鍋爐蒸汽冷凝水回收的意義
冷凝水的品質(zhì)遠高于軟化水,接近純水,是的熱源給水。加以利用會明顯減少鍋爐燃料消耗,減少軟化水量,降低蒸汽生產(chǎn)成本,并且由于鍋爐的水質(zhì)改善,還會減少鍋爐的排污熱損失,提高鍋爐的效率,是鍋爐供熱過程中節(jié)能節(jié)水的有效措施。
一般蒸汽冷凝水回收時平均溫度為60-80℃,鍋爐補給水平均溫度一般為10-30℃,利用蒸汽冷凝水代替鍋爐軟水作為鍋爐補給水,無疑提高了鍋爐補給水溫度。400c-700c 的蒸汽冷凝水中含有40-70 大卡/ 公斤的熱量,回收利用就是節(jié)約能源,采用蒸汽冷凝水保護劑后,蒸汽冷凝水回收率可以在80% 以上,并且回收水質(zhì)符合gb1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求。如果保證換熱器內(nèi)蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露,幾乎可以使鍋爐水汽系統(tǒng)成閉式循環(huán),鍋爐排位率為零。
二、鍋爐蒸汽冷凝水回收利用存在的難點及處理措施
冷凝水回收有如此大的效益,但回收蒸汽冷凝水存在的難點有二點,一是冷凝水匯集點壓力不一致,如果壓力不一致,因壓差使得冷凝水的回收系統(tǒng)運行不暢,帶來前端設(shè)備疏水和熱交換不充分。二是冷凝水的水質(zhì),如果是凝結(jié)水中鐵離子含量較高,不但易造成鍋爐結(jié)生鐵垢,而且會增加鍋爐的腐蝕,影響鍋爐的安全運行。
對于匯集點壓力不一致的問題可以采用壓力等級相當(dāng)分類收集回收利用。按照蒸汽冷凝水回收壓力大小分類集中匯集回收,防止因為壓力不一致導(dǎo)致回收不*的現(xiàn)象。
冷凝水水質(zhì)是影響鍋爐安全運行的重要因素之一,因此,對于冷凝水的水質(zhì)處理尤為重要。冷凝水回收管道的金屬腐蝕主要是因為蒸汽冷凝水系統(tǒng)中的co2 及o2 所引起的。co2 和o2 主要來自鍋爐補給水,在理論上除氧器應(yīng)將游離co2 全部除去,但給水中經(jīng)常有一定量的游離co2 及o2 存在,并且給水中含有的碳酸化含物:co32- 和hco3- , 進入鍋爐后會部分分解,放出co2 :
(1)2hco3- → co2 ↑ + h2o + co32-
(2)co32- + h2o → co2 ↑ + 2oh -
生成的co2 被蒸汽帶出鍋爐,隨蒸汽一起經(jīng)管路送至用熱設(shè)備,蒸汽換熱后產(chǎn)生的冷凝水中就有了游離co2 存在,co2 會使冷凝成水或在濕蒸汽顯酸性,水中co2 雖然只顯弱酸性,但由于蒸汽一般都比較純凈,冷凝成水后緩沖性很小,少量的co2 就會使其ph 值顯著降低。如當(dāng)每升純水中溶有1mg co2 時,水的ph 值便可由7.0 降至5.5 左右。值得注意的是,弱酸的酸性不能單憑ph 值來衡量,因為弱酸只有一部分電離,隨著腐蝕的進行,消耗掉的h+ 會被弱酸繼續(xù)電離所補充。
(3)co2 + h2o → h+ + hco3-
大量現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)表明蒸汽通過換熱后冷凝水ph 值一般為5.5--6.0。游離的co2 腐蝕性受溫度影響較大,當(dāng)冷凝水溫度高時,碳酸的電離度增大,會大大促進腐蝕,鋼材受co2 腐蝕而生成的腐蝕產(chǎn)物是可溶的,在金屬表面不易形成保護膜,它的腐蝕特點是使金屬減薄,產(chǎn)生鐵的腐蝕物。
(4)2h2co3 + fe → fe(hco3)2 + h2
金屬腐蝕速度取決于溫度與co2、o2 濃度,當(dāng)ph < 6 時,碳鋼在冷凝水中腐蝕速度與碳酸濃度成正比,ph 值度較低時腐蝕產(chǎn)物可溶解,從而使冷凝水被大量鐵離子污染。同時溶解氧對系統(tǒng)管路的腐蝕也是不可忽視的。冷凝水中的o2 是隨蒸汽帶來的。它的腐蝕產(chǎn)生物是fe3o4 與feo 及含水氧化物的生成物,它會使鋼管產(chǎn)生腐蝕坑。當(dāng)冷凝水系統(tǒng)中同時存o2 與co2 時會使鋼的腐蝕更嚴重,co2 使水呈微酸性破壞管路保護膜,隨著o2 含量增加會使鋼管呈或大或小的潰瘍狀態(tài),使腐蝕加快,結(jié)果是冷凝水呈磚紅色、鐵含量大,鋼管穿孔。常見的蒸汽管道和冷凝水管道腐蝕穿孔就是這個原因。