锅炉水处理的经济运行技术指标解析

徐志俊

摘 要：水是锅炉运行过程中的一项重要材料，其会对锅炉运行的安全性、经济性造成直接影响。本文在对锅炉水质不良对锅炉经济性造成不良影响进行详细分析的基础上，对锅炉水处理运行的经济效益技术指标内容进行全面阐述，希望能对相关工作人员有所帮助，促进整个行业的发展。

关键词：锅炉运行;水处理;经济运行;安全运行

中图分类号：TK227.8 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）12-0102-02

在对锅炉用水的水质进行检测可以发现，多数锅炉使用单位针对水处理操作人员的无软化成本的具体考核指标都未制定一套与实际情况相符的管理制度，单纯的将优质软化水一项指标作为衡量标准，这会导致成本出现严重浪费的情况，浪费大量的水源和食盐。可见，在锅炉运行期间要提高对锅炉中水处理设备运行情况的管理，进而使锅炉水处理经济运行的整体水平能够得到进一步提高。

1锅炉水质不良对锅炉经济性造成的不良影响

锅炉水质情况会对锅炉的运行造成不良影响，具体影响主要体现在以下两个方面：

1.1浪费大量燃料

水质不良会导致锅炉在运行期间出现锅炉结垢情况，这会对导致锅炉在运行期间的传热效率偏低，蒸汽出力会出现明显下降的情况，这会加大燃料消耗量[1]。相关研究结果表明，锅炉内水垢的厚度与材料浪费的关系情况如表1所示。

1.2水质不良造成的经济损失

锅炉水质不良会对锅炉运行过程中的经济效益以及使用寿命产生直接影响。锅炉运行过程中，如果锅炉水质量良好，一般锅炉的使用寿命长度一般都在10年～15年，一些高质量的锅炉使用寿命长度甚至能够达到20年，但是，如果锅炉运行期间采用质量差的水，则会大幅度减少锅炉的使用寿命，锅炉可能会使用几年后就发生报废情况，缩短了锅炉的寿命[2]。此外，还会缩短锅炉的清洗和维修时间，增加费用以及工作量，这都会对生产工作的开展造成不良影响，降低锅炉运行效益。

2计算再生剂耗量

核算锅爐水处理经济，针对锅炉中水的处理，要核算再生剂的具体消耗情况。再生剂耗量指的是使水处理设备在中交换剂恢复1mol交换能力而消耗的再生剂量。通常来说，制作出相同量的符合应用要求的软化水，盐耗量越小，经济效益也就越高[3]。但是，也会由于在盐耗较低的情况下，因为再生部不够充分，进而导致树脂无法得到合理应用，制水周期短，而且再生流程十分频繁，这都会引起耗水量较大情况，这会对树脂在应用期间的寿命长度造成不良影响。可见，再生剂的具体消耗量是一项关键经济指标[4]。因此，在进行经济核算时，应当将树脂与再生剂盐耗的工作换容量进行融合，尽量在确保较好工作交换容量基础上，最大程度减少再生剂盐耗量。

在对锅炉用水进行处理时，再生剂消耗的核算方法如公式（1）：

在公式（1）中，K表示的是再生剂耗量，单位为g/mol。G表示的是再生期间消耗的食盐量，单位为kg。Q表示的是制水设备在具体运行过程中的周期之水量，单位为m3。YD表示的是采用原水的总硬度，单位为mmol/L。YDC表示单位软水残留硬度，单位为mmol/L。如果原水硬度比软水残硬度很多，此时可以忽略YDC。

通过对大量的试验可以发现，无论锅炉中采用的水处理设备大小如何，对于采用的再生剂具体消耗量都要控制在以下范围：随流再生，K值要始终保持在120g/mol以内;逆流再生，K值要始终保持在100g/mol以内;浮床，K值要始终保持在90g/mol以内[5]。针对锅炉中采用的钠离子交换器来说，处于逆流再生状态时，通常情况下，再生剂消耗量硬度要控制在95g/mol～105g/mol。

3 计算工作交换量

工作交换容量在水处理中指的是在实际工作情况下，离子交换树脂在应用期间具备交换能力。需要注意的是，对于同一离子交换树脂，其在具体工作时的交换能力容量不是一个固定值，其会随着工作条的变化而发生改变。交换容量会受不同因素影响，例如，树脂再生方式、树脂遭受到的污染以及出水终点的控制情况等各项内容[6]。例如，某锅炉房内的水质量设备发生了离子交换树脂工作交换容量降低，周期制水量会发生显著降低的情况，通过抽样宏观检查可以发现，采用的树脂外观已经出现了发红情况，而且不透明，颗粒呈圆匀性，对这一现象进行分析可以发现，导致实测作业交换容量偏低的原因是树脂在长期应用期间，树脂遭受到了铁离子的污染，通过复苏方式对树脂进行处理，进而使其能力得以恢复。

由此可见，通过工作交换量的大小就可以对树脂的质量情况进行判断，其也是衡量离子交换剂在具体应用期间具体能力的一项重要指标，同时，也是复苏树脂的关键依据。锅炉具体运行期间，采用公式（2）对工作交换容量计算。

在公式（2）中，E工表示的为的工作交换量，单位为mol/m3。VR表示的为交换柱内填充树脂体积，单位为m3。

4 计算周期制水量

周期制水量指的是在制水质量达到相应标准基础上，在一个周期内可以为锅炉制备能力进行确定。周期制水量离子交换树脂工作交换容量、原水水质、制水成本等各项内容都有着紧密联系，影响周期制水量的因素有以下几点：

（1）若原水硬度大，则周期的具体质量则更小。

（2）离子交换器内的树脂层高度没有达到相应的要求标准，树脂发生流失现象，都会导致周期制水量出现过小情况[7]。

（3）有害物质对离子交换器内的树脂造成了污染，导致其遭受破坏，无法发挥出相应的作用。

（4）离子交换器内采用固定各种排水、配水等各项装置，或者盐液的分配装置遭受到了破坏，这一现象的出现，会导致部分交换容量无法被利用，这也会降低离子交换器在应用期间的周期制水量。

（5）再生食盐的食用量少，在实际作业期间，若食盐质量较差，或者食盐浓度过低，这都会降低周期制水量。

在实际问题分析，需要作业人员注意的是，工作交换容量取值会存在一定差异。一般来说，进口树脂的工作交换容量为1050mol/m3～1250mol/m3。而对于采用的国产树脂的工作交换容量则为850mol/m3～1050mol/m3。与此同时，针对水硬度来说，其硬度越小，则工作交换容量的取值范围越大。

5分析树脂年损耗情况

锅炉中采用的离子交换树脂在具体应用期间，交换能力是确保水处理作业能够正常运行的基础。如果树脂在应用期间，由于机械原因遭受到了破坏，在具体作业期间，可以采取定期补充树脂方式完成相应处理，进而使设备在运行期间具有良好能力，满足锅炉在运行期间的具体需求。若锅炉中的树脂交换容量出现了较为显著的降低，为了保证锅炉能够正常运行，要对锅炉中采用固定部分树脂或者全部树脂进行更换，只有这样才能确保锅炉中设备可以具有较强的交换能力。针对锅炉中采用的离子交换器中的树脂，工作人员应当每年定期对其进行全面检查，对离子交换器的质量，以及树脂的实际交换能力是否发生了改变进行全面监测，依据具体情况，及时完成相应的补充作业。阳离子交换树脂在实际应用期间与阴离子交换树脂相比，前者交换能力更弱，因此，针对阳离子交换树脂，通常只需要对破碎树脂进行补充。锅炉运行期间树脂年损耗量可以依据公式（3）计算。

在公式（3）中，R表示的是树脂年损耗量，其单位为m3。VB表示的是锅炉在运行期间树脂年补充量，单位为m3。一般来说，锅炉中采用固定树脂的利用率都被控制在42.5%～62.5%，如果经过分析，发现树脂利用率低于42.5%，则说明树脂再生出现了问题，而如果该数值高于62.5%，则说明采用的再生剂存在问题，表明采用的再生剂量大，因此，还存在一定的节约潜力。

锅炉水处理是锅炉在实际运行过程中的一项重要内容，其中许多内容都是经济运行技术指标，主要经济运行指标有再生剂耗量、工作交换量、周期制水量、树脂年损耗情况等多项内容，在实际分析过程中，要对各项内容进行全面计算，对每一项指标内容进行明确，进而为锅炉的稳定运行，提高锅炉运行的经济性提供支持。此外，在进行树脂清洗期间也会消耗一定量的水，该过程中消耗的水量被称作水耗。从以往的经验来看，在对树脂进行清洗时，需要的实际水耗量一般都集中在3.5m3～5.8m3，也就是说，1m3树脂要采用3.5m3～5.8m3的清水完成清洗作业。通常来说，在实际生产作业期间，生产100m3的软化水，水耗量并不会超过2m3，在该过程中主要包括了再生剂、清洗、反洗、置换等各个流程的用水。

6 结语

锅炉水处理节能减排作业是确保锅炉稳定运行，提高经济效益的一项重要内容，也是工业能够实现可持续化发展的一项重要保证。现阶段，我国提高了对锅炉用水的处理，提高了对节能减排的重视，要全面掌握锅炉用水节能的具体情况，对锅炉运行的经济指标进行明确，对锅炉运行中的各项节能减排环节进行全面把控，进而确保锅炉在具體运行过程中的安全性、稳定性，这对于保证工业中各项锅炉水处理节能减排来说意义重大。

参考文献

[1] 朱勇吉.不良水质对锅炉的危害与锅炉水处理措施研究[J].中国设备工程，2020（9）：144-145.

[2] 李志刚，刘迎杰.锅炉水处理存在主要问题及新型锅炉水处理药剂、自动加药系统的应用[J].化工管理，2019（27）：122-124.

[3] 李志伟.锅炉水处理不良的影响及处理的方法[J].赤子（上中旬），2014（13）：285.

[4] 张静.锅炉水处理失效的技术分析与措施[J].广东科技，2013，22（16）：213-214.

[5] 郭丽群.水处理设备布置对工业锅炉安全经济运行的影响[J].黑龙江科技信息，2011（26）：44.

[6] 伍曦.工业锅炉水处理工作存在的问题及应对方法研究[J].中外企业家，2019（5）：125.

[7] 郭华.火力发电厂锅炉补给水处理系统工艺组合及设备参数确定方法[J].内蒙古电力技术，2018，36（5）：43-46.