

目前有些鍋爐由于容量較小或者使用的時間較短，管理小型鍋爐的人員沒有重視這個問題，所以久而久之，水垢增加，影響鍋爐的使用效率，隱藏著安全問題和環(huán)境問題。

（二）鍋爐水的處理方法不準(zhǔn)確

目前，有的企業(yè)為了節(jié)省資金，就采取不科學(xué)的方法對鍋爐水進(jìn)行處理。在處理的過程中所使用的各種工具和器械不符合相關(guān)的規(guī)定。從個人利益來講，這種做法是節(jié)省了一部分的開支，但是卻不能解決水垢的問題，潛在著很大的問題，這就造成了資源的浪費(fèi)，也會降低資源的使用效率，給鍋爐的安全運(yùn)行帶來巨大的安全問題。

（三）沒有重視鍋爐水的ph值

一般的對于蒸汽類型的鍋爐來說，對于水的ph值是有要求的，如果水的硬度高，就容易結(jié)水垢，會對鍋爐產(chǎn)生腐蝕和脆化的危害，所以重視鍋爐用水的ph值是很重要的。

（四）鍋爐水處理設(shè)備存在問題

處理設(shè)備的如果有質(zhì)量問題，水的使用效率也會存在問題，往往會使水垢結(jié)的非常之快，所以影響鍋爐的使用，形成安全的隱患。

（五）水質(zhì)化驗(yàn)不合格

相關(guān)的單位對水質(zhì)的使用沒有標(biāo)準(zhǔn)，沒有明確提出一些相關(guān)的指標(biāo)，而且水質(zhì)化驗(yàn)的人員素質(zhì)較低，責(zé)任心不強(qiáng)，沒有重視水質(zhì)化驗(yàn)的數(shù)據(jù)。更有嚴(yán)重的問題是，弄虛作假應(yīng)付上級的檢查，就會造成鍋爐用水的水質(zhì)不合格。

三、工業(yè)鍋爐水處理的方法

（一）凝結(jié)水處理

在循環(huán)的過程中，凝結(jié)水可能會被系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物以及汽輪機(jī)凝汽器冷卻水泄漏等污染，因此也應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧Ｔ谔幚砟Y(jié)水的過程中，主要需要考慮凝結(jié)水污染情況、鍋爐是否具有分離器或者鍋筒、鍋爐參數(shù)等情況。鍋爐參數(shù)提高的情況下，相應(yīng)的也會增加凝結(jié)水的處理量。一旦超過鍋爐臨界壓力，一定要全部處理干凈，如果是亞臨界壓力或者超高壓的處理量一般控制在25%-100%。如果鍋爐有鍋筒的話，可以不用處理。電磁過濾器、纖維素覆蓋過濾器是目前較為常用的凝結(jié)水處理設(shè)備。將凝結(jié)水中的氧化鐵以及氧化銅等腐蝕產(chǎn)物除去后，再加入粉末樹脂覆蓋過濾器或者混合床中進(jìn)行深層次的除鹽。

（二）補(bǔ)給水處理

由于蒸汽的不同用途以及不同的凝結(jié)水回收程度，相應(yīng)的補(bǔ)給水量也會有很大差異。一般情況下，供熱鍋爐達(dá)到100%，凝汽式電站鍋爐比其蒸發(fā)量3%還少。補(bǔ)給水的處理環(huán)節(jié)主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

1.預(yù)處理

若原水屬于地表水的情況下，首先應(yīng)該將水中的有機(jī)物、膠體物以及懸浮物等完全除去，一般可以將硫酸鋁等混凝劑加入到原水中，這樣可以凝聚水中的雜質(zhì)使其自己慢慢下沉，然后再進(jìn)行過濾。如果原水屬于城市用水或者地下水的情況下，可以不用除去水中雜物，可以直接過濾。一般可以采用機(jī)械攪拌式、水力加速式以及脈沖式澄清器等澄清設(shè)備進(jìn)行澄清，可以采用雙流式、單流式過濾器或者無閥濾池、虹吸濾池等過濾設(shè)備。還可以應(yīng)用活性炭過濾器將水中的有機(jī)物進(jìn)一步清除。

2.軟化

將鎂、鈣等硬鹽利用人造或者天然的離子交換劑轉(zhuǎn)化成不結(jié)硬垢的鹽，這樣可有效避免鍋爐管內(nèi)壁會形成硬水垢。如果鍋爐水具有較高的堿度或者含有碳酸鎂、碳酸鈣鹽的情況下，可以在預(yù)處理環(huán)節(jié)加入石灰或者直接采用氫鈉離子交換法進(jìn)行處理。這種處理方法基本上可以適用于部分工業(yè)鍋爐的要求。

3.除鹽

由于鍋爐參數(shù)一直在提高，而且也慢慢出現(xiàn)了直流鍋爐，有的工業(yè)鍋爐甚至要求完全清除鍋爐給水的所有鹽分。因此一定要應(yīng)用除鹽辦法。采用化學(xué)除鹽有很多種離子交換劑類型，其中陰離子交換樹脂（簡稱陰樹脂）以及陽離子交換樹脂（簡稱陽樹脂）應(yīng)用最為普遍。離子交換器中的含鹽水在樹脂中流過的時候，鹽分中的陰離子以及陽離子會分別交換樹脂中的陰離子（OH-）、陽離子（H+），這樣就可以除去鍋爐水中的鹽。

（三）工業(yè)鍋爐水處理——鍋內(nèi)水處理

主要就是利用化學(xué)水處理藥劑的方式對于鍋爐給水進(jìn)行處理，在鍋爐內(nèi)部中，這些化學(xué)實(shí)際就會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，可以有效的避免與水中的各種雜質(zhì)對于金屬的腐蝕性，進(jìn)而有效的避免鍋爐結(jié)垢問題。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)與節(jié)能應(yīng)用工業(yè)鍋爐水處理對于鍋爐的安全以及穩(wěn)定運(yùn)行有著直接的影響，在實(shí)踐中通過正確科學(xué)的方式對其進(jìn)行水處理可以有效的避免鍋爐出現(xiàn)結(jié)垢與腐蝕性問題，可以有效的延長整個鍋爐的使用壽命，在根本上降低其能源消耗問題，可以提升其整體的經(jīng)濟(jì)效益。

四 提高低壓鍋爐水處理效率的改進(jìn)措施

（一）對鍋爐水處理的監(jiān)控力度進(jìn)行加強(qiáng)

監(jiān)管部門應(yīng)在充分認(rèn)識鍋爐水處理工作迫切性及重要性的基礎(chǔ)上，積極發(fā)揮自身的監(jiān)督管理職能，并為鍋爐水處理工作的正確實(shí)施制定出明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定文件。監(jiān)督管理部門應(yīng)對相關(guān)單位的水處理工作進(jìn)行不定期檢查，從而提高相關(guān)單位對水處理工作的重視程度，要求其對不規(guī)范、不合理的工作內(nèi)容進(jìn)行改變，進(jìn)而確保工作質(zhì)量及效率的提高。

（二）對水處理設(shè)施進(jìn)行完善

相關(guān)單位應(yīng)適當(dāng)?shù)赝度胭Y金對不合理的水處理設(shè)施進(jìn)行完善和更換，一般來講，由于鍋爐水處理操作具有隱蔽性和較高的復(fù)雜性，因此，應(yīng)盡可能為鍋外水處理工作的實(shí)施提供處理設(shè)備，推動鍋外水處理工作的有效實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)水處理設(shè)備使用效率的普遍提高，進(jìn)而對鍋爐水的整體質(zhì)量進(jìn)行改善。

（三） 對水處理人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)

水處理人員是開展鍋爐水處理工作的直接主體，其綜合素質(zhì)水平的高與低直接關(guān)系到水處理工作能否有效開展。因此，培訓(xùn)出大量懂技術(shù)、有經(jīng)驗(yàn)、負(fù)責(zé)任的水處理人員相當(dāng)重要。相關(guān)單位應(yīng)建立完善的培訓(xùn)機(jī)制，根據(jù)水處理人員的真實(shí)情況選取科學(xué)、有效的理論和實(shí)踐培訓(xùn)內(nèi)容，并定期開展培訓(xùn)活動。除此之外，相關(guān)單位可以和高校進(jìn)行合作，運(yùn)用“校企合作”的方式，一方面，單位可以為高校提供有利的實(shí)踐平臺，另一方面，學(xué)校可以為單位培養(yǎng)出更多專業(yè)素質(zhì)比較高的人才，這可以在一定程度上解決水處理人員的短缺問題，從而確保每一鍋爐房都至少配備一名綜合素質(zhì)合格的水處理人員。

（四）對科學(xué)理念進(jìn)行增強(qiáng)，積極利用現(xiàn)代技術(shù)手段

鍋爐水處理工作是一項(xiàng)涉及內(nèi)容多、操作流程比較復(fù)雜的工作，其中不僅包含原水的預(yù)處理環(huán)節(jié)，還包含鍋爐的防垢、除垢以及排污等內(nèi)容。對于一般的單位來講，處水設(shè)備、技術(shù)以及管理水平都比較低，這極大地限制著處水工作效率的提高。為解決這一系列的問題，這些單位應(yīng)該從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，樹立全局性觀念，統(tǒng)籌規(guī)劃，積極進(jìn)行區(qū)域間聯(lián)片通用鍋爐建設(shè)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對管理、技術(shù)水平較低單位的取締，這有助于空氣中廢氣排放量的減少，確保資源得到充分利用，降低管理成本，提高管理水平。水處理檢驗(yàn)人員應(yīng)在充分學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的水處理新技術(shù)、新知識的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)外水處理技術(shù)相關(guān)的新動態(tài)、新信息進(jìn)行主動了解，從而在技術(shù)和業(yè)務(wù)上為用戶提供最為優(yōu)質(zhì)的幫助和服務(wù)，從而確保新型鍋爐水處理技術(shù)的運(yùn)用程度愈來愈高、范圍越來越廣，進(jìn)而促進(jìn)鍋爐水處理工作落實(shí)效率的普遍提高。

結(jié)論：

由于工業(yè)鍋爐用水的水源較為復(fù)雜，比如自來水以及地下水等。由于這些水含有的雜質(zhì)較多，這就使得鍋爐在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)水垢等問題，進(jìn)行對于鍋爐的整體導(dǎo)熱功能造成不利的影響。這就使得在實(shí)際的鍋爐運(yùn)行中，容易造成不利的影響，對于如何避免這些問題的產(chǎn)生需要引起足夠的重視。

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