鍋爐水處理的技術解決方案

工業(yè)鍋爐用水的水源一般為自來水和地下水，這些看上去清澈透明的水中卻存在著許多雜質物質，它們在鍋爐的運行過程中會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(nèi)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，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)，使上述雜質凝聚成大的顆粒，借自重而下沉，然后過濾成清水。當以地下水或城市用水作補給水時，原水的預處理可以省去，只進行過濾。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;過濾設備有虹吸濾池、無閥濾池和單流式或雙流式機械過濾器等。為了進一步清除水中的有機物，還可增設活性炭過濾器。

(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(nèi)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)，如果要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時就要采用除鹽的方法。化學除鹽所采用的離子交換劑品種很多，使用z普遍的是陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，簡稱“陽樹脂”和“陰樹脂”。在離子交換器中，含鹽水流經(jīng)樹脂時，鹽分中的陽離子和陰離子分別與樹脂中的陽離子(H+)和陰離子(OH-)發(fā)生變換后被除去。

當水的堿度較高時，為了減輕陰離子交換器的負擔，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，在陽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，再進入離子交換器進行深度除鹽。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)過程中，會受到汽輪機凝汽器冷卻水泄漏和系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物等引起的污染，有時也需要進行處理。其典型的處理流程為凝結水的處理量與鍋爐的參數(shù)、爐型(如有無鍋筒或分離器)和凝結水的污染情況有關。隨著鍋爐參數(shù)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行處理。常用的凝結水處理設備有纖維素覆蓋過濾器和電磁過濾器等。凝結水在其中除去腐蝕產(chǎn)物(氧化銅和氧化鐵等)后，再進入混合床或粉末樹脂覆蓋過濾器進行深度除鹽。

三、鍋爐水處理---給水除氧 　

鍋爐給水中的溶解氧會腐蝕熱力系統(tǒng)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)過軟化或除鹽的補給水和凝結水，在進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，有時還輔以化學除氧。所謂熱力除氧,就是當給水在除氧器中被加熱到沸騰時,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行。化學除氧就是在給水中添加聯(lián)胺或亞硫酸鈉，將水中含氧量進一步減少。

四、鍋爐水處理---給水加氨和鍋內(nèi)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行鍋內(nèi)處理。處理時，在鍋筒內(nèi)投加磷酸三鈉或其他化學劑，把水中能形成水垢的鹽類雜質變成可以在排污時排掉的泥渣，以防止或減緩水垢的形成。

鍋爐水處理的總趨勢：

①隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，越來越廣泛地采用化學除鹽，以提高鍋爐給水品質。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化程度。