【正文】 結(jié)果表明，水中鈣離子濃度緩慢增加，即 BF30a 對(duì)水垢具有溫和的螯合溶解能力。 分散作用 用濁度計(jì)法測(cè)定了 BF30a 對(duì)鍋爐內(nèi)污垢的分散作用（圖 5）。 、對(duì)于系統(tǒng)比較小、工況簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，建議采用以下方法： 初次加藥： 首先，根據(jù)鍋爐及供暖系統(tǒng)最大容水量，按容水體積及用量估算出初次加藥量（按每噸水投加 800 克計(jì)算）；其次，將藥劑溶解于某一容器中（軟化水箱或補(bǔ)水箱等），按容器體積配置成（重量比小于 10%）溶液，并攪拌均勻，開啟補(bǔ)水泵，將藥液打入系統(tǒng)中，如此反復(fù)，直至將估算藥量全部打入系統(tǒng)為止；最后，待系統(tǒng)中藥劑濃度均勻后（此過程建議反復(fù)開動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)泵，促使藥劑濃度均勻 ），檢測(cè)系統(tǒng)水質(zhì) pH值，若系統(tǒng)水質(zhì) pH值大于 ，則初投藥過程結(jié)束，反之，若系統(tǒng)水質(zhì) pH 值小于 ，則應(yīng)酌情繼續(xù)投加藥劑，直至系統(tǒng)水質(zhì) pH值大于 為止，初投藥過程結(jié)束。 、 注意事項(xiàng) 20 由于各地水質(zhì)不同，按照推薦用量計(jì)算的加藥完成后，一定要隨時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐或系統(tǒng)水質(zhì) pH 值 ，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)加藥濃度或加藥量進(jìn)行調(diào)整，使鍋爐水或系統(tǒng)水質(zhì) pH 值 保持大于 。 、工作原理 圖 1 凝結(jié)水回收前的開環(huán)運(yùn)行方式 傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐運(yùn)行模式 傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)： （ 1）采用離子交換設(shè)備對(duì)原水進(jìn)行軟化處理，防止鍋爐結(jié)垢。 原水箱 軟化裝置 軟水箱 除氧器 工業(yè)鍋爐 分汽缸 換熱器 再生廢鹽水、溶鹽廢水、反洗水、沖洗水排放 連排 定排 被污染凝 結(jié)水排放 22 （ 4）在蒸汽應(yīng)用環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)運(yùn)行方式只注重?zé)崮艿睦?，而忽視了含能介質(zhì)的回收。該技術(shù)利用化學(xué)方法，采用系統(tǒng)綜合處理的設(shè)計(jì)，從蒸汽發(fā)生的源頭上杜絕污染，消除或減少離子交換再生廢鹽水、溶鹽廢水、反洗水、沖洗水、連續(xù)排污水、定期排污水和污染凝結(jié)水等的排放：抑制 凝結(jié)水回收系統(tǒng)管道金屬腐蝕，消除鐵離子對(duì)凝結(jié)水的污染，實(shí)現(xiàn)高熱值、高品質(zhì)的凝結(jié)水能夠回收至鍋爐作為鍋爐的補(bǔ)水，可明顯減少鍋爐燃料消耗，減少軟化水用量，降低蒸汽生產(chǎn)成本，改善鍋爐水質(zhì)狀況。 BF－ 31T中的成膜劑在金屬表面形成單分子層的具有吸附和憎水作用的保護(hù)膜，由于成膜劑分子間的空隙比 CO2， O2的截面小，從而防止了 CO2， O2 對(duì)金屬的腐蝕。目前，國(guó)際上普遍采用的鍋爐的節(jié)水節(jié)能措施是防止結(jié)垢以提高鍋爐熱效率，減少排污量和回收排污熱以減少排污熱損失，回收凝結(jié)水以提高熱利用率和節(jié)約鍋爐給水。 在鍋爐給水側(cè)安裝鍋爐水質(zhì)監(jiān)控設(shè)備，向鍋爐給水系統(tǒng)中投加 BF－ 30a 鍋爐防腐阻垢劑，以防止鍋爐本體的結(jié)垢和腐蝕。 （ 2）系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，不需要增加專職運(yùn)行人員，系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、操作簡(jiǎn)單易學(xué)。 以天然氣為燃料，生產(chǎn)噸蒸汽節(jié)約： 4 ＋ ＋ ＝ 元 以煤為燃料，生產(chǎn)噸蒸汽節(jié)約： 4 ＋ ＋ ＝ 元 三、 此鍋爐房年節(jié)約運(yùn)行成本計(jì)算： 三臺(tái) 10t/h 蒸汽鍋爐，運(yùn)行條件：使二備一，出力 100％。 回收 1噸凝結(jié)水節(jié)約的天然氣燃料： m=Q1/QYdwη =20935/36533/75%= 以凝結(jié)水回收率 70％計(jì)算，生產(chǎn)一噸蒸汽所節(jié)約天然氣燃料： m70%= （ 3）以煤為燃料，按鍋爐總體效率 75％，煤發(fā)熱量按 QYdw 103Kcal/kg計(jì)算。 （ 2）生產(chǎn)每噸蒸汽的費(fèi)用在采用凝結(jié)水回收技術(shù)后，可節(jié)約 14 元左右。凝結(jié)水回收系統(tǒng)包括凝結(jié)水回收管道、凝結(jié)水箱、循環(huán)泵。這樣，就形成了閉環(huán)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，從而達(dá)到較佳的水質(zhì)控制效果。對(duì)鍋爐水質(zhì)和蒸汽凝結(jié)水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)并自動(dòng)投加保護(hù)劑，使水質(zhì)指 標(biāo)控制在最佳范圍內(nèi)，使保護(hù)劑的各項(xiàng)技術(shù)在系統(tǒng)中得到充分發(fā)揮。目前，工業(yè)鍋爐凝結(jié)水達(dá)標(biāo)回收利用率不到 20％。 （ 3）在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，由于水的高倍濃縮，水中的溶解固形物及懸浮物增加，為了保證蒸汽品質(zhì)，確保鍋爐安全，鍋爐要進(jìn)行必要 的連續(xù)排污和定期排污。不良的水質(zhì)中含 有較多的有害雜質(zhì)，如果這種水不經(jīng)任何處理就進(jìn)入鍋爐，那么水中的雜質(zhì)會(huì)在鍋爐中形成水垢或水渣，水垢的形成會(huì)大大降低鍋爐的導(dǎo)熱能力，鍋爐結(jié)垢將導(dǎo)致爐管過熱損壞、燃料消耗量增加、出力降低、縮短鍋爐使用壽命，甚至出現(xiàn)事故。 設(shè)備巡檢 ：為了保證水處理效果及設(shè)備的安全運(yùn)行，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期巡檢，主要內(nèi)容如下：每周標(biāo)定一次電極（見使用說明）每天定時(shí)檢查設(shè)備電 氣控制，儀表指示，水泵壓力等是否運(yùn)行正常。 圖 5 BF30a 對(duì)污垢的分散作用 0204060801000 40 80 120 160 200log t/h濁度下降/%無(wú)阻垢劑有阻垢劑 19 低劑量效應(yīng) BF30a 對(duì)水垢的螯合作用、分散作用以及晶格畸變作用都是非化學(xué)計(jì)量的，可以將比按化學(xué)計(jì)量高得多的鈣離子穩(wěn)定在水中，即具有明顯的閾值效應(yīng)。顯然， BF30a 使碳酸鈣的結(jié)晶類型發(fā)生了變化，抑制了方解石的結(jié)晶生長(zhǎng)。典型的螫合劑是乙二胺四醋酸鹽（ EDTA）和次氨基三醋酸鹽（ NTA），其阻垢機(jī)理是螯合劑同鈣離子反應(yīng)，將致垢陽(yáng)離子封 鎖在其分子內(nèi)，使致垢陽(yáng)離子無(wú)法與致垢陰離子結(jié)合成垢，使大量的鈣離子穩(wěn)定在水中，相當(dāng)于增加了微溶性鈣鹽在水中的溶解度，從而使鈣在鍋爐中呈溶解狀態(tài)，起到了阻垢作用。 BF30a 鍋爐水處理劑已經(jīng)在近萬(wàn)臺(tái)鍋爐上應(yīng)用，防腐阻垢效果優(yōu)異，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益，環(huán)境效益顯著。目前從工程實(shí)用來(lái)看，太陽(yáng)能能夠主要用于單棟建筑物供暖或熱水供應(yīng)上。 (３ )普照大地：太陽(yáng)輻射能“送貨上門”，既不需要開采和挖掘，也不需要運(yùn)輸；普天之下，無(wú)論大陸或海洋，無(wú)論高山或島嶼，開發(fā)和利用都極為方便。總之，熱泵供熱系統(tǒng)不僅節(jié)能，而且能改善環(huán)境具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 方式：核熱電站供熱方式和低溫供熱堆供熱方式。 (3)一次性利用。 地?zé)崴岬膬?yōu)點(diǎn)：利用 地?zé)崴崤c其他熱源供熱相比具有節(jié)省礦物燃料和不造成城市大氣污染的特殊優(yōu)點(diǎn)。 地?zé)崾堑責(zé)豳Y源的簡(jiǎn)稱，通常指能夠經(jīng)濟(jì)地為人類所利用的地球內(nèi)部的熱資源。如從工業(yè)爐或其它設(shè)備排出的冷卻水等所含熱量；③固態(tài)余熱。蒸汽鍋爐房普遍用于工礦企業(yè)中供應(yīng)生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，同時(shí)也可供應(yīng)供暖、通風(fēng)以及熱水供應(yīng)熱負(fù)荷。 (３）區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)熱媒的種類及其參數(shù)，主要是根據(jù)熱用戶用熱設(shè)備的需求而選定的，比較簡(jiǎn)便。由于它的抽汽量可以調(diào)節(jié)使其不隨汽輪機(jī)負(fù)荷改變而變化，所以既可以保證供汽量隨著用戶的要求而變化，又可以保證在一定范圍內(nèi)不影響發(fā)電量。 熱電聯(lián)產(chǎn)的蒸汽沒有 冷源損失 ，所以能將熱效率提高到 85％，比大型凝汽式機(jī)組 (熱效率達(dá) 40％ )還要高得多。 當(dāng)集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、熱媒種類及其參數(shù)確定之后，就需要正確地選定熱源型式、熱源的熱力系統(tǒng)及其設(shè)備。十五規(guī)劃以來(lái)，按照全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求，以提高能源利用為核心、以節(jié)能為重點(diǎn)，大力實(shí)施了城鎮(zhèn)供熱體制改革。截止到 2020 年，城鎮(zhèn)供熱面 積達(dá) 億㎡，城鎮(zhèn)供熱面積中住宅面積約占 60%以上。 新中國(guó)成立后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)的供熱事業(yè)得到了迅速發(fā)展，在東北、西北、華北三北地區(qū)，公共建筑、工業(yè)建筑及城鎮(zhèn)居住建筑都實(shí)現(xiàn)了集中供暖，不少城鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)了集中供熱。 20 世紀(jì)初，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，開始利用發(fā)電廠內(nèi)汽輪機(jī)的排汽，供給生產(chǎn)和生活用熱，其后逐漸形成現(xiàn)代化的熱電廠。 （ 本章 內(nèi)容 摘錄于 《熱水鍋爐防腐阻垢技術(shù)》 ，魏剛、熊蓉春。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，以近年提出的綠色化學(xué)新概念為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)大額安全和節(jié)能戰(zhàn)略已不能滿足持發(fā)展要求，消滅污染源頭的綠色鍋爐水處理技術(shù)或零排污鍋爐水處理技術(shù)應(yīng)當(dāng)成為 21 世紀(jì)鍋爐水處理發(fā)展的中心戰(zhàn)略。面臨挑戰(zhàn)，研究鍋爐水處理技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向是十分必要的。 （ 3）目前，即使堿性冷卻水處對(duì)水的堿性仍然有比較嚴(yán)格的要求，而鍋爐水的堿性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這種限制 ，適合于冷卻水細(xì)工的酸性處理對(duì)鍋爐則是十分危險(xiǎn)的。在離子交換法問世之后，鍋內(nèi)加藥法 與其配合使用，獲得了更快發(fā)展。對(duì)沒有安裝除氧器的鍋爐，可直接采用亞硫酸鈉，其用量根據(jù)給水溶解氧含量計(jì)算，然后再稍增加，以保證系統(tǒng)中亞硫酸根含量。為了保證除氧效果，還應(yīng)在機(jī)械除氧之后再加入適量除氧劑。 在鍋爐水處理方面應(yīng)用較多的是電滲析和反滲透。當(dāng)原水被軟化之后，隨著硬度成分被除去，水中原有的天然緩釋劑已不存在，因而水的腐蝕性增加了。 目前，離子交換法在我國(guó)鍋爐房的普及率已達(dá) 90％以上。后來(lái)出現(xiàn)了性能更好的陽(yáng)離子交換劑磺化煤。 我國(guó)自改革開放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作為工業(yè)心臟的鍋爐的數(shù)量以相當(dāng)快的速度增加。水質(zhì)不良對(duì)鍋爐的另一種危害是腐蝕鍋爐金屬，使金屬件破壞，增加水中的結(jié)垢成分，產(chǎn)生垢下腐蝕等。因此，鍋爐結(jié)垢后應(yīng)及時(shí)清洗除去。有的腐蝕會(huì)在人們毫無(wú)察覺的情況下對(duì)設(shè)備造成損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生爆管事故，有的甚至?xí)l(fā)鍋爐爆炸等災(zāi)難性事故。 鐵受到溶解氧腐蝕后產(chǎn)生 Fe2+，它在水中進(jìn) 行下列反應(yīng)： Fe2++2 OH－ → Fe (OH )2 Fe (OH ) 2+2H2O+O2 → 4Fe (OH )3 Fe (OH ) 2+2Fe (OH)3 → Fe3O4+4H2O 在上述反應(yīng)中， Fe (OH ) 2 是不穩(wěn)定的，使反應(yīng)繼續(xù)往下進(jìn)行，最終產(chǎn)物主要是 Fe (OH ) 3 和 Fe3O4 腐蝕的部件 ： 氧腐蝕是鍋爐采暖系統(tǒng)常見的一種腐蝕。 (3)腐蝕速度 用腐蝕指示片測(cè)量的金屬腐蝕速度的平均值應(yīng)小于 6g／(m2無(wú)相應(yīng)資格的任何單位和個(gè)人 (包括用爐單位 )，都不得擅自酸洗鍋爐。堿煮除垢對(duì)于以硫酸鹽、硅酸鹽為主的水垢有一定的效果，但對(duì)于碳酸鹽水垢，則遠(yuǎn)不如酸洗除垢效果好。但當(dāng)鍋爐結(jié)垢或腐蝕沉積物達(dá)到一定程度時(shí)，也應(yīng)及時(shí)清洗除去，以免對(duì)鍋爐安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。根據(jù)測(cè)定，水垢厚度與浪費(fèi)燃料的關(guān)系見 下 表 1。 2） 溶解度降低 在高溫高壓下，有些鹽類 (如硫酸鈣、硅酸鹽等 )物 質(zhì)的溶解度隨溫度升高而大大降低，達(dá)到一定程度后，便會(huì)析出沉淀。受熱面上黏附著的固體沉積物 就稱為水垢。如果反應(yīng)在受熱面上發(fā)生，就直接形成了水垢；如果反應(yīng)在鍋水中發(fā)生，則形成水渣。 4） 引起垢下腐蝕，縮短鍋爐壽命 鍋爐結(jié)垢后還會(huì)引起垢下腐蝕等危害。此法比較簡(jiǎn)單，成本低，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，除垢效果差，易損壞金屬表面，只適用于結(jié)垢面積小， 且構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于機(jī)械工具接觸到水垢的小型鍋爐。一般用于除垢時(shí)的用量(每噸水的用量 )為：工業(yè)磷酸三鈉 5～ 10kg，碳酸鈉 3～ 6kg，或氫氧化鈉 2～ 4kg。工業(yè)鍋爐的酸洗質(zhì)量要求如下： (1)除垢率 清洗以碳酸鹽垢為主的水垢，除垢面積應(yīng)達(dá)到原水垢覆蓋面積的 80％以上。如清洗前已堵塞的管子，清洗后仍無(wú)法疏通暢流的，應(yīng)由有修理資格的單位修理更換。在系統(tǒng)停運(yùn)期間由于防護(hù)不當(dāng)，更是如此，不斷造成設(shè)備及系統(tǒng)的破壞，其破壞程度越來(lái)越大，在金屬表面形成許多小鼓包，鼓包表面的顏色（由黃褐色到硅紅色不等，次層是黑色）。 工業(yè)鍋爐常見的腐蝕主要有氧腐蝕和垢下腐蝕，其防止的措施主要有： 1） ．搞好給水處理 給水中的溶解氧、鐵離子和過低的 pH 值都會(huì)促進(jìn)鍋爐金屬發(fā)生腐蝕。但是如果鍋爐水質(zhì)控制不好，尤其是 pH 值過低或過高，常會(huì)破壞保護(hù)膜。對(duì)低壓鍋爐，普遍采取軟化水－阻垢劑以防止結(jié)垢，采用機(jī)械除氧器－化學(xué)除氧劑（亞硫酸鈉）除氧以 防止腐蝕，采用防腐阻垢法和排污以保持水質(zhì)工況。其中，蒸汽鍋爐 萬(wàn)臺(tái)，占 ％；熱水鍋爐 萬(wàn)臺(tái)，占 ％。 離子交換樹脂在水處理上的應(yīng)用約占其產(chǎn)量的 90％。 一種習(xí)慣性的認(rèn)識(shí)是，原水經(jīng)過軟化之后，水的 PH 值提高了，因而水的腐蝕性也降低了。離子交換法的主要缺點(diǎn)是必須排放再生廢液。膜法預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)是，由于除去了大量離子，因而可使離子交換符合減少，延長(zhǎng)再生周期；由于除去了污染物，因而可減輕樹脂污染，延長(zhǎng)離子交換樹脂的使用壽命。不過，一般認(rèn)為單獨(dú)加入除氧劑不如除氧器－除氧劑法經(jīng)濟(jì)。北京化工大學(xué)通過試驗(yàn)研究，查明了亞硫酸鹽的氧化機(jī)理，研制了穩(wěn)定亞硫酸鈉，從而為亞硫酸鹽貯存失效問題提供了解決辦法。 表 3 鍋爐水處理藥劑及其作用 種類 藥劑 作用 pH 及堿度調(diào)節(jié)劑 氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鹽、聚磷酸鹽、磷酸、硫酸 調(diào)整給水、鍋水堿度、防止鍋爐腐蝕與結(jié)垢 軟化劑 氫氧化鈉、磷酸鹽、聚磷酸鹽 使水中的硬度成分沉淀 淤渣分散 劑 木素磺酸鈉、單寧、淀粉、聚丙烯酸、苯乙烯磺酸與馬來(lái)酸共聚物 使淤泥懸浮分散于水中、易于通過排污排出系統(tǒng) 除氧劑 亞硫酸鹽、聯(lián)氨、二乙羥胺、碳酸肼、氫醌、異抗壞血酸、胺基胍、甲基乙基酮肟 除去水中溶解氧、防止鍋爐氧腐蝕 凝結(jié)水緩蝕劑 嗎啉、環(huán)己胺、烷基胺 防止凝結(jié)水系統(tǒng)腐蝕 目前，在我國(guó)市場(chǎng)上流行著把用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的防垢劑和緩蝕劑直接出售給鍋爐用戶的做法。文獻(xiàn)報(bào)道的采用這些配方后金屬的腐蝕速度對(duì)冷卻水 是允許的，而對(duì)鍋爐來(lái)說，屬于強(qiáng)烈腐蝕級(jí)或事故腐蝕級(jí)。 對(duì)鍋爐水處理來(lái)說，在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間，環(huán)境