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摘要：工业锅炉水处理环节对于整个锅炉的安全稳定运行有着重要的作用，本文对工业锅炉水处理中的节能进行了探讨。
关键词：工业锅炉；水处理；节能
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、工业锅炉水处理节能技术现状
1、给水杂质含量较高，锅炉结垢问题普遍存在
当前国内锅炉用水一般都是采用一级软化水（新建的基本都二级软化），这种一级软化水纯度远远不够，含有大量的溶解氧和阴离子杂质，仅仅是除去了水中的硬度杂质，并且按照当前我国对于锅炉用水的相关标准，水中往往残留一定的硬度。很多单位在锅炉用水处理环节存在很大的漏洞，相关的岗位人手严重的不足，水处理的相关设备老化严重，且存在很多的问题。这就导致锅炉用水水质远远低于相应的标准，造成锅炉的结垢和腐蚀程度比较严重。特别是一些沿海地区，每到枯水季节，地下水位下降造成海水倒灌，水的硬度很高，这使得经过处理之后的水仍然残留较高的硬度，进一步加重了锅炉结垢和腐蚀的情况。锅炉的热效率随着水垢厚度的增加而不断的降低，造成了燃料的极大浪费。很多单位为了有效的降低锅炉用水的硬度，采用反渗透出水作为锅炉的补给水，有效的降低了锅炉结垢的程度。但是这些单位没有配备专门的技术人员，对于反渗透装置的运行缺乏必要的维护，随着使用时间的增加，有可能因为后膜结垢导致脱盐率急剧下降，造成锅炉供水硬度达不到相应的标准。
很多的小型锅炉没有对给水进行必要的除氧，同时在锅炉的运行过程当中也没有使用专用的锅炉除氧剂，随着长时间的运行，造成锅炉的腐蚀情况比较严重。很多单位缺乏专门的技术人员（单位都是厂家过来维护），在停炉的过程当中也没有进行相应的保护，从而造成锅炉的停炉腐蚀情况比较的严重。锅炉在受到腐蚀以后产生的物质最终也沉积在锅炉的受热面，降低锅炉的热效率。还有一些锅炉用水在进行沉淀的过程中添加了偏硅酸钠，这样使得锅炉用水中的二氧化硅含量超标，造成锅炉的受热面产生硅垢。还有一些单位由于采用了物理方式对锅炉用水进行处理，而完全抛弃了锅炉外水处理的方式，加速了锅炉的结垢速度。
2、锅炉排污率高，热量浪费严重
为了有效的提升锅炉蒸汽的质量，保证锅炉用水达到相应的标准，应该对锅炉进行排污。很多工业锅炉使用软化水作为补给水，这些锅炉的水中含有大量的固形物质。很多单位为了降低水中杂质的浓度，就对锅炉进行排污，保证水质达到相应的标准。在排污的过程当中缺乏必要的管理和热量回收手段，造成了锅炉极大的热量损失，随着排污率的增加，这种热量损失也随之不断的增加。很多水质含盐量较高的沿海地区，随着枯水期售勺到来，海水倒灌引起水质硬度上升，极大的提高了锅炉的排污率，造成锅炉热效率的降低，同时也造成大量的水资源浪费，增加了燃料的消耗，同时排放出的污水也造成了环境的污染。
3、冷凝水未回收或因污染严重无法回收利用
锅炉冷凝水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%～30%。回收冷凝水的热量并加以利用，既可提高锅炉给水温度，也可减少锅炉补给水量，是提高锅炉的热效率的有效途径。目前，工业锅炉冷凝水很多没有回收。主要有以下三个原因：一是锅炉设计安装时没有考虑冷凝水回收；二是企业因冷凝水回收装置一次性投资较大，企业不愿意安装。三是一些企业虽有回收装置，但凝结水杂质多，因没有采取相应的水处理措施，冷凝水不合格而无法回收利用。软化水作补给水的锅炉冷凝水因含有二氧化碳而导致pH值偏低，回水系统二氧化碳的腐蚀严重，冷凝水含铁量高，水发红、发浑。这种水若进入锅炉，不仅会导致受热面结生铁垢，而且会引发受热面炉管电化学腐蚀。这种水不进行净化是不能回收、利用的。现场检测发现，有的冷凝水全铁离子质量浓度高达314m g/L。有的冷凝水回收系统存在疏水器失灵，漏汽量过大的问题。
二、工业锅炉水处理节能状况调查
本次调查共分6项内容，依次分别为：工业锅炉基本情况、水处理方式、水处理人员持证状况、水质检验状况、结垢状况、凝结水回用状况。
本次调查范围以某地区一吨以上工业锅炉为基数，随机抽取50%的锅炉进行调查。调查方式以现阶段锅炉数据库、最近一次的锅炉内外部检验以及水质定期报告为依据，按要求进行统计。同时在此50%的锅炉中，再随机抽取20%进行现场核查，确保调查的真实可靠性。
某地区内共有以水为介质的工业锅炉1299台，此次抽查工业锅炉165台，其中1噸、2吨、4吨锅炉均有覆盖。具体调查情况见下表：
根据上表统计情况来看，在所抽查的锅炉中100%有水处理设置，且都运行良好，水处理操作人员均持证。仅有2.4%的锅炉房未配备水处理化验设备，仅有1.8%的单位未开展水质自检，整体状况堪称良好。
另一方面，从水质定期检验报告来看，水质送检率为69.6%，而送检单位中水质检验不合格率高达65.8%。锅炉出现结垢现象的多达21.8%，超过1/5。而凝结水回用单位仅占1%，且回用单位中90%以上的锅炉存在一定程度的腐蚀现象。从这个角度看水处理形势十分严峻，同时也从侧面反映出能源浪费现象十分严重。值得重视的是，通过对20%的锅炉进行现场核查后发现存在以下几个方面的问题：水处理设备投用不正常，甚至有部分单位未投用，不能确保给水硬度合格；绝大部分单位不进行水质自检，未配备简单的化验设备，导致盲目排污；水处理持证操作人员不足，从培训部门了解到每年操作人员领、复证总数在60人左右。
三、工业锅炉水处理节能对策
1、对冷凝水采用净化回收
冷凝水的最佳回收利用方式是作为锅炉给水。冷凝水回收系统分为开式和闭式两种。开式系统简单、投资少,但由于内部有腐蚀性气体和杂质,水温下降幅度较大,已基本被闭式所代替。目前的新型闭式冷凝水回收技术利用喷射泵的增压原理,已解决了水泵的汽蚀问题,而且增加了净化的措施,回收效率很高,节能率在10%左右。工业锅炉冷凝水杂质主要以磁性氧化铁为主,因此净化装置主要是除铁过滤器,常用的有管式过滤器、覆盖过滤器和电磁过滤器。凝结水温过高的,可采用加钠型苯乙烯-二乙烯苯阳树脂的过滤器来除铁,其最高使用温度可达到150℃。无法安装净化装置或安装经济性不高的锅炉,可以采用加药与一般回收系统相结合方式。在凝结回水系统或锅炉分汽缸,通过加成膜胺或挥发性氨来防止回水系统腐蚀的发生,减少水中铁杂质。
2、定期对锅炉除垢
保持锅炉受热面清洁是确保锅炉高热效率的前提之一。对于工业锅炉,当水垢厚度达到1mm及以上或受热面严重锈蚀时,应进行除垢。直流和贯流锅炉出现排烟温度升高或出力下降时应进行除垢。工业锅炉清除受热面1mm的水垢可提高锅炉效率3%～5%。工业锅炉除垢的方式有酸洗除垢、碱煮除垢和运行除垢三种方式,其中酸洗除垢的效果最好。碱煮除垢等因水垢类型的不同而异,碱煮完毕还要及时清除锅内脱落的水垢,以防止因脱落的水垢堵塞或淤积在受热面,而发生过热烧损。运行除垢可以避免停机的麻烦,但时间较长,成本和运行控制要求相对较高。在运行除垢时,锅水水质必须要符合GB/T1576的规定,而且要科学控制加药量、排污率和锅炉负荷,防止除垢药剂被蒸汽携带而影响蒸汽质量。
一般情况下,工业锅炉除垢采用碱煮加酸洗的方式或直接酸洗。酸洗除垢要制定合适的程序和工艺才能确保最大的除垢率和最小的腐蚀速度。
3、加强对运行锅炉的维护保养，实行管理节能
在技术上推行锅炉保养制度和强制的经济运行标准，明确与锅炉节能相关的保温、自控装置、燃烧设备、排烟温度、烟气氧含量、过量空气系数等监测指标，及时调整锅炉各项指标，优化锅炉燃烧工况或安装燃烧管理控制系统。运行锅炉及管道加强保温以减少散热损失，杜绝运行过程的“跑、冒、滴、漏”；在燃料中添加高效清灰剂或除渣剂，保持锅炉烟气受热面清洁。燃煤锅炉提高供煤质量，进而提高燃煤燃烧效率。对操作人员加强培训和技术交流，提高锅炉节能管理和操作人员的综合素质和能力。
结束语
工业生产过程中，锅炉的作用是更好的为企业的生产提供能源，锅炉在提供能源的同时也是在大量的消耗能源，因此，锅炉也慢慢成为了企业中耗费能源最大的设备，为了更好的实现节能的目的，对锅炉耗能情况进行更好具体的分析，能够更好的找到其节能的措施。
参考文献
[1]孙明辉,夏玉红.工业锅炉水处理对锅炉能效的影响[J].民营科技,2014,03:4.
[2]焦宏杰.工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].科技创新与应用,2014,10:64.
[3]明星.工业锅炉水处理中的节能研究[J].化工管理,2014,03:84.
关键词：工业锅炉；水处理；节能
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、工业锅炉水处理节能技术现状
1、给水杂质含量较高，锅炉结垢问题普遍存在
当前国内锅炉用水一般都是采用一级软化水（新建的基本都二级软化），这种一级软化水纯度远远不够，含有大量的溶解氧和阴离子杂质，仅仅是除去了水中的硬度杂质，并且按照当前我国对于锅炉用水的相关标准，水中往往残留一定的硬度。很多单位在锅炉用水处理环节存在很大的漏洞，相关的岗位人手严重的不足，水处理的相关设备老化严重，且存在很多的问题。这就导致锅炉用水水质远远低于相应的标准，造成锅炉的结垢和腐蚀程度比较严重。特别是一些沿海地区，每到枯水季节，地下水位下降造成海水倒灌，水的硬度很高，这使得经过处理之后的水仍然残留较高的硬度，进一步加重了锅炉结垢和腐蚀的情况。锅炉的热效率随着水垢厚度的增加而不断的降低，造成了燃料的极大浪费。很多单位为了有效的降低锅炉用水的硬度，采用反渗透出水作为锅炉的补给水，有效的降低了锅炉结垢的程度。但是这些单位没有配备专门的技术人员，对于反渗透装置的运行缺乏必要的维护，随着使用时间的增加，有可能因为后膜结垢导致脱盐率急剧下降，造成锅炉供水硬度达不到相应的标准。
很多的小型锅炉没有对给水进行必要的除氧，同时在锅炉的运行过程当中也没有使用专用的锅炉除氧剂，随着长时间的运行，造成锅炉的腐蚀情况比较严重。很多单位缺乏专门的技术人员（单位都是厂家过来维护），在停炉的过程当中也没有进行相应的保护，从而造成锅炉的停炉腐蚀情况比较的严重。锅炉在受到腐蚀以后产生的物质最终也沉积在锅炉的受热面，降低锅炉的热效率。还有一些锅炉用水在进行沉淀的过程中添加了偏硅酸钠，这样使得锅炉用水中的二氧化硅含量超标，造成锅炉的受热面产生硅垢。还有一些单位由于采用了物理方式对锅炉用水进行处理，而完全抛弃了锅炉外水处理的方式，加速了锅炉的结垢速度。
2、锅炉排污率高，热量浪费严重
为了有效的提升锅炉蒸汽的质量，保证锅炉用水达到相应的标准，应该对锅炉进行排污。很多工业锅炉使用软化水作为补给水，这些锅炉的水中含有大量的固形物质。很多单位为了降低水中杂质的浓度，就对锅炉进行排污，保证水质达到相应的标准。在排污的过程当中缺乏必要的管理和热量回收手段，造成了锅炉极大的热量损失，随着排污率的增加，这种热量损失也随之不断的增加。很多水质含盐量较高的沿海地区，随着枯水期售勺到来，海水倒灌引起水质硬度上升，极大的提高了锅炉的排污率，造成锅炉热效率的降低，同时也造成大量的水资源浪费，增加了燃料的消耗，同时排放出的污水也造成了环境的污染。
3、冷凝水未回收或因污染严重无法回收利用
锅炉冷凝水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%～30%。回收冷凝水的热量并加以利用，既可提高锅炉给水温度，也可减少锅炉补给水量，是提高锅炉的热效率的有效途径。目前，工业锅炉冷凝水很多没有回收。主要有以下三个原因：一是锅炉设计安装时没有考虑冷凝水回收；二是企业因冷凝水回收装置一次性投资较大，企业不愿意安装。三是一些企业虽有回收装置，但凝结水杂质多，因没有采取相应的水处理措施，冷凝水不合格而无法回收利用。软化水作补给水的锅炉冷凝水因含有二氧化碳而导致pH值偏低，回水系统二氧化碳的腐蚀严重，冷凝水含铁量高，水发红、发浑。这种水若进入锅炉，不仅会导致受热面结生铁垢，而且会引发受热面炉管电化学腐蚀。这种水不进行净化是不能回收、利用的。现场检测发现，有的冷凝水全铁离子质量浓度高达314m g/L。有的冷凝水回收系统存在疏水器失灵，漏汽量过大的问题。
二、工业锅炉水处理节能状况调查
本次调查共分6项内容，依次分别为：工业锅炉基本情况、水处理方式、水处理人员持证状况、水质检验状况、结垢状况、凝结水回用状况。
本次调查范围以某地区一吨以上工业锅炉为基数，随机抽取50%的锅炉进行调查。调查方式以现阶段锅炉数据库、最近一次的锅炉内外部检验以及水质定期报告为依据，按要求进行统计。同时在此50%的锅炉中，再随机抽取20%进行现场核查，确保调查的真实可靠性。
某地区内共有以水为介质的工业锅炉1299台，此次抽查工业锅炉165台，其中1噸、2吨、4吨锅炉均有覆盖。具体调查情况见下表：
根据上表统计情况来看，在所抽查的锅炉中100%有水处理设置，且都运行良好，水处理操作人员均持证。仅有2.4%的锅炉房未配备水处理化验设备，仅有1.8%的单位未开展水质自检，整体状况堪称良好。
另一方面，从水质定期检验报告来看，水质送检率为69.6%，而送检单位中水质检验不合格率高达65.8%。锅炉出现结垢现象的多达21.8%，超过1/5。而凝结水回用单位仅占1%，且回用单位中90%以上的锅炉存在一定程度的腐蚀现象。从这个角度看水处理形势十分严峻，同时也从侧面反映出能源浪费现象十分严重。值得重视的是，通过对20%的锅炉进行现场核查后发现存在以下几个方面的问题：水处理设备投用不正常，甚至有部分单位未投用，不能确保给水硬度合格；绝大部分单位不进行水质自检，未配备简单的化验设备，导致盲目排污；水处理持证操作人员不足，从培训部门了解到每年操作人员领、复证总数在60人左右。
三、工业锅炉水处理节能对策
1、对冷凝水采用净化回收
冷凝水的最佳回收利用方式是作为锅炉给水。冷凝水回收系统分为开式和闭式两种。开式系统简单、投资少,但由于内部有腐蚀性气体和杂质,水温下降幅度较大,已基本被闭式所代替。目前的新型闭式冷凝水回收技术利用喷射泵的增压原理,已解决了水泵的汽蚀问题,而且增加了净化的措施,回收效率很高,节能率在10%左右。工业锅炉冷凝水杂质主要以磁性氧化铁为主,因此净化装置主要是除铁过滤器,常用的有管式过滤器、覆盖过滤器和电磁过滤器。凝结水温过高的,可采用加钠型苯乙烯-二乙烯苯阳树脂的过滤器来除铁,其最高使用温度可达到150℃。无法安装净化装置或安装经济性不高的锅炉,可以采用加药与一般回收系统相结合方式。在凝结回水系统或锅炉分汽缸,通过加成膜胺或挥发性氨来防止回水系统腐蚀的发生,减少水中铁杂质。
2、定期对锅炉除垢
保持锅炉受热面清洁是确保锅炉高热效率的前提之一。对于工业锅炉,当水垢厚度达到1mm及以上或受热面严重锈蚀时,应进行除垢。直流和贯流锅炉出现排烟温度升高或出力下降时应进行除垢。工业锅炉清除受热面1mm的水垢可提高锅炉效率3%～5%。工业锅炉除垢的方式有酸洗除垢、碱煮除垢和运行除垢三种方式,其中酸洗除垢的效果最好。碱煮除垢等因水垢类型的不同而异,碱煮完毕还要及时清除锅内脱落的水垢,以防止因脱落的水垢堵塞或淤积在受热面,而发生过热烧损。运行除垢可以避免停机的麻烦,但时间较长,成本和运行控制要求相对较高。在运行除垢时,锅水水质必须要符合GB/T1576的规定,而且要科学控制加药量、排污率和锅炉负荷,防止除垢药剂被蒸汽携带而影响蒸汽质量。
一般情况下,工业锅炉除垢采用碱煮加酸洗的方式或直接酸洗。酸洗除垢要制定合适的程序和工艺才能确保最大的除垢率和最小的腐蚀速度。
3、加强对运行锅炉的维护保养，实行管理节能
在技术上推行锅炉保养制度和强制的经济运行标准，明确与锅炉节能相关的保温、自控装置、燃烧设备、排烟温度、烟气氧含量、过量空气系数等监测指标，及时调整锅炉各项指标，优化锅炉燃烧工况或安装燃烧管理控制系统。运行锅炉及管道加强保温以减少散热损失，杜绝运行过程的“跑、冒、滴、漏”；在燃料中添加高效清灰剂或除渣剂，保持锅炉烟气受热面清洁。燃煤锅炉提高供煤质量，进而提高燃煤燃烧效率。对操作人员加强培训和技术交流，提高锅炉节能管理和操作人员的综合素质和能力。
结束语
工业生产过程中，锅炉的作用是更好的为企业的生产提供能源，锅炉在提供能源的同时也是在大量的消耗能源，因此，锅炉也慢慢成为了企业中耗费能源最大的设备，为了更好的实现节能的目的，对锅炉耗能情况进行更好具体的分析，能够更好的找到其节能的措施。
参考文献
[1]孙明辉,夏玉红.工业锅炉水处理对锅炉能效的影响[J].民营科技,2014,03:4.
[2]焦宏杰.工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].科技创新与应用,2014,10:64.
[3]明星.工业锅炉水处理中的节能研究[J].化工管理,2014,03:84.