工业锅炉蒸汽凝结水的回收与处理分析

工业锅炉蒸汽凝结水的回收与处理分析

王攀峰

秦皇岛中石油燃料沥青有限责任公司河北秦皇岛066000

摘要：工业锅炉在正常运行的过程中会导致大量的水蒸发，如果不将这些蒸汽进行回收并重新利用，那么会造成水资源的大量浪费。基于这一问题，本文分析了蒸汽凝结水回收利用的效益，然后分析了凝结水中含铁量增高的原因与处理，希望通过本文的分析和研究可以有效的改善我国目前工业锅炉蒸汽凝结水回收与处理的现状，从而保证水资源的充分利用。

关键词：工业锅炉；蒸汽凝结水；回收；处理

电站锅炉蒸汽通过汽轮机工作时，凝结水通常返回给锅炉给水。然而，工业锅炉在回收蒸汽冷凝物方面存在一些困难，这是由于蒸汽使用的多样性，蒸汽质量对污染物的脆弱性，蒸汽设备和位置越分散以及蒸汽管道越长等因素造成的。因此，许多工业锅炉设计和安装在系统和蒸汽设备中，安装冷凝液时不考虑冷凝水回收，这样在很大的程度上节省投资成本，减少管理难题，而且用户往往更倾向于将优质蒸汽冷凝水排放到沟渠而不浪费，也不会改造和使用。

一、蒸汽凝结水回收的效益分析

1.1凝结水回收作锅炉给水的优点和经济性

锅炉给水蒸汽冷凝水的回收具有以下特殊优点和经济性。（1）减少供水锅炉给水量，节约运行费用工业锅炉给水一般采用钠离子交换软化处理，对于原水软化的碱度，仍需使用碱处理。原水硬度越高，水处理的运行成本越高。如果中国大部分地区原水的平均硬度为4mmol/L，则每吨软化水处理的运行成本约为0.8元（包括再生剂消耗，再生水消耗量，树脂损失和能源消耗等），不包括设备和树脂如投资，维护和运营商成本）。如果为锅炉给水回收蒸汽冷凝水，可以减少补给水量，不仅可以节省大量的水，还可以降低成本。在锅炉运行中，一方面为保持蒸汽质量好，防止加热面结垢，锅炉必须正确排水。另一方面，锅炉排污量越多，损失的热量，水分和化学品就越多。因此，通常要求锅炉的污水排放率最小化，同时确保锅炉水的指标符合要求。

1.2凝结水回收利用的可行性

一般而言，非混合加热蒸汽冷凝物通常可以循环使用。对于宾馆，医院，学校，商厦，写字楼，蒸汽供溴化锂中央空调机组，换热器，洗衣烘干熨平机，蒸汽等食品，一般凝结水回收率可达60％以上。对于工厂生产而言，蒸汽寿命，凝结水回收率取决于设备和用途会有较大差异。一些回收率可高达80％或更高，而一些生产系统使凝结物容易被污染且难以使用。冷凝水回收系统主要由冷凝水管路，疏水泵，冷凝水罐（如果冷凝水直接进入除氧器或水箱可省略），防空蚀冷凝泵或冷凝水回收等部件，投资费用视长度而定冷凝水管道，管道材料，凝点冷凝点集中，泵的选型类型等因素差别很大，一般不到几千元就可以高需要十几万甚至几十万。根据各种锅炉的计算，对于燃料，燃气锅炉，凝析油一般回收比较集中，仅半年到一年半就可收回这些投资成本。但对于少量蒸汽（蒸发量小于0.3t/h的燃油锅炉或蒸发量小于0.5t/h的燃煤锅炉），锅炉运行时间较短，蒸汽分散较多或易受污染，线路长，敷设管线不方便，可能使凝结水回收投资收益较小。

二、凝结水中含铁量增高的原因与处理

虽然冷凝水回收锅炉给水具有很多优点和好处，但如果不注意冷凝水系统进行防腐处理，往往造成冷凝水管严重腐蚀，导致冷凝水中含铁量增加，如锅炉给水会危及锅炉的安全运行。

2.1凝结水中铁离子含量增高的原因

水不是氧气或氧气不完全是由氧气腐蚀引起的。在我国，很多锅炉单位对锅炉给水脱氧不重视。一般情况下，蒸发量小于6t/h的锅炉基本不排气，锅炉给水脱气的10t/h通常不合格。游离二氧化碳造成的腐蚀。将二氧化碳溶解在纯净的冷凝水中将显着降低水中的pH值，破坏金属表面上的保护膜并导致酸腐蚀。氧和二氧化碳的共腐蚀。在凝结水系统中，如果同时含有O和CO，会显着加速管道和泵的金属腐蚀，使凝结水中的铁含量迅速增加，有的甚至“黄水”不能用于回收水，Serious或甚至使冷凝管发生腐蚀穿孔。

2.2铁离子增高对锅炉的危害

在电化学腐蚀中，铁是常用的去极化剂，如果提高回收冷凝水中的铁离子含量，则会加速锅炉金属的电化学腐蚀。另外，如果给水中的铁含量高，则容易在锅炉的受热表面上产生氧化铁垢，这会影响传热。严重时会引起管道堵塞甚至爆管，严重威胁锅炉的安全运行，特别是对于热负荷较高的燃料，燃气锅炉，影响更为明显。

2.3防止凝结水中铁离子对锅炉影响的处理办法

（1）做好氧气治理供水，控制供水中的溶解氧。冷凝水的回收有利于提高除氧效果，从而形成良性循环。（2）降低给水中的碳酸盐碱度，减少二氧化碳腐蚀。对于原水应采取较高的碱度以减少碱处理;对于低碱度，采用软化处理时，不应添加碳酸钠，应适量添加磷酸三钠，以消除残余硬度，提高锅碱度;如果有必要，也可以设置去除二氧化碳的二氧化碳。（3）加药处理以防止系统腐蚀。随着水处理技术的不断发展，为防止蒸汽和凝结水系统的腐蚀，开发了大量试剂。例如天津化工研究院开发的TS-G901C凝结水腐蚀处理剂和北京丽都水处理工程有限公司使用的蒸汽涂覆剂，可以显着降低凝析油中的铁含量，防止腐蚀系统。

三、结语

综上所述，随着工业锅炉的广泛使用，其工作时候对水的大量浪费成为当前急需解决的问题，本文通过对蒸汽凝结水回收的效益分析，然后结合凝结水中含铁量增高的原因，提出一些有效的防止凝结水中铁离子对锅炉影响的处理办法，希望能改善我国当前工业锅炉蒸汽凝结水回收与处理的现状。

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