高锅炉运行的可靠性显得极为重要 。
( 1)原水处理方式
原水处理方式如图 1所示 。
图
1
原水处理系统图
此种方式为最常用的钠离子交换器 。该厂位于
经济发达的浙江北部 ,浙江北部经济发达且大多企
业为印染等高污染 、
高能耗的企业 ,水体污染相对严
重 ,水体中的 COD 含量较高 ,含盐量较高 ,经过检
测 ,发现 COD为 45,电导率为 420μs/ cm。
当采用此种水处理方式时 ,能将硬度很高的水
软化 ,可基本排除锅炉受热面结垢的可能性 ,但是结
盐的可能性大大增加 ,其原因是软化后水体中的含
盐量非但没有减少 ,反而增加了 ,这可从以下反应式
可以看出 :
碳酸盐硬度软化过程 :
Ca (HCO )
2
+N aR
CaR +N aHCO
3
M g (HCO
3
)
2
+N aR
M gR +N aHCO
3
非碳酸盐硬度软化过程 :
CaSO
4
+NaR
CaR +Na
2
SO
4
CaC l
2
+NaR
CaR +NaC l
M gSO
4
+N aR
M gR +Na
2
SO
4
M aC l
2
+N aR
M gR +NaC l
以上各式中的 NaR代表钠型阳离子交换剂 ,从
以上反应式可以分析得出如下特点 :
①Ca
2 +
、
M g
2 +
离子被阳树脂的 Na
+
所交换并固
定下来后排除 ,因而硬度可以降低或消除 ;
②碳酸盐硬度可以等当量地转变成了重碳酸
钠 ,因此碱度不能降低 ;
③交 换 前 后 的 阴 离 子 ( Cl
-
、SO
4
2 -
、HCO
3
-
、
SiCO
3
2 -
)总量保持不变 ,只是钙盐 、
镁盐等量地转变
成了不能生成水垢的钠盐 ,而 Na
+
的当量比 Ca
2 +
、
M g
2 +
的当量大 ,故软化后的含盐量比原水要高 。
上述结论令人信服地说明了在带有过热器的发
电锅炉中 ,如果锅内的汽水分离效果不佳 ,低温过热
器中往往要结盐爆管 ,而不是结垢爆管 。
2
锅炉厂的设计资料
查阅锅炉厂的设计资料 ,设计总说明上明确要
求锅炉水质应达到 GB 12145《火力发电机组及蒸汽
动力设备水汽质量标准 》
的要求 ,虽然 GB 12145适
用于蒸汽压力大于 3. 82 MPa以上的锅炉 ,而本案例
中的锅炉仅为 2. 5 MPa,但锅炉厂在设计中 ,已经考
虑到了化学补给水较大且发电的工业锅炉的水质要
求了 。仅通过钠离子交换后的水质是不可能达到
GB 12145的要求的 。
3
改造对策
(1)将原有一备一用的机械过滤器 (
<2000 ×2
台 ) ,改成一台为多介质机械过滤器 ,一台为活性碳
过滤器 ,串联使用 。要求其出水污染指数小于等于
4。钠离子交换器后出水分成二路 ,一路直接至软水
箱 ,一路接精密过滤器 ,精密过滤器后加一套一级反
渗透 RO ,具体水处理方式如图 2。
图
2
改造后水处理系统图
(2)为减少投资和停产改造时间 ,在设备配备
上不能大手大脚 ,只是作一些尽可能简单的改造 。
当 RO 进行清洗 、
修理 、
保养时 ,水处理方式即为原
有的一般钠离子交换器 ,以保证锅炉仍能正常运行 ,
满足生产需要 。正常情况下 ,均通过 RO 产水 。为
保证给水 pH值符合 GB 12145要求 ,在 RO 产水后
加一套自动加氨系统 ,保证 pH 值在 8. 8 ～9. 3 之
间 。
4
运行实践
本方案改造运行至目前已有一年半左右 ,未发
生一例过热器爆管 ,并大大降低了锅炉的排污率 。
锅炉运行热效率有了明显的上升 。虽然未进行测
试 ,但从工厂的统计报表上看平均耗煤量一天要减
少 3 t左右 ,经济效益明显 。因为经 RO 处理的水含
盐量很低 。在线检测的电导率只有 5,而原先的钠
离子交换器的给水含盐量较高 ,排污率也较高 ,热效
率的提高得益于排污率的降低 。
RO 的运行成本主要来自水泵的电能消耗 (在
本方案的水泵功率为 18. 5 kW ,配备德国西门子的
软启动器 ) 、
更换精密过滤的滤芯的成本 。原先再
生树脂的盐不需要了 ,盐水不需要排向大自然了 。
可见 ,搞好锅炉给水处理 ,选用适合的水处理方式 ,
符合国家的节能减排要求 。
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工 业 锅 炉 2008年第 4期 (总第 110期 )
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