鍋爐水處理的技術(shù)解決方案

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(zhù)許多雜質(zhì)物質(zhì)，它們在鍋爐的運行過(guò)程中會(huì )生成導熱性很差的水垢，并且腐蝕鍋爐金屬，嚴重危害鍋爐的運行。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)或者避免它們對鍋爐造成的危害。

鍋爐水處理主要包括補給水(即鍋爐的補充水)處理、凝結水(即汽輪機凝結水或工藝流程回收的凝結水)處理、給水除氧、給水加氨和鍋內加藥處理四部分。

一、鍋爐水處理 ---補給水處理 　

因蒸汽用途(供熱或發(fā)電)和凝結水回收程度的不同，鍋爐的補給水量也不相同。凝汽式電站鍋爐的補給水量一般低于蒸發(fā)量的3%,供熱鍋爐的補給水量可高達100%。補給水處理流程如下：

(1)預處理：當原水為地表水時(shí)，預處理的目的是除去水中的懸浮物、膠體物和有機物等。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。當以地下水或城市用水作補給水時(shí)，原水的預處理可以省去，只進(jìn)行過(guò)濾。常用的澄清設備有脈沖式、水力加速式和機械攪拌式澄清器;過(guò)濾設備有虹吸濾池、無(wú)閥濾池和單流式或雙流式機械過(guò)濾器等。為了進(jìn)一步清除水中的有機物，還可增設活性炭過(guò)濾器。

(2)軟化:采用天然或人造的離子交換劑,將鈣、鎂硬鹽轉變成不結硬垢的鹽，以防止鍋爐管子內壁結成鈣鎂硬水垢。對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處理(如加石灰法等)中加以解決。對于部分工業(yè)鍋爐，這樣的處理通常已能滿(mǎn)足要求，雖然給水的含鹽量并不一定明顯降低。

(3)除鹽：隨著(zhù)鍋爐參數的不斷提高和直流鍋爐的出現，如果要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時(shí)就要采用除鹽的方法?；瘜W(xué)除鹽所采用的離子交換劑品種很多，使用z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(chēng)“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。

當水的堿度較高時(shí)，為了減輕陰離子交換器的負擔，提高系統運行的經(jīng)濟性，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。

二、鍋爐水處理---凝結水處理 　

凝結水在循環(huán)過(guò)程中，會(huì )受到汽輪機凝汽器冷卻水泄漏和系統腐蝕產(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水的處理量與鍋爐的參數、爐型(如有無(wú)鍋筒或分離器)和凝結水的污染情況有關(guān)。隨著(zhù)鍋爐參數的提高，凝結水的處理量一般逐漸增加。對超臨界壓力鍋爐應全部處理;對超高壓及亞臨界壓力鍋爐處理量為25～100%;對有鍋筒的高壓以下鍋爐一般不進(jìn)行處理。常用的凝結水處理設備有纖維素覆蓋過(guò)濾器和電磁過(guò)濾器等。凝結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。

三、鍋爐水處理---給水除氧 　

鍋爐給水中的溶解氧會(huì )腐蝕熱力系統的金屬。腐蝕產(chǎn)物在鍋爐熱負荷較高處結成銅鐵垢，使傳熱惡化，甚至造成爆管或在汽輪機高壓缸中沉積，使汽輪機效率降低。因此，經(jīng)過(guò)軟化或除鹽的補給水和凝結水，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凝汽器中進(jìn)行?；瘜W(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。

四、鍋爐水處理---給水加氨和鍋內加藥處理 　

經(jīng)補給水處理、凝結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胺等以提高給水的pH值，防止酸性水對金屬部件的腐蝕。對有鍋筒的鍋爐一般都要進(jìn)行鍋內處理。處理時(shí)，在鍋筒內投加磷酸三鈉或其他化學(xué)劑，把水中能形成水垢的鹽類(lèi)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。

鍋爐水處理的總趨勢：

①隨著(zhù)化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，越來(lái)越廣泛地采用化學(xué)除鹽，以提高鍋爐給水品質(zhì)。②發(fā)展各種大容量、高流速和率的新型水處理設備，以降低水處理設備的投資和運行費用。③提高水處理設備的自動(dòng)化程度。