（环境工程专业论文）高电导率给水条件下贯流蒸汽锅炉水处理技术研究.pdf

t e c h n o l o g yo fa u t o m a t i cs t e a mb o i l e rw a t e rt r e a t m e n t i nh i g hc o n d u c t i v i t yw a t e r s u p p l yr e g i o n a b s t r a c t a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l e so fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g i e s ，t h en e e do f c l e a nm a n u f a c t u r i n ga n dc l e a np r o d u c t i o n ，b o i l e rw a s t e w a t e rp o l l u t i o np r e v e n t i o na n d c o n t r o ls h o u l db et r a n s f e r r e df r o mt e r m i n a lc o n t r o lt op r o c e s sc o n t r 0 1 t h eb a s i c c o n c e p to fs t e a mb o i l e rz e r of l o wc o n s i s t e do f “f i r s t i no r d e rt or e d u c ew a s t e w a t e r f r o mi o ne x c h a n g e r , t or e m o v et h i sk i n do fw a t e re q u i p m e n to rr e d u c et h en u m b e ro f i t ；s e c o n d ，d o s i n gs c a l ei n h i b i t o rt op r e v e n ts c a l ed e p o s i t i n ga n dd o s i n gh i g he f f i c i e n t c o r r o s i o ni n h i b i t o ro ro x y g e n r e m o v a la g e n tt od e c r e a s ec o r r o s i o nr a t e ”i nt h i sa r t i c l e ， t e c h n o l o g yo fa u t o m a t i cs t e a mb o i l e rw a t e rt r e a t m e n tw a si n t r o d u c e di nh i g h c o n d u c t i v i t yw a t e rs u p p l yr e g i o n c o m b i n e dw i t ho u t e rh e a t i n go x y g e n - r e m o v a l ， r e v e r s eo s m o s i sw a t e rt r e a t m e n tu n i tr e p l a c et h ei o ne x c h a n g e rt od e m i n e r a l i z eb o i l e r s u p p l yw a t e r i tc a nd e c r e a s et h ef l o wr a t eo fb o i l e r i n n e rd o s i n go x y g e n - r e m o v a l a g e n ta n da l k a l i a g e n ti sa d d i t i o n a lt r e a t m e n tm e t h o dt o c o n t r o lp hv a l u ea n d c o n d u c t i “t y t h i st h e s i si n c l u d e sh k l e 3 6 0 0 gs t y l es t e a mb o i l e rw a t e rt r e a t m e n tm e t h o d ； s t u d y o f f e a s i b i l i t y o f r e v e r s e o s m o s i s ( r o ) m e m b r a n ed e m i n e r a l i z e d w a t e r p r o c e s s d e s i g na n de c o n o m i c a la n a l y s i s ；e n g i n e e r i n gc a s eo fr om e m b r a n eu n i tu s e di n m i d d l es t y l es t e a mb o i l e rw a t e rt r e a t m e n t ；d i s s o l v e do x y g e nr e m o v a l ；s t u d yo fs t e a m b o i l e rw a t e rt r e a t m e n ta g e n te q 3 f - n ，i th a ss o m ef u n c t i o n si n c l u d i n g ，c o r r o s i o n i n h i b i t i o n , d i s s o l v e do x y g e nr e m o v a l ，p hv a l u em a i n t e n a n c e ，a n ds oo n t h r o u g hs e r i e so fr e s e a r c ha n de n g i n e e r i n gp r a c t i c e ，w ed r a wac o n c l u s i o nt h a t r om e m b r a n et r e a t m e n tt e c h n o l o g ya n dt h em u l t i f u n c t i o na g e n tc a nd e c r e a s et h e f l o wr a t ea n ds a v ee n e r g ys o u r c e s t os l i mu p ，i nh i g hc o n d u c t i v i t yw a t e rs u p p l y r e g i o n , f o rs t e a mb o i l e r , r om e m b r a n eu n i ti sb e n e f i tf o re n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n u s i n gr om e m b r a n et r e a t m e n tt e c h n o l o g ya n dt h em u l t i f u n c t i o na g e n tc a l ll e n g t h e n s t e a mb o i l e r sl i f e ，r a i s ei t ss e c u r i t ya n dr e d u c er u n n i n gc o s t k e y w o r d s ：h i g hc o n d u c t i v i t y ；, s t e a mb o i l e r ；r e v e r s eo s m o s i s ；m u l t i f u n c t i o nw a t e r t r e a t m e n ta g e n t ；b o i l e rf l o wr a t e 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国海洋大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：盈致堡 2 p d 0 辱6 再；b 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国海洋大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的 全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 2o d 6 年旯弓b yo 辱s 旯j b 离电学串给水条件下贯渔磊汽锅炉水处理技术研究 引言 在工业企业和日常生活中，锅炉是作为生产蒸汽和热水的热交换设备。随着 工农业生产规模的扩大和现代化城市的不断发展，锅炉设备的应用变得越来越广 泛，成为发展国民经济的藿要热工设备之一。目| ；i ，我国在用锅炉约有4 0 万台， 由于锅炉给水的水质处理与锅炉安全、经济运行是密切相关的【，因此，为了保 证锅炉良好运行，需要对锅炉给水进行软化处理。 目i j ，锅炉供水中阳离子的去除大多采用离子交换处理技术。在离子交换系 统的运行中，需要对离子交换树脂进行再生和反洗，以恢复树脂的吸附能力，在 再生过程中，需要消耗大量的软化水和盐，而且反冲洗水由于含有高浓度的盐， 无法利用而排放，造成很大的浪费，同时这部分水含盐最高，排出后又造成水体 污染。另外，对于电导率高( 含盐量高) 的给水，如果只是利用钠离子交换，随 着硬度的消除，软化水的含盐量仍然高，在锅炉中加热浓缩，造成锅炉的排污增 大，运行费用增大。 根据可持续发展战略和清洁生产的要求，满足锅炉水污染控制由原来的末端 控制转向生产过程控制的要求，通过改进锅炉水处理工艺，对零排污蒸汽锅炉水 处理技术进行系统的研究足 e 常有必要的。零排污蒸汽锅炉水处理技术的基本思 路是： ( 1 ) 去掉离子交换器或尽量减少离子交换器的使用，以尽量减少离子交换剂 再生废水排放。 ( 2 ) 加入高效缓蚀剂或除氧剂，以防止系统腐蚀。 ( 3 ) 加入高效阻垢荆，以防止系统结垢，实现锅炉运行期日j 少排污或零排污。 ( 4 ) 加入高效缓蚀剂，最大限度地p 1 收凝结水【2 1 。 鉴于此，本研究提出了用反渗透膜与其它水处理技术相结合的方式处理高电 导率( 高硬度、高含盐量) 的贯流锅炉给水。在日本、欧洲和荚园，膜技术处理 高电导率、高含赫肇的锅炉给水的研究较广泛。在我国，随着膜材料研制技术的 发展，膜组件的性能不断提高，生产成本大大地降低了，膜的应用也f 1 趋增加。 贯流锅炉保育水量小，炉水浓缩倍数高，循环比小，对水质的要求高，在运行生 产中，如果给水水质差，尤其足在高硬度、高碱度、高电导率给水条件下，会造 成水垢迅速附着炉壁，降低传热效率，或由f 水中溶解氧高，造成锅炉和管道氧 高电导率给求条件下黄旋蒸汽锅炉水处珲技术研究 腐蚀，严蘑时造成爆管事故。 根据贯流蒸汽锅炉的运行特点，在高硬度、高碱度、高电导率给水地区，同 时使用多台贯流蒸汽锅炉时，采用反渗透膜法水处理技术，替代离子交换法，对 锅炉给水进行炉外脱盐，结合锅炉炉外除氧、炉内投加缓蚀剂除氧剂碱性药剂补 充处理，以控制炉水p h 值和电导率在规定范围内，并减少锅炉炉水排污量，减 少热置损失，以保证锅炉安全经济运行。 近期，中、小型贯流蒸汽燃气锅炉在电子工业、食品工业、医药领域、制造 业领域、商场宾馆服务行业等领域的广泛地应用，开发研究贯流蕉汽燃气锅炉水 处理技术的研究对于能源符约和环境保护具有重要意义。 2 高电导串 台水条件下贯流蒸汽锅炉水处理抟柱研究 1 绪论 1 1 课题的来源 本课题来源j 二青岛荏原环境设备有限公司承扣的北京市某医院h k l e 3 6 0 0 g 型贯流蒸汽锅炉给水处理的项目。本文作者综合考虑了北京市某医院提供的水质 分析资料、用户对系统产水水量要求、用户对系统整体水准的要求、h k l e 3 6 0 0 g 型贯流蒸汽锅炉的特点，经过详细论证和征得用户的同意，采用了h k l e 3 6 0 0 g 型贯流蒸汽锅炉给水反渗透脱盐设计方案，并进行了现场安装调试，目前已经正 常运行。 1 2h k l e 3 6 0 0 g 型贯流蒸汽锅炉的特点 h k l e 3 6 0 0 g 贯流蒸汽锅炉和普通蒸汽锅炉相比，运行原理相似，但浓缩倍 数高，循环比小，对水质要求高。h k l e 3 6 0 0 g 贯流蒸汽锅炉的基本组成分为锅 炉本体和辅机。锅炉本体的作用足保证燃料充分的燃烧，同时产生合格的蒸汽。 锅炉辅机的作用足保证连续可靠的供给锅炉合格的燃料、空气和水，并将燃烧后 的烟气排出。锅炉的工作过程包括：燃料的燃烧过程，烟气向水、汽的传热过程 和水的汽化过程。水蒸汽的形成过程是：经过水处理的锅炉给水，经水泵加压、 除氧，进入给水加热器( 省煤器) ，吸收烟气的热最后被加热，然后进入锅炉本 体，锅炉上部为饱和蒸汽，下部为饱和水，由于汽水密度不同，密度小的饱和蒸 汽从汽水混合物中分离出来到达锅炉上部空间，经汽水分离器进行分离，密度大 的水留在锅炉下部空间f ”。 要保证锅炉安全经济稳定运行，及产出合格的蒸汽i i i 提是，使用合格的锅炉 给水及适当的炉内水处理。贯流蒸汽锅炉采用炉外处理和炉内处理相结合的水处 理方式对贯流蕉汽锅炉高效、节能、长寿命安全运行有较好效果。 1 3h k l e 3 6 0 0 g 锅炉水处理的主要任务 h k l e 3 6 0 0 g 贯流蒸汽锅炉的任务是采取有效措施保证锅炉的汽、水品质， 防止锅炉结垢、腐蚀及汽水共腾等不良现象的发生。具体任务如f ： ( 1 ) 汽水监督 锅炉运行时，根据国家规定的标准对锅炉给水、炉水及蕉汽进行化学分析， 高电导率培水条件下贯流蒸汽锅炉水处理技术研究 卡龟查汽水品质是否符合要求。 ( 2 ) 锅炉水处理 锅炉水处理包括锅炉外水处理、锅炉内加药处理和f u i 水处理。锅炉外水处理 的目的足保证补给锅炉合格的软化水、软化脱碱水。由于水源、水质和锅炉炉型 不问，锅炉外水处理需要根据锅炉、水的不同来选择适当的水处理设备和系统。 锅炉内加药处理是根据炉水的水质情况，向锅炉内定量投加防腐防垢剂等药剂， 以保证锅炉水的各项指标符合标准。锅炉回水也应处理，回水的水质本应是纯净 的，通常不需采取任何处理而直接送入锅炉，但受到污染的回水应根据污染的杂 质和污染的程度采取相应的处理措施及相应的检测手段。 ( 3 ) 锅炉防腐 锅炉防腐包括运行锅炉的防腐和停用锅炉的保护。对f 设有除氧装嚣的锅 炉，主要是监督除氧装置的除氧效果；对于没有除氧装置的锅炉，需根据锅炉的 腐蚀情况向给水或炉水中投加药削。锅炉在停用期间易受到腐蚀，应根据停炉时 日j 的长短采取相应的保护措施。 ( 4 ) 化学清洗 锅炉的化学清沈包括新锅炉投入运行前的煮炉和旧锅炉的化学清洗。新安装 的锅炉由于在锅炉管内积留尘土和油污，影响锅炉的传热和锅炉水质，需用药剂 在加热条件下将积留物质沈掉。锅炉运行一段时间以后会发生沉积物的沉积，需 进行化学清沈除去沉积物。 1 4h k l e 3 6 0 0 g 锅炉水质标准及管理 工业锅炉水质标准( g b l 5 7 6 2 0 0 1 ) 是根据我国固情，综合考虑锅炉种 类和结构、锅炉的蒸发量、工作压力、蒸汽温度、水处理工艺和锅炉化学试验等 多方面的情况，在总结了豳内研究成果和运行经验基础七，参照嘲内外现行的锅 炉水质标准制定的。该标准规定了直流( 贯流) 锅炉给水应采用锅炉化学处理， 其水质应按额定蒸汽压力1 6 m p a 2 5 m p a 的蒸汽锅炉水质标准执行【5 1 。 1 4 1 水质标准说明 ( 1 ) 给水p h 值 4 离电导宰蛤水餐件下贯赢蒸汽锅炉水处理技术研究 酸性水会使金属发生腐蚀。低p h 值给水会引起给水系统腐蚀，并使给水含 有大量腐蚀产物带入锅炉。因此应投加药剂提高给水p h 值。调节给水p h 不宜 过于复杂，我国给水水源水的p h 一般为7 左右，所以规定锅炉给水水质标准p h 在7 以上。 ( 2 ) 给水总硬度 采用锅外化学处理时，实践证明，在采用锅炉定期清沈条件下，能保证热强 度最大的受热面上每年所积水垢厚度不超过0 5 m m ，因此规定给水总硬度 0 0 3 m m o l l 以下。 ( 3 ) 炉水总碱度 采用锅外化学处理时，因经钠离子交换后，水中碱度与硬度差增大，易使炉 水碱度过高，产生碱腐蚀，炉水发泡和汽水共腾，影响蒸汽品质，所以要限制炉 水的碱度在6 2 6 m m 0 1 l 。 ( 4 ) 炉水p h 值 由于炉水的蒸发浓缩作用，使炉水p h 值高于给水的p h 值，在正常情况下 能在金属表面上形成，致密的f e 3 0 t 保护膜。由铁的电位一p h 图可知，当p h 小 于8 或大于1 3 5 时，会使锅炉会属发生腐蚀或使保护膜溶解而破坏，所以在炉 水水质标准中规定炉水p h 值控制在l o 1 2 之b 】，以使锅炉舍属表面形成良好 的保护膜。 但足国内外的锅炉给水标准育所不同，日本荏原h k l e 3 6 0 0 g 贯流锅炉水质 标准和我国g b l 5 7 6 2 0 0 1 工业锅炉水质标准( g b l 5 7 6 2 0 0 1 ) 比较【纠情况， 如表1 1 所示。睡个水质标准对水质的p h 值、硬度、碱度、溶解围形物( 电导 率) 、溶解氧、s 0 3 的规定基本相符。但存在以f 不同点： l q 本荏原贯流锅炉水质标准对炉水中的氯根含量规定为4 0 0 m g l 以下。 这e 要是由于一股自来水采用氯气消毒，导致水中含有大最氯根，氯根具有破坏 锅炉本体防腐保护膜的性质，氯根含晕越高，腐蚀越强。冈此，需要定期排污， 控制炉内氯根含鼍。 日本荏原贯流锅炉水质杯准对炉水中的含铁量规定为1 0 m g l 以下。这 主要足由于锅炉在运行过程中符锅管表面防腐膜不良，在溶解氧存在条件下，会 使锅管表面与水、保护膜之日j 形成局部原电池和溶解氧浓差电池，这样造成锅管 商电导率给水条件下贯流壤汽锅炉水处理技术研究 表面铁离子析出，锅管腐蚀加剧。故对炉水含铁嚣控制监测。 我国g b l 5 7 6 ，2 0 0 1 工业锅炉水质标准中规定炉水的相对碱度( 游离 n a o h 溶解圆形物) o 2 以下，相对碱度是对于铆接或胀接锅炉而言，水中游离 n a o h 含量过高会引起锅炉金属的苛性脆化。同本荏原贯流锅炉属全焊接结构锅 炉，相对碱度可不控制。 表1 - 1 国内外工业锅炉水质标准 i 业锅炉水质杯准 项目( g b l 5 7 6 - 2 0 0 1 ) 日本萑原贯流锅炉水质标准 给水锅水给水 锅水 额定蒸汽尽力m p a1 昏之51 6 2 51 0 1 o p h 7 以e1 0 - - 1 27 o 8 2 1 0 8 - , 1 1 6 总硬度m m o l l0 0 3 以f0 0 3 以卜 总碱度m m o l l6 1 6l o 2 0 溶解【爿形物m g l 3 0 0 0 1 9 5 0 以卜r 电导率u s c m3 0 0 0 以卜 氯根m g l4 0 0 以f 溶解氧m g c l o 0 5 接近卜0 s o ，m g l l o 3 0 2 0 以七 含油旨m g l 2 以f接近f 0 含铁蟹m g l 0 3 以卜0 3 以p1 0 以f 丰 对碱度0 2 以f p 0 4 m g l 1 0 3 0 1 4 2h k l e 3 6 0 0 g 锅炉水质管理 ( 1 ) 软水的日常管理 软水作为锅炉的使用介质，对锅炉是i 常蓖要的。若软水管理不好，产生硬 度泄漏，会导致锅炉缸体内产牛水垢。结水垢较轻，会使锅炉热效率降低，浪费 燃料，锅炉负荷下降；结水垢严霞，会使锅炉热效窄、锅炉负荷严莺下降，影响 锅炉正常使用，甚至导致锅炉水管爆管，使锅炉不能使用。所以软水的f 1 常管理， 对操作者来说是一项非常藿要的工作。 软水的日常管理内容、注崽事项 a 软水的确认检查 每天需三次( 早、中、晚) 检查确认，并做好记采； 6 岛电导串蹬水答件下贯流箍汽锅妒水处理技术研究 b 软水检查试剌 采用青岛荏原公司制作的“硬度指示剂”【8 i ； c 软水检验方法 用一个容量为2 0 0 5 0 0 m l 的烧杯，使用前必须用软水冲洗干净，然后在软 水箱出口或软水机软水检测出1 ：3 ，接出5 0 r a l 的软水，再往烧杯滴入2 3 滴“硬 度指示刺”进行摇动，若此时烧杯中的水变成蓝色，则软水合格，若烧杯中的水 变成红色或茄紫色，则软水不合格。 d 若发生软水不合格时，要停止使用此水，需查找原因，重新处置软水，至合 格后方可使用锅炉。 软水机的日常管理内容、注意事项 a 软水机盐箱中盐量投入确认 盐箱中始终要保持足够的盐量( 具体投入量参见软水机说明书中的投入 量) 。例如，软水机每再生一次需3 0 k g 的盐量，初次投盐肇是5 0 6 0 k g ，然后 是每再生一次就需补投3 0 蝇盐，以此往复进行。 b 保证盐箱中的盐水足饱和盐水 若使用细盐时，因其溶解度较差，投入后要进行充分的搅拌，达到充分的溶 解( 饱和盐水) 。 c 软水机再生时，确认其再生程序足否正常 当软水机的制水量达到其设定制水量时，就需进行再生，其再生程序是：反 洗_ 吸盐水- 正沈补软水( 往盐箱中) 一完成。 d 软水机再生时，吸盐水、补软水量的确认 若发现吸盐水、补软水量异常，需检查吸盐水过滤网是否堵塞并进行清扫至 其i f 常。 e 通过软水机自来水的压力确认 正常压力是2 - 5 k g c m 2 ，若压力超过其范围将影响软水机的再生效果，导致 软水不合格。 f 软水机电源的确认 软水机电源要保证始终足在通电的状态。 g 软水机盐箱中的过滤网要进行定期清沈，每月至少一次。 7 岛电导牵培水条件下贯流毒汽锅炉水处理技术研究 软水的每天管理和定期管理流程，如图1 1 和图1 2 所示。 静鏊 l 再生箱内有足 ，1 l 足够。合恪i l 够的食盐( 饱 和盐水) 吗?岛 食盐不足，不合格 图1 - 1 软水的每天管理流程图 1 再生程序是否正常? n 互商曛簇嚣 水压正常吗? 【1 1 再生盐箱内的水位 i f 常吗? 图1 - 2 软水机的定管理流程图 ( 2 ) 锅炉炉水的日常管理 在保证好软水的日常管理基础上，做好炉水的日常管理也是作常重要的。若 管理不好，将会影响锅炉的使用寿命。通常h k l e 3 6 0 0 g 贯流蒸汽锅炉水的p h 要求在1 0 8 1 1 6 范围内。若p h 值 1 1 6 时，会引起“汽水共腾”、碱性腐蚀等现象。 锅炉炉水日常管理内容包括以下几个方面 炉水的检查确认 每天需检查确认三次( 早、中、晚) ，并做好相关记录。 炉水的检测方法 用烧杯从炉水检水阀处，接一定量的炉水，待炉水冷却至约2 5 。c 时用p h 值 试纸进行检测，并与p h 值比色仁进行比较，判断出p h 值。 影响炉水p h 值的原因及对策，如表1 2 所示。 炉水全排污的标准：h k l ( e ) 3 6 0 0 g 锅炉一全排污间隔时f 日j - - , 5 7 同( 此设 定值足通常没定标准，实际要结合客户的水质状况及锅炉使用负荷进行调整) 。 日圣 高电导串蛤术条件下贯疵蕃汽锅炉水处理技术研究 表1 2 影响炉水p h 值的原因及对策 p h 值 原冈 对策 a 约品的錾础投入小足增加荩础投入时 p h 1 1 6 c 自动排污过滤网堵塞 清扫干净过滤网，每周至少一次 1 4 3 贯流锅炉排污管理 为了保持锅炉水质的各项指标控制在标准范围内，需要从锅炉中不断排除含 盐量的炉水和沉积的泥垢，再补入含盐量低的给水，这称为锅炉的排污。锅炉排 污是水处理工作的重要组成部分，是保证锅炉水质浓度达到标准要求的重要手 段。实行有计划和科学排污，保持炉水水质良好，减缓和防止水垢结生，保证蒸 汽质垦和防止锅炉金属腐蚀的霞要措施，对贯流蒸汽锅炉来说，排污尤其重要。 排污的目的是排除锅炉水中过剩的盐量和碱鼍，使炉水的各项指标符合标 准，排除锅炉内结生的泥垢，排除锅炉水表面的油脂和泡沫。贯流锅炉排污作业 可分为全排污、间歇排污和连续排污，前两者为手动操作，后者为自动操作。 全排污为防止炉水的浓缩以及把泥垢排出炉外，将炉水全部排出炉外的操 作。全排污的间隔由p h 值的上升程度而定，但最迟也要运行2 天后，确认p h = 1 1 8 之后再进行全排污。如果运行时间长、负荷重，运行一天p h 值就达到1 1 8 时， 要每天都进行全排污。在寒冷地区为防止冬季结冰，损坏设备也要进行全排污。 b j 歇排污能够定期地将炉水排出炉外，将泥垢或其它沉淀物排出炉外的操作，能 迅速调节炉水浓度，以补充连续排污的不足。连续排污是在日j 歇排污无法满足排 污星时，就要靠连续排污装置自动排污，以控制炉水水质指标。连续排污弓全排 污不同，足防止炉水过度浓缩作为主要目的，一般与给水泵连动，排污量由针阀 或调节节流板束实现。连续排污足从汽水分离器的叫水配管的f 部集箱及循环水 止回阀日j 的套管中排出。 排污宰的计算方法： 排污率( ) = 锅炉给水中各项日分析值，炉水中各项目标准值1 0 0 公式中的上述各项目兰要指氯离子、二氧化硅、电导率 9 高电导串 台水条件下贯流蒜汽锅炉水处理技求研究 排污量( u h ) = 给水量( l h ) 排污率( ) 1 4 4h k l e 3 6 0 0 g 蒸汽锅炉异常处置的基本对策 障。若锅炉出现了异常现象，可按表卜3 所列操作方法进行简单的检查，排除故 表1 - 3h k l e 3 6 0 0 g 蒸汽锅炉出现的异常现象及解决方法 异常现象解决方珐 1 给水泉、给水l = 上庙刚及给水系统柃古、确认 2 l l 、l 7 电极棒是否拆弯、松动及水垢是古附着，配线系统检 “e 3 2 ”( 异常低水位) 古 3 端i 二t 5 0 的接地线及本体接地线检卉、确认 1 该电机的媳保护继t 毡器的设定值及动作的确认 “e 3 3 ”电机异常 2 该电机的各相电流值的删定( 特别是仞起动时) 及有光电压 下降( 过低) 确认 1 胨力开关( 6 3 g e ) 的设定值及动作确认 “e 3 4 ”( 蒸汽压力异常) 2 给水泉一o f f 用电极棒( l 4 j 检轰( 给水泵不停，导致雁力上 升) 1 液面电极棒本体连接管是古堵塞榆卉确认 2 锅炉再起动时，是否岳满水位及高水伊状态f 起动 3 崩炉能力低f ( 蒸发耸过低) 一燃烧器本体是否堵塞，检霞 确认 “e 3 5 ”( 燃烧不平衡) 4 缸水浓缩率过南一自动排n 过滤刚，榆奇确认 5 水垢、烟久附着( 传热茸低卜卜给水加热器、缸内、炉内清 扫 6 绘水泵能力低卜+ 给水泉更换 1 颅清h 中僦烧器状况 枪( 订正朋廖：，残火，特) ；l j 是l p g ) “e 3 6 ”火焰枪出器异常 2 紫外线拎出器( f d ) 的亡】身放电，确认 3 火焰检出荩极f l m x 的l o 号端f 是古接地，确认 液面电极捧岗f q 的 检 1 绝缘确认一2 m f l 以i = 良好，2 m f l 以p 电换 “e 3 7 液面电极棒异常 2 端f 是古脱落、拆断。水垢是鸯附着，确认 3 配线接触小良、断线，确认 “e 3 8 ”送风异常 宅气居力歼天( a p l ) 动作及役定值确认 1 6 0 3 、6 0 4 、6 0 5 、6 0 6 的外部蝻f 垃古接地，确认 “e 3 9 ”漏电枪出 2r 0 4 、r 0 5 、r 0 6 缮电器楚劣化、枷迕，确从 1 后清中是古白链似火焰，确认 “e 4 0 ”( 燃气主阀漏1 ) 燃t 蚓( 点火及r 阀) 内部是台抽t ，确认 气) 2 ) 燃烧器烟廖c 附蕾确认 2 紫外线柃出器劣化，确认 “e 4 1 ”雠气件力肄常 i 燃气胨力圩跫( g p h ) 的i 殳定硬动作确i 人 1 0 高电导牢蹬水条件下贯流蓐汽锅炉水处理技术研究 2 燃气脉力是舌变动( 特蜘燃气上嘲动作时) 1 从点火电磁蚓动作后到t 嘲开之前，若发，仨“e 4 3 ”时： 1 ) 、点火、火焰不良一调骼点火火焰 2 喇开后发生“e 4 3 ”时 “e 4 3 ”失火1 ) 1 阀动作是否良好，确认 2 1 卜阀开启着火后，火焰不良 3 火焰柃出器的受光面破污染 4 备燃气过滤网点榆清扫 1 点火器的点火性能审枪、确认 “e 4 4 ”不着火2 火焰榆l j 器的受光面清h 3 点火用电极棒的点检( 绝缘不良，破损) 1 给水系统的全部过滤网点检。清扫 2 液面电极棒及电极棒本体的连接管点枪、清扫 “e 4 5 ”给水量少 3 给水泵的给水能力。确认 4 给水加件泉能力，动作确认( 特别是高稿给水的场合) 5 给水逆上卜阀是古漏。确认 “e 4 6 ”离负荷风晕制1 风肇电机的动作。风彗挡板的位置确认 御异常2 风酵电机的配线，端f 接触的确认 “e 4 7 ”低负荷风草制 同“e 4 6 处置相同 御异常 1 排船儡度确认( 本体出 】处) ，是宙超出其设定值 2 炉内心灰附着，缸体内水垢附着一清洗 “e 5 0 ”排烟温度异常 3 ，给水加热器被烟廖。堵塞一清洗 4 烛嘏f 出删器误动作( 排烟洱度低的场合) 1 5 高电导率给水对贯流蒸汽锅炉的影响 1 5 1 高电导率给水对贯流锅炉造成的危害 高电导率给水进入锅炉后，在高温高压下，水和水中的杂质发生物理和化学 变化。水由液态变为气态，水中杂质在水蒸发时发生浓缩、结晶，沉积丁= 金属表 面，或悬浮在水中，或沉积在水的下部，同时发生一些化学反应。当难溶物质在 炉水中的浓度超过了它们相应温度下的溶解度时，就可生成沉淀物质从锅炉水中 析出。水在锅炉内受热蒸发，不但为水中的杂质提供了化学反应条件，还会使锅 水不断浓缩，当杂质在炉水中达到饱和时，便有固体物质析出。所析出的固体物 质，如果足浮在炉水中，就为水渣；如果沉积在受热面上，则称为水垢。 钙、镁难溶化合物，多数足温度升高溶解度下降。在锅炉内，高温下传热面 上的水膜首先受热蒸发，产生气泡，气泡脱离传热面成为蒸汽逸出。在锅炉正常 高电导串给水条件下贯流蒹汽锅炉水处理技术研究 运行条件下，蒸汽中只携带少量盐类，故锅炉水中盐类浓度随蕉汽不断产生而增 高，靠近水冷壁管附近的炉水中的盐类浓度较大，易析出在水冷擘管受热面沉积。 炉水中的难溶物质也会超过相应温度下的溶解度，在炉水中呈过饱和状态。此类 过饱和物质遇到杂质颗粒便附着在上面，并不断长大，或形成微小结晶核，积聚 后形成水垢或水渣。这种结晶析出状况与炉水水质、锅炉参数、加药情况、运行 管理状况有关，形成不同的沉淀物。 水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍，因此锅炉结育水垢 时，使受热面的传热性能变差，燃料燃烧所放出的热量不能迅速地传递到炉水中， 大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉的热效率降 低。在这种情况下，为保持锅炉的额定参数，就必须投加燃料，提高炉膛和烟气 温度，因此造成燃料的浪费。粗略说锅炉受热面上如果结有l m m 厚的水垢，则 浪费燃料约3 5 l o 。对于不同种类的水垢或不同参数锅炉，所浪费燃料的数量 也不相同。结有水垢的锅炉，因为传热性能变差，燃料燃烧的热量不能迅速地传 递给炉水，致使炉膛和烟气的温度进一步升高。冈此，受热面两侧的温差增大， 炉管的温度升高。当受热面金属的温度超过正常工作条件的温度时，称为舍属过 热。水垢的种类和厚度不同，受热面合属升温也不同。例如，o i m p a 的锅炉， 在无垢运行时，管壁的温度为3 8 0 ，当结有l m m 硅酸盐水垢时，管壁温度呵 高达6 2 0 c ，此时，钢板强度自3 9 2 m p a 降至9 8 m p a ( 4 0 k g m m 2 降歪l o k g m m 2 ) 。 存锅炉压力的作用下，炉管发生鼓包，甚至爆破。 另外，金属温度升高会使金属伸长，l m 长的炉管每升高l o o ，伸长1 2 m m 。 这对f 没仃伸缩余龟的受热面，产生温度应力，就会引起炉管的龟裂。此外，炉 管结垢后，增加了管内水循环的阻力，破坏了正常的锅炉水循环，也容易造成炉 管过热。锅炉受热面上的水垢，必须彻底清除才+ 能保证锅炉的安全和经济运行。 无论机械、人工、还足采用化学药荆除垢都会影响锅炉使用寿命。锅炉管擘内产 生水垢，减小了受热管内过流面积，增加了管内水循环的阻力。又由于水垢的导 热系数差，增加了燃油损耗，排烟热营损耗，降低了热效率，增加了锅炉化学清 沈次数及化学清沈药刺消耗。h 时，构件由f 水质不良而发生腐蚀，变薄甚至穿 孔，金属内部结构遭到破坏，强度降低，影响了锅炉安全运行，缩短了锅炉使用 年限。金属腐蚀产物( 铁化合物) 与炉水中其它杂质结合形成含铁水垢，更加剧 壹皇曼! 竺查墨堡! 茎亟堇皇堡竺查竺里苎苎里壅 了与水垢接触的金属铁的腐蚀，而铁的腐蚀产物又重新结成水垢，进一步加剧了 锅炉构件的腐蚀。 1 5 2 高电导率给水对贯流锅炉运行的影响 ( 1 ) 蒸汽品质恶化 由于炉水中存在杂质，当炉水不断蒸发浓缩时，炉水含盐量逐渐增加，炉水 表面张力随之增大，炉水沸腾表面产生大量泡沫层，泡沫破裂后分离出很多水滴， 这些含盐量高的水滴不断被蒸汽带出，发生汽水共腾现象，污染了蒸汽，恶化了 蒸汽品质。对f 直接使用蒸汽的用户来说，如果蒸汽品质不好，将直接影响所生 产的产品的质肇。并且一旦炉水发生汽水共腾，汽水液面不清，炉水水位波动大， 造成虚假水位，影响锅炉正常安全运行。 ( 2 ) 锅炉排污水污染环境 在高电导率给水条件下的蒸汽锅炉，一般采用h n a 离子交换器，由于离子 交换树脂再生时，需耗费大量的酸液、碱液，污染环境。并且炉水含盐量的增大， 将加快锅炉腐蚀，增大了锅炉排污率，排污水量大对环境造成污染，同时也造成 巨大的能源浪费。故在多台h k l e 3 6 0 0 g 锅炉同时运行时，随着膜产品材料价格 的降低，可考虑采用膜法水处理技术。 1 6 国内外锅炉水处理现状 在问内，工业锅炉大部配有n a 离子交换软化水处理设备，一部分锅炉配有 除氧设备，但由于软化设备管理和运行状况差，除氧设备使用率低，锅炉补给水 残留硬度和溶解氧高，导致9 0 以上的锅炉存在结垢和腐蚀问题。中小型蒸汽锅 炉大多数只配置软水机进行炉外处理，不对锅炉进行炉内加药处理，对于在商硬 度、高碱度、高电导率给水条件下的蕉汽锅炉，在运行时，一般采用h n a 离子 交换器，以除去给水的硬度和降低给水的碱度，但由于离子交换树脂再生时，人 工再生操作复杂，效率低，还需耗费大量的酸液、碱液，造成环境污染。并且 h n a 离子交换器不能有效降低给水电导率，由f 锅炉炉水蒸发快，炉水电导率 上升迅速，而炉水含盐肇的增大，将导致锅炉产生腐蚀，导致了锅炉排污率大， 热旨损失大，从而造成巨大的能源浪费。 商电导率给水条件下贯流蒸汽锅炉水处理技术研究 固内部分锅炉除了采用炉外处理外，还采用炉内加药处理，一般投加单一药 剂处理。无机阻垢剂常见的育n a c 0 3 和n a 3 p 0 4 。锅水中加入它们主要是在保证 适当的碱度和p h 的条件下和硬度杂质反应生产易随排污排出的水渣。对于高碱 度水( 负硬度) 2 0 r e t o o l l ) ，使用n 。h 2 p 0 4 两种酸式磷酸盐来达到防腐防垢和降 低碱度目的，减少因碱度偏高引发的碱性腐蚀和汽水足腾现象。聚合磷酸盐中常 用的是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠。有机胶体有栲胶和腐值酸钠。 我国工业锅炉炉内加药以无机碱性阻垢剂为主，少部分企业，使用缓蚀阻垢 剂，但未做到科学加药，大多数企业对炉内加药水处理认识不够，以致当前炉内 水处理技术处于简单、初始阶段。锅炉水处理药剂生产厂研发基础薄弱，技术较 落后。在当前普遍推广锅炉节水、节能的大环境下，单纯依靠无机药剂和大剂量 已难以满足要求，工业锅炉炉内水质调节药剂的发展方向应是逐步实现以有机药 剂为上，无机药剂为辅的复配药剂，大力开发用量少、效率高、价格低廉、水质 适用范围广、无副作用和对环境友好的高性能药剂。目前固内锅炉内水处理技术 主要是投加三钠一胶的无机药荆，而国外专利中已形成了有机磷酸盐和聚羧酸盐 的配方【2 】o 在国外，锅炉水处理技术比较发达，大型发电锅炉采用反渗透纯水设备，中 小型锅炉采用软化设备且达到全自动控制，软化水水质监测也已达到自动监测或 采用快速分析手段，可以防止困给水硬度的泄露而造成的锅炉结垢问题。锅炉内 水处理药刺采用复合配方，使药削具育优良的阻垢、分敬、缓蚀、除氧、螫和功 能【9 l 。药剂投加，采用自动计量象投加，在线监测，避免了锅炉因水质管理不善 而导致的腐蚀结垢问题，从而保证了锅炉节能、安全运行，并且使锅炉运行时减 少了环境污染。 1 6 1 离子交换软化处理技术 利用离子交换剂活性基团中的h + 、n a + 等阳离子与水中的硬度成分c a 2 + 、 m 9 2 + 等进行离子交换，从而去除以达到软化的e j 的9 1 。钠离子交换软化处理的交 换过程，可以用下式表示： c a 2 + + 2 r n a = r 2 c a + 2 n a + m 9 2 + + 2 r n a = r 2 m g + 2 n a + 1 4 高电导串绘水条件下贯流蒸汽锅炉水处理技术研究 水通过钠离子交换器后，水中的c a 2 + 、m 矿+ 被置换成n a + ，水通过一级交换 后残余硬度一般小于0 0 3 m m o l l 。离子交换软化处理后水质的水碱度基本不变， 含盐量稍有增加。当钠离子交换树脂失效后，为恢复其交换能力，就要进行再生 处