應用:鍋爐房的可持續水處理
可持續水處理,確保鍋爐房安全運行
鍋爐房:如何在不發生工廠故障的情況下實現可持續且具有成本效益的運行
在鍋爐房中安裝可持續的給水處理。
目的是防止鍋爐中的水側沉積物,以提高鍋爐給水處理系統的效率、延長使用壽命并節省成本。
其背景是,給水熱交換表面上的水硬度和石灰、硫酸鹽、硅酸鹽的相關沉積物導致高能量損失和脫鈣成本增加,以及修復鍋爐系統及其組件的許多其他損壞。
在最壞的情況下,水處理不足可能會因鍋爐系統故障而關閉整個公司的整個生產。
鍋爐房水處理有哪些風險?
初始情況/原樣分析
鍋爐給水是儲存在給水箱中并連續送入蒸汽發生器的水。例如,在發電廠中用于蒸汽生成,以控制工藝工程過程或用產生的蒸汽驅動蒸汽輪機/蒸汽機,使用特別大量的給水。
這需要經過特殊處理的給水,這些給水必須滿足某些要求,以避免性能下降和對工廠的損壞。
鍋爐給水處理的挑戰在于
pH值過低或過高
溶解在水中的氣體,如氧氣和二氧化碳
硅酸鹽過多
起泡鍋爐水
受污染的冷凝水
汽水分離
低效/錯誤的化學品
鍋爐腐蝕
原水技術處理不足
給水處理不足
這會導致在水側形成沉積物,例如腐蝕、水垢、石灰、硫酸鹽、硅酸鹽和磷酸鈣,這會導致傳熱較差并由此產生的熱應力裂紋。這導致工廠效率降低。除了工廠效率下降外,維護和維修成本也會增加。
【鍋爐房給水處理的目標】
水處理的目的是通過最佳的給水和鍋爐水質,實現鍋爐給水系統多年順利運行。
無一例外,來自天然來源的水不符合質量要求,這取決于蒸汽鍋爐的設計和運行,這些設計和操作載于歐洲標準,如EN 12952-12和EN 12953-10,以及其他法規,如VGB和VdTüV。
目的是借助各種水處理工藝,實現符合標準和法規的給水、補給水和鍋爐水的質量。
重點是通過平穩運行提高鍋爐廠的效率,并通過延長管道系統和鍋爐的使用壽命來降低維修和維護成本。
此外,安裝可持續的水處理系統旨在通過防止鍋爐中的沉積物以及因此的熱傳遞來優化能源成本。
總之,在安裝可持續水處理系統時,上述目標描述具有以下優勢:
防止水垢形成
防止管道、泵、冷凝器和熱交換器淤泥
整個工廠的防銹保護
改善傳熱
由于這些因素
保持整個鍋爐給水系統的價值
【研究的解決方案變體】
鍋爐給水系統的檢查,補給水、給水和鍋爐水的分析,以及水的技術和化學處理的分析,得出不同的溶液變體。從原水處理中最小的調節螺桿到建立水硬度、碳酸鹽硬度和電導率等參數的連續控制系統,不一而足。
解決方案的變體取決于現有系統。然而,技術和化學水處理的結合始終是必要的,以提高效率和操作安全性。
為此,值得一看的是蒸汽發生廠的核心組件:
鍋爐水處理
蒸汽發生器、蒸汽鍋爐
蒸汽管線
消費者
冷凝液
因此,在每個蒸汽廠中,至少有 2 個點的工作介質水的總狀態發生變化:
施加的熱量(蒸發熱)從水中產生水蒸氣
水蒸氣釋放熱量(冷凝熱),水(冷凝水)再次形成
因此,鍋爐給水處理分為2個步驟。
第 1 步(鍋爐給水的第一次處理):
預過濾:通過過濾去除鐵和錳
軟化:去除硬度礦物質、鈣和鎂離子
海水淡化:通過反滲透/離子交換器去除所有溶解的鹽
脫氣:通過熱脫氣去除溶解的腐蝕性氣體 CO2 和 O2
鍋爐房水處理,第二步
熱脫氣可以去除溶解的氣體。這樣可以防止蒸汽鍋爐中的點蝕。
第 2 步(身體準備后的第二次治療):
氧結合劑:例如亞硫酸鈉(Na2SO3)
鍋爐制造劑:例如磷酸三鈉(Na3PO4)
緩蝕劑(成膜胺):例如Duomeen O、Naylamul S11
堿化(pH校正):例如二乙氨基乙醇(DEHA)
隨后,通過取樣檢查經過化學和熱處理的給水,并在必要時通過加注化學品進行校正。
完成這些步驟后,對鍋爐給水進行處理并安裝處理系統。
以下監測和測量設備適用于所需的連續過程控制(另見原理圖):
軟化設備的控制
反滲透裝置的控制
用于監測補給水中殘余硬度的裝置
電導率測量設備
pH值測量設備
用于監測給水中亞硫酸鹽濃度的裝置
用于監測正磷酸鹽或聚合物的設備
用于可視化的四通道多參數變送器
【不正確的pH值有什么影響?】
不正確的pH值會導致水側沉積物和傳熱不良。
【什么會導致生產損失?】
水側的沉積物會導致傳熱較差,并會促進鍋爐中的應力裂紋。這會降低系統的效率。
在個別情況下,這可能導致系統失敗。
【不安全的水處理有什么風險?】
不安全的水處理會導致能源損失、高昂的維護和維修成本。
在最壞的情況下,由于工廠關閉而損失了生產。
【哪些測量參數是決定性的?】
測量和監測設備控制水的硬度、碳酸鹽硬度和電導率。
【由于水側的沉積物會發生什么?】
這會導致水垢形成、管道淤塞、泵、冷凝器和熱交換器,以及整個系統的銹蝕。
通過對給水水質和運行方式起重要作用的鍋爐水處理進行專業計算,可以確定正確的措施。
根據計算結果,對水進行高效技術和化學處理的產品選擇。在這里,在一些應用中,單個產品可確保設備的平穩和持久運行。然而,通常情況下,不同產品的組合是有意義的。
這表明沒有完整的鍋爐給水處理,因為鍋爐水、給水和補給水的質量和成分差異很大,并且必須考慮蒸汽發生器的不同壓力水平。
因此,我們為客戶提供全面的概念,從水參數的咨詢和分析到為鍋爐給水系統創建單獨的水處理概念。
解決方案變體與您的成本優化和收益增加保持一致。
水處理工藝的選擇取決于預算以及要實現的效率、安全性和經濟性。
一次性費用:
咨詢和規劃費用
用于監測水硬度、碳酸鹽硬度和電導率的測量設備的投資成本
此外,投資主要不會帶來金錢利益:
節省部門的工作時間,維修,維護和保養
更短的進程運行時間
生態可持續的水處理
通過順暢的操作流程提高員工滿意度
風險分析
工廠停機成本不僅根據實際停機時間來衡量,還根據使工廠重新運行所涉及的時間和成本來衡量。此外,還必須考慮這種中斷對更高級別的流程和服務造成損害的程度。因此,保持整個系統的性能至關重要。
對水處理進行專業監控并及早發現性能下降,可以防止損壞并減少停機時間和收入損失。
建議、決策模板
對現有鍋爐水處理工藝的分析和評估,包括為鍋爐廠的可持續水處理創建個性化概念。
根據各個概念方案,在水處理廠安裝測量和監測設備,具體取決于在效率、安全性和經濟性方面實現目標的預期程度。