工業(yè)鍋爐水處理工程
工業(yè)鍋爐用水的水源一般為自來(lái)水和地下水,這些看上去清澈透明的水中卻存在著許多雜質(zhì)物質(zhì),它們?cè)阱仩t的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)生成導(dǎo)熱性很差的水垢,并且腐蝕鍋爐金屬,嚴(yán)重危害鍋爐的運(yùn)行。工業(yè)鍋爐水處理就是為了去除給水中的這些有害雜質(zhì)或者避免它們對(duì)鍋爐造成的危害。
清洗工程公司告訴大家鍋爐水處理主要包括補(bǔ)給水處理(即鍋爐的補(bǔ)充水)、凝結(jié)水(即汽輪機(jī)凝結(jié)水或工藝流程回收的凝結(jié)水)處理、給水除氧、給水加氨和鍋內(nèi)加藥處理4部分。
1、補(bǔ)給水處理,因蒸汽用途(供熱或發(fā)電)和凝結(jié)水回收程度的不同,鍋爐的補(bǔ)給水量也不相同。凝汽式電站鍋爐的補(bǔ)給水量一般低于蒸發(fā)量的3%,供熱鍋爐的補(bǔ)給水量可高達(dá)100%。補(bǔ)給水處理流程如下:
(1)預(yù)處理:當(dāng)原水為地表水時(shí),預(yù)處理的目的是除去水中的懸浮物、膠體物和有機(jī)物等。通常是在原水中投加混凝劑(如硫酸鋁等),使上述雜質(zhì)凝聚成大的顆粒,借自重而下沉,然后過(guò)濾成清水。當(dāng)以地下水或城市用水作補(bǔ)給水時(shí),原水的預(yù)處理可以省去,只進(jìn)行過(guò)濾。常用的澄清設(shè)備有脈沖式、水力加速式和機(jī)械攪拌式澄清器;過(guò)濾設(shè)備有虹吸濾池、無(wú)閥濾池和單流式或雙流式機(jī)械過(guò)濾器等。為了進(jìn)一步清除水中的有機(jī)物,還可增設(shè)活性炭過(guò)濾器。
(2)軟化:采用天然或人造的離子交換劑,將鈣、鎂硬鹽轉(zhuǎn)變成不結(jié)硬垢的鹽,以防止鍋爐管子內(nèi)壁結(jié)成鈣鎂硬水垢。對(duì)含鈣鎂重碳酸鹽且堿度較高的水,也可以采用氫鈉離子交換法或在預(yù)處理(如加石灰法等)中加以解決。對(duì)于部分工業(yè)鍋爐,這樣的處理通常已能滿足要求,雖然給水的含鹽量并不一定明顯降低。
(3)除鹽:隨著鍋爐參數(shù)的不斷提高和直流鍋爐的出現(xiàn),甚至要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時(shí)就必須采用除鹽的方法。化學(xué)除鹽所采用的離子交換劑品種很多,使用最普遍的是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂,簡(jiǎn)稱“陽(yáng)樹(shù)脂”和“陰樹(shù)脂”。在離子交換器中,含鹽水流經(jīng)樹(shù)脂時(shí),鹽分中的陽(yáng)離子和陰離子分別與樹(shù)脂中的陽(yáng)離子(H+)和陰離子(OH-)發(fā)生變換后被除去。圖為常用的給水化學(xué)除鹽系統(tǒng)示意圖。
當(dāng)水的堿度較高時(shí),為了減輕陰離子交換器的負(fù)擔(dān),提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,在陽(yáng)離子交換器之后一般都要求串聯(lián)脫碳器以除去二氧化碳。含鹽量特別高的水,也可采用反滲透或電滲析工藝,先淡化水質(zhì),再進(jìn)入離子交換器進(jìn)行深度除鹽。對(duì)高壓以上的鍋筒鍋爐或直流鍋爐,還必須除去給水中的微量硅;中、低壓鍋爐則按含量情況處理。
2、凝結(jié)水處理,凝結(jié)水在循環(huán)過(guò)程中,會(huì)受到汽輪機(jī)凝汽器冷卻水泄漏和系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物等引起的污染,有時(shí)也需要進(jìn)行處理。其典型的處理流程為
凝結(jié)水的處理量與鍋爐的參數(shù)、爐型(如有無(wú)鍋筒或分離器)和凝結(jié)水的污染情況有關(guān)。隨著鍋爐參數(shù)的提高,凝結(jié)水的處理量一般逐漸增加。對(duì)超臨界壓力鍋爐應(yīng)全部處理;對(duì)超高壓及亞臨界壓力鍋爐處理量為25~100%;對(duì)有鍋筒的高壓以下鍋爐一般不進(jìn)行處理。常用的凝結(jié)水處理設(shè)備有纖維素覆蓋過(guò)濾器和電磁過(guò)濾器等。凝結(jié)水在其中除去腐蝕產(chǎn)物(氧化銅和氧化鐵等)后,再進(jìn)入混合床或粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器進(jìn)行深度除鹽。
3、給水除氧,鍋爐給水中的溶解氧會(huì)腐蝕熱力系統(tǒng)的金屬。腐蝕產(chǎn)物在鍋爐熱負(fù)荷較高處結(jié)成銅鐵垢,使傳熱惡化,甚至造成爆管或在汽輪機(jī)高壓缸中沉積,使汽輪機(jī)效率降低。因此,經(jīng)過(guò)軟化或除鹽的補(bǔ)給水和凝結(jié)水,在進(jìn)入鍋爐之前一般都要除氧。常用的除氧方式有熱力除氧和真空除氧等,有時(shí)還輔以化學(xué)除氧。所謂熱力除氧,就是當(dāng)給水在除氧器中被加熱到沸騰時(shí),氣體在水中的溶解度降低,使氣體從水中逸出,排入大氣。按工作壓力來(lái)分,應(yīng)用較多的熱力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。熱力除氧時(shí)水必須加熱到飽和溫度,除氧水的表面積要大(如采用淋水或霧化播散裝置),以便逸出的氣體能夠迅速地排出。真空除氧常在汽輪機(jī)凝汽器中進(jìn)行。化學(xué)除氧就是在給水中添加聯(lián)胺或亞硫酸鈉,將水中含氧量進(jìn)一步減少。
4、給水加氨和鍋內(nèi)加藥處理,經(jīng)補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水處理和給水除氧后的鍋爐給水,一般都要求添加氨或有機(jī)胺等以提高給水的pH值,防止酸性水對(duì)金屬部件的腐蝕。對(duì)有鍋筒的鍋爐一般都要進(jìn)行鍋內(nèi)處理。處理時(shí),在鍋筒內(nèi)投加磷酸三鈉或其他化學(xué)劑,把水中能形成水垢的鹽類雜質(zhì)變成可以在排污時(shí)排掉的泥渣,以防止或減緩水垢的形成。