1、锅炉水处理技术要点探讨摘要:水中由于有着悬浮物以及盐分等杂质的存在,这些杂质经过长时间的积聚,会在锅炉的内壁形成很厚的水垢和泥渣。从而不断地腐蚀锅炉,使锅炉壁变得越来越薄,带来较大的经济损失。锅炉水处理技术就是为了通过对累积在锅炉内水垢和泥渣的处理,来延长锅炉的使用寿命,提升经济效益。本文从对进行锅炉水处理的目的进行简要的论述为基础,分析了不良水质对锅炉造成的危害,并探讨了几种现在比较流行的锅炉水处理技术。 关键词:锅炉 水处理 技术要点 锅炉在我国尤其是东北地区的应用非常普遍,热水锅炉在许多地区更是必不可少。由于我国各地水质差别较大,常常会出现各种水垢引起的问题。据科学数据显示,当水垢厚度达
2、到 2 毫米时,锅炉炉壁的温度多升高达 600 度,造成能源的巨大浪费。同时,炉壁温度的升高也会使锅炉强度下降,引发各种安全事故。可见,锅炉水处理是一个十分重要的问题。 一、进行锅炉水处理的目的 热力锅炉在经过一段时间的使用之后,会在内壁形成一些水垢与腐蚀,这些情况都是由水中的杂质造成的,并且这是一个不断累积的过程,到了一定程度,它会造成锅炉炉壁的堵塞、内壁产生鼓包与变形等问题,导致锅炉的报废。1尽管这一问题已经引起了相关部门的注意,也采取了一定的措施和办法来应对这个问题,但是由于采用的方法不合适,所以并未取得理想的效果,反而造成了比较严重的经济损失。 二、不良水质对锅炉造成的危害 由于水中有
3、着大量杂质的存在,这些杂质经过长时间的积累,会给锅炉造成严重的危害。 2.1 泥渣和水垢 在未经净化的水中,存在着大量的盐分。这些盐分经常长时间的累积,会从水中分离出来,粘附在锅炉内壁中。同时,由于锅炉中的水分子不断转化为蒸汽,剩下的杂质也会变成水垢,在炉壁上不断地沉积,导致锅炉内壁形成厚厚的硬壳,加上水中含有的一些悬浮物的不断累积,形成了锅炉底部的泥渣,严重影响了锅炉的使用效率。 2.2 水对锅炉内壁的腐蚀 锅炉被水腐蚀是归类于电化学腐蚀的范畴,它是由水中含有的溶解氧的浓度决定的。这是造成锅炉腐蚀的罪魁祸首之一,它对锅炉最大的危害是对其进行局部腐蚀,从而造成锅炉壁厚薄不均匀,这是最危险的金属
4、破坏形式之一。科学实验证明,这种腐蚀形式是呈波状,在温度到达之前,腐蚀率随温度的升高而加大;当温度到达 70 之后,随着温度的升高,腐蚀率呈现逐步下降的趋势。据相关数据显示,仅我国取暖锅炉最密集的东三省,一年报废的锅炉就多大上千台,待维修的锅炉大部分的损伤都是由水垢引起的。 2.3 燃料的严重浪费。 据科学统计显示,以 1.4MPa 工作压力的锅炉为例,每生成 1 毫米水垢,多损耗的燃料就将近 10%,这是一个相当巨大的数字,我国每年因锅炉水垢造成的煤炭浪费就多达 400 多万吨。 2.4 影响锅炉的功率 如果水垢积聚在锅炉的蒸发面上,那么燃料产生的热量就会有很大一部分损失在其中,严重的甚至能
5、够影响锅炉将近三分之一的功率,这是相当严重的损失。 2.5 影响锅炉的正常使用 清除锅炉淤积的水垢,是一项比较困难的工作,不仅对于人力、财力是一种相当大的浪费,对于锅炉也有着不小的损伤,从而缩短了锅炉的使用寿命,另外,因为水垢积聚而引起的安全事故,占锅炉事故的五分之一以上,严重影响了工作人员的人身安全。 三、常用的锅炉水处理方法 现阶段,常用的锅炉水处理方法可以在总体上分为物理法与化学法两种。 3.1 物理法 使用物理方法进行锅炉水处理的优点是相关的体积小、运行成本低、检修容易等。特别适合在东北地区进行热水采暖的系统,其具有相当好的防垢与除垢效果。3其缺点在于不能根据锅炉的不同结构和水速等方面
6、进行合理的调整,从而影响了锅炉的除垢效果。 (1) 静电阻垢 静电水处理技术又可以称为高压静电法。它指的是以静电水处理器来对锅炉进行水处理。核心部分是一台静电水处理器。利用处理器发出的电场产生作用,增大盐类结晶微粒之间的负性,从而增加它们相互之间的排斥力,以此来阻碍结垢的形成。带负电荷的水分子将碳酸钙微晶包裹,使其互相推拒,变得进一步分散,从而阻止盐分的相互结合及水垢的积聚。它的主要优点在于费用少,日常的费用主要是由于电流产生的。这种技术既能够防止新结垢的产生,又能够使原有的陈垢逐渐脱落。(2)高频电磁场阻垢 这是在静电阻垢基础上发展起来的新技术,它的工作原理是形成一个高频的电磁场。在锅炉水经
7、过这个磁场时,使水分子产生不断地扭曲和震动,产生共振改变原有的水分子结合形态,延阻晶体析出时间,并且变成更加细碎的颗粒,使形成的水垢比较松软,更加容易被水流带走。3.2 化学法 化学法指的是在进行水软化的过程中通过化学反应产生新的物质。可以分为炉内加药与炉外软化两种技术。 (1)炉内加药法 炉内加药法指的是向锅炉里添加特制的化学药剂,将泥渣的化学结构改变,以防止生成硬垢,现阶段常用的药剂是磷酸三钠和纯碱等。这种方法虽然具有防止新垢生成和促进陈垢脱落的功效,但却有可能导致堵塞系统管网与散热器的现象产生,此外还要经常进行锅炉的清理,从而影响了锅炉的使用效率。 (2)炉外软化法 炉外软化法是现阶段使
8、用最为广泛的锅炉水处理技术。它的代表技术为离子交换法。它是以钠离子为交换剂添加进过滤器中,将水中的钙离子和镁离子进行置换,从而使水质得到软化,这种技术有着非常不错的实用效果,是本文所要重点介绍的锅炉水处理技术。离子交换法的工作原理是因为水中富含有钙离子、镁离子等盐分,这些盐分是导致锅炉内受热产生水垢的主要因素,所以要想有效地防止锅炉水垢的生成,就要用其它不易形成水垢的离子将水中的钙离子与镁离子置换出来。离子交换法利用的就是这个原理,它利用钠离子使流经锅炉的水软化。但是利用这种方法进行水处理时,水中的钠离子含量会明显增加,提高了水的含盐量。有进一步生成氢氧化钠的可能。在锅炉的运行过程中,锅炉中的
9、水碱度高低对于蒸汽品质有着较大的影响,过高的氢氧化钠又会使锅炉受到碱腐蚀。因此,采用这种技术的时候一定要制度注意对锅水酸碱值的控制。为了保证锅水的杂质浓度在指标范围之内,防止锅水浓缩导致排污装置堵塞,必须要定期进行排污工作。离子置换法在使用一段时间之后,置换剂中的钠离子含量逐渐减少,置换效率逐渐降低,这时就要及时地添加药剂促使其进行再生,保持它的置换效果, ,恢复其软化能力,现阶段最常用的是食盐。利用食盐中的钠离子将置换剂中的钙离子与镁离子再置换出来,同时恢复了置换剂的置换能力,方程式为: 2Na+Cacl2Ca2 +2Nacl; 2Na+Mgcl2Mg2 + 2Nacl。使用这种方法,能够有
10、效地解决锅炉水处理的问题,但是它的再生废液却可能对环境产生巨大的伤害。因为它的再生废液会对淡水产生不良的影响,所以关于这项技术的使用一直存在着相当多的争议,在发达国家也早就禁止了这样技术的实施。 四、结束语 总而言之,锅炉水处理技术的科学选用,能够极大地减小水垢和腐蚀给锅炉带来的损伤,对锅炉的盐碱度进行有效地控制。这样既可以保证水质,也能够保证锅炉的使用寿命、节省燃料,从而达到节能与节省经费的目的。对于物理技术和化学技术的选择,最好要根据地区的实际情况,进行全方位的考虑。 参考文献: 1张静.锅炉水处理失效的技术分析与措施J.广东科技.2013, (08):25 2胡艳平.简论锅炉水处理方法J.科技致富向导.2013, (05):16 5邓爱华.水磁化处理的防垢阻垢研究D.广东工业大学.2013, (06):47-48 3于永江.论锅炉水处理问题及对策J.华章.2013, (05):14-15 4霍宏伟.锅炉水处理技术的应用与问题分析J.山西建筑.2013, (03):36-37 5邓爱华.水磁化处理的防垢阻垢研究D.广东工业大学.2013, (06):47-48