【正文】 作者：周楠，張奡
。 余熱鍋爐及電熱鍋爐的水質指標應符合同類型、同參數(shù)鍋爐的要求。2) 額定功率大于等于 的承壓熱水鍋爐給水應除氧，額定功率小于 的承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐給水應盡量除氧。 表 2項 目 給水 鍋爐水懸浮物，mg/L ≤20總硬度，mmol/l ≤4總堿度，mmol/l 　 826pH(25℃) ≥7 1012溶解固形物,mg/L ＜50003 、承壓熱水鍋爐給水應進行鍋外水處理，對于額定功率小于等于 非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐，可采用鍋內加藥處理，但必須對鍋爐的結垢、腐蝕和水質加強監(jiān)督，認真做好加藥工作，其水質應符合表 3 的規(guī)定。6) 僅限燃油、燃氣鍋爐額定蒸發(fā)量小于等于 2t/h，且額定蒸汽壓力小于等于 的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐（如對汽、水品質無特殊要求）也可采用鍋內加藥處理。并應定期復試和修正此 比值關系。3) 當鍋爐額定蒸發(fā)量大于等于 6t/h 時應除氧，額定蒸發(fā)量小于 6t/h 的鍋爐如發(fā)現(xiàn)局部腐蝕 時，給水應采取除氧措施，對 于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量應小于等于。2) 堿度 mmo1/L 的基本單元為 c(OH、1/2CO 2HC0 3)，下同。本標準適用于額定出口蒸汽壓力小于等于 ，以水為介質的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐也適用于以水為介質的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。再生一次 Na 罐消耗的自來水水量?(1)用含量 98 ％的鹽配置 1 噸 7％再生劑需要的水量由公式 7%= x2.981推算出X =（ x 98% x7% )/ 7％= (2)每噸軟化水的處理費用30 / 37 txx/)(2. 元??第七章 附 錄熱水 BF30a, BF31T 不同濃度下的 PH 值和堿度工業(yè)鍋爐水質標準32 / 37熱水 BF30a 不同濃度下的 PH 值和堿度㈠、試驗用水：配制水（硬度 5mmol/L、堿度 ）試驗溫度：水浴 80℃試驗時間：30 分鐘，取出后快速冷卻。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)約運行成本計算：三臺 10t/h 蒸汽鍋爐，運行條件：使二備一，出力 100％?；厥?1 噸凝結水節(jié)約的天然氣燃料：m=Q1/QYdwη=20935/36533/75%=以凝結水回收率 70％計算，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QYdw103Kcal/kg 計算。有凝結水回收管道，凝結水箱及循環(huán)泵。（4）節(jié)約用水≥80，節(jié)約燃料≥10％，一次投資回收期＜1 年。（2）系統(tǒng)自動化程度高，不需要增加專職運行人員，系統(tǒng)運行、維護、操作簡單易學。（2）生產(chǎn)每噸蒸汽的費用在采用凝結水回收技術后，可節(jié)約 14 元左右。 采用凝結水回收技術，保證凝結水直接達到回收利用的同時，又解決了凝結水回收管道的腐蝕問題，延長了凝結水回收管道的使用壽命，其效益顯而易見?；厥照羝Y水作鍋爐給水，可以大大減少鍋爐原水和軟化水用量、節(jié)約用水和降低水處理的運行費用，還可去除或縮小補水的水處理系統(tǒng)，節(jié)省投資； 回收蒸汽凝結水，還可以提高給水品質，降低鍋爐排污率，使鍋爐的排污率控制在 3％以下； 回收蒸汽凝結水，可大幅度提高鍋爐給水溫度，從平均給水溫度 20℃提高到 65℃，降低燃料消耗；而利用凝結水作給水，不但提高了水溫，而且凝結水中的溶解氧含量較低，可確保給水余氧含量達到合格標準。在鍋爐給水側安裝鍋爐水質監(jiān)控設備，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垢和腐蝕。凝結水回收系統(tǒng)包括凝結水回收管道、凝結水箱、循環(huán)泵。考慮到傳統(tǒng)觀念的影響，若用戶要求安裝離子交換系統(tǒng)和除氧器時，應安裝與離子交換系統(tǒng)和除氧器并聯(lián)的管道，使自來水管道可直接與鍋爐給水箱連接。新建鍋爐系統(tǒng)的設計，首先應考慮供出蒸汽應全部安裝換熱器間接使用，所有換熱設備均應安裝凝結水回收裝置，以保證足夠的凝結水回收率。目前，國際上普遍采用的鍋爐的節(jié)水節(jié)能措施是防止結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，回收凝結水以提高熱利用率和節(jié)約鍋爐給水。這樣，就形成了閉環(huán)調節(jié)控制25 / 37系統(tǒng)，從而達到較佳的水質控制效果。水質自動監(jiān)測控制系統(tǒng)由檢測單元、顯示控制單元和投藥單元組成。（2）BF－30a 高效防腐阻垢劑 BF－30a 具有使鍋爐本體金屬處于鈍化狀態(tài)和抑制金屬腐蝕過程中陰極反應的雙重保護功能，有效地防止了金屬本體在運行狀態(tài)和停爐狀態(tài)下的氧腐蝕；同時由于 BF－30a 具有強力螯合作用，加入鍋爐水中后，與水中的硬度離子形成穩(wěn)定的水溶性螯合物，增加了硬度離子在水中的溶解度，大大抑制水垢的形成，同時可以產(chǎn)生緩慢溶解原有水垢的效果；由于 BF－30a 具有較強的晶格畸變作用、分散作用，晶格畸變功能使碳酸鈣晶體在生長過程中破碎，形成外觀不規(guī)則的小晶體，分散劑吸附在小晶體及金屬表面形成雙電層，在靜電作用下，小晶體之間及小晶體與鍋爐金屬表面之間互相排斥，避免了在較高硬度水中鍋爐金屬表面沉積生成水垢。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 對金屬的腐蝕。對鍋爐水質和蒸汽凝結水質指標的實時檢測并自動投加保護劑，使水質指標控制在最佳范圍內，使保護劑的各項技術在系統(tǒng)中得到充分發(fā)揮。零排污蒸汽發(fā)生技術的基本工藝流程是：BF－30a投加控制原水箱 工業(yè)鍋爐 分汽缸 換熱器BF－31T投加控制凝結水質取樣檢測連排定排24 / 37圖 2 零排污鍋爐閉環(huán)運行方式凝結水處理：在蒸汽管道加入 BF－31T 高效緩蝕劑，防止蒸汽凝結水對管道的腐蝕，最大限度地回收凝結水。零排污蒸汽發(fā)生技術使鍋爐蒸汽發(fā)生系統(tǒng)運行方式由大量排污情況下運行（開環(huán)運行）改為封閉循環(huán)（閉環(huán)）運行。該技術利用化學方法，采用系統(tǒng)綜合處理的設計，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水等的排放：抑制凝結水回收系統(tǒng)管道金屬腐蝕，消除鐵離子對凝結水的污染，實現(xiàn)高熱值、高品質的凝結水能夠回收至鍋爐作為鍋爐的補水，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，改善鍋爐水質狀況。目前，工業(yè)鍋爐凝結水達標回收利用率不到 20％。以前，有很多工業(yè)鍋爐在系統(tǒng)和用汽裝置設計、安裝時就沒有考慮凝結水的回收利用，將蒸汽凝結水排至地溝而白白浪費。但由于凝結水在回收過程中會對鋼質管道產(chǎn)生嚴重腐蝕，鐵等腐蝕產(chǎn)物對水質造成嚴重污染。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水排放23 / 37（4）在蒸汽應用環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)運行方式只注重熱能的利用，而忽視了含能介質的回收。（3）在工業(yè)鍋爐運行過程中，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，確保鍋爐安全，鍋爐要進行必要的連續(xù)排污和定期排污。采用離子交換法進行水處理，必須排放再生廢液，其再生廢鹽水可導致淡水咸化，在這一環(huán)節(jié)，排放的廢水約占原水的 5－15％。當原水經(jīng)過鈉離子交換樹脂床時，水中的鈣、鎂離子與樹脂上的無害離子交換，從而把鈣、鎂離子從原水中去掉，其殘余硬度可降至 。、工作原理圖 1 凝結水回收前的開環(huán)運行方式 傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐運行模式傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐運行特點：（1）采用離子交換設備對原水進行軟化處理，防止鍋爐結垢。不良的水質中含有較多的有害雜質，如果這種水不經(jīng)任何處理就進入鍋爐，那么水中的雜質會在鍋爐中形成水垢或水渣，水垢的形成會大大降低鍋爐的導熱能力，鍋爐結垢將導致爐管過熱損壞、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。鍋爐的工作介質是水，鍋爐水處理是保證鍋爐安全經(jīng)濟運行的重要環(huán)節(jié)。第五章 零排污蒸汽發(fā)生技術、概況零排污蒸汽發(fā)生技術是工業(yè)鍋爐成套節(jié)水技術，也是一種新的鍋爐水處理技術。21 / 3 注意事項由于各地水質不同，按照推薦用量計算的加藥完成后，一定要隨時監(jiān)測鍋爐或系統(tǒng)水質 pH 值，根據(jù)實際情況對加藥濃度或加藥量進行調整，使鍋爐水或系統(tǒng)水質 pH 值保持大于 。設備巡檢：為了保證水處理效果及設備的安全運行，應對設備進行定期巡檢，主要內容如下：每周標定一次電極（見使用說明）每天定時檢查設備電氣控制，儀表指示，水泵壓力等是否運行正常。、對于系統(tǒng)比較大、工況復雜的系統(tǒng)，建議采用以下設備進行投藥操作：由于系統(tǒng)水容量大、工況變化復雜，人工投加及監(jiān)測已經(jīng)不能滿足保持水中藥劑濃度及使用效果的要求，所以應安裝 BGK 系列自動監(jiān)測投加設備，進行藥劑投加及監(jiān)測工作。 ）運行投加：鍋爐運行時，應根據(jù)每日系統(tǒng)補水量，按照每噸水 500 克藥劑量計算運行投藥量，投藥操作與初投藥操作一致。 藥劑控制指標及監(jiān)測使用辦法、對于系統(tǒng)比較小、工況簡單的系統(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 克計算） ；其次，將藥劑溶解于某一容器中（軟化水箱或補水箱等） ，按容器體積配置成（重量比小于 10%）溶液，并攪拌均勻，開啟補水泵，將藥液打入系統(tǒng)中，如此反復，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（此過程建議反復開動系統(tǒng)循環(huán)泵，促使藥劑濃度均勻） ，檢測系統(tǒng)水質 pH 值，若系統(tǒng)水質 pH 值大于 ，則初投藥過程結束，反之，若系統(tǒng)水質 pH 值小于 ，則應酌情繼續(xù)投加藥劑，直至系統(tǒng)水質 pH 值大于 為止，初投藥過程結束。 　圖 5 BF30a 對污垢的分散作用0204060801000 40 80 120 160 200log t/h濁度下降/%無 阻 垢 劑有 阻 垢 劑20 / 37 低劑量效應BF30a 對水垢的螯合作用、分散作用以及晶格畸變作用都是非化學計量的，可以將比按化學計量高得多的鈣離子穩(wěn)定在水中，即具有明顯的閾值效應。試驗結果還表明，這種分散作用也是非化學計量的。在加有 BF30a 的情況下，試驗期間污垢保持懸浮狀態(tài)，上清液的濁度幾乎沒有發(fā)生變化。 分散作用用濁度計法測定了 BF30a 對鍋爐內污垢的分散作用（圖 5） 。顯然，BF30a 使碳酸鈣的結晶類型發(fā)生了變化，抑制了方解石的結晶生長。未加入 BF30a 時，在傳熱面上生長出規(guī)則的方解石結晶。這一情況對運行鍋爐十分重要，因為螯合溶解作用將把鍋爐內的原有水垢除去，使金屬表面恢復潔凈狀態(tài)；但如果發(fā)生垢塊的分裂剝離現(xiàn)象，就有可能引起垢塊堵塞管道的危險。為了查明 BF30a 對水垢的螯合溶解作用，采用與螯合劑類似的試驗方法，將碳酸鈣固體和硫酸鈣固體水垢放入 BF30a 溶液中進行螯合溶解試驗，試驗結果表明，水中鈣離子濃度緩慢增加，即 BF30a 對水垢具有溫和的螯合溶解能力。典型的螫合劑是乙二胺四醋酸鹽（EDTA）和次氨基三醋酸鹽（NTA） ，其阻垢機理是螯合劑同鈣離子反應，將致垢陽離子封鎖在其分子內，使致垢陽離子無法與致垢陰離子結合成垢，使大量的鈣離子穩(wěn)定在水中，相當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 的加入使鋼的自腐蝕電位劇烈正移，陽極極化也劇烈增加，但從陰極極化曲線看，雖然 BF30a 的加入使氧的離子化過電位減小，但陰極極化卻明顯增加，由此看來，BF30a 既強烈地抑制了鋼腐蝕的陽極過程，又明顯地抑制了腐蝕的陰極過圖 2 鋼在水中的動電位極化曲線程，是鋼在水中的混合性緩蝕劑，同時，電化學試驗結果很好的說明了 BF30a緩蝕率很高的原因。對此可能的解釋是，BF30a 對陽極過程的抑制比較顯著。圖 1 添加劑對 20g 鋼電極電位的影響 從鋼的電位時間曲線（圖 1）可以看出，在不同條件下，鋼的電極電位隨時間變化的趨勢均經(jīng)歷了劇烈降低然后穩(wěn)定的過程，即首先發(fā)生表面天然保護膜的破壞，然后發(fā)生基體腐蝕。BF30a 鍋爐水處理劑已經(jīng)在近萬臺鍋爐上應用，防腐阻垢效果優(yōu)異，經(jīng)濟效益，社會效益，環(huán)境效益顯著。具有安全，節(jié)能節(jié)水，使用方便的特點。突破了把鍋爐運行和停用分別處理的模式，同時解決了鍋爐及熱網(wǎng)系統(tǒng)運行腐蝕和停用腐蝕兩個難題。由于鍋爐水處理技術水平的限制等原因，目前工業(yè)鍋爐普遍存在腐蝕結垢問題，導致鍋爐壽命縮短，維護及運行成本上升。目前從工程實用來看，太陽能能夠主要用于單棟建筑物供暖或熱水供應上。其原因之一是它們所需要的集熱溫度不太高（40～60℃） ，另一個重要原因是：近年來隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，全國總能耗量的增加迅速，其結果導致環(huán)境的嚴重16 / 37污染和常規(guī)能源的短缺。但是由于太陽能資源具有上述諸多優(yōu)點，特別是太陽能是“取之不盡，用之不竭”的，而且是潔凈的優(yōu)質可再生能源，如能合理利用，必將取得巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。它不僅毫無污染，遠比常規(guī)能源清潔；也毫無危險，遠比原子核能安全。 　　(３)普照大地：太陽輻射能“送貨上門” ，既不需要開采和挖掘，也不需要運輸；普天之下，無論大陸或海洋，無論高山或島嶼，開發(fā)和利用