加强锅炉水处理加大冷凝水回用 KSYHPD

节能监加强锅炉水处理加大冷凝水回用节能应显著王健周英戴恩贤宁波市特种设备检验研究院锅炉是使用广泛、数量众多的高耗能、高耗水特种设备，据统计目前我国在用工业锅炉57万多台，年消耗燃料约4亿t标准煤，约占我国年消耗燃煤总量的1/5.其中由于水处理不当使锅炉受热面结垢和过量排污，以及蒸汽冷凝水未回用造成的燃料浪费高达5%30%；水资源浪费达5%~95%.因此搞好锅炉水处理，防止锅炉结垢、回用蒸汽冷凝水有着不少节能节水的空间和潜力可挖，对于促进锅炉的节能减排具有非常重大的意义。

本文通过相关数据计算和效益分析，以及回用蒸汽冷凝水的节能改造典型实例，介绍宁波市搞好锅炉水处理、防止锅炉结垢、降低锅炉排污率，回用蒸汽冷凝水的显著节能减排、节水降耗效应。

1搞好水处理，防止锅炉结垢锅炉水处理是防止锅炉结垢和腐蚀，保证锅炉安全、节能运行的重要措施。天然水中往往存在各种杂质，如果不进行水处理或者水处理不当，不合格的水进人锅炉很容易引起锅炉受热面结垢和水汽系统腐蚀，严重影响传热效果，导致事故，同时降低锅炉出力和热效率，增高排烟温度、增大燃料消耗。因此，搞好锅炉水处理，防止锅炉受热面结垢，不但是保证锅炉安全运行的需要，也是当前锅炉节能减排的紧迫任务。

1.1搞好锅炉水处理的措施为了确保锅炉安全、节能运行，宁波市质监局和宁波特检院根据相关法规和国家质检总局对高耗能特种设备实施节能审查与监管的要求，规定了新安装锅炉必须配备水处理装置，并且安装验收时水汽质量应检测合格；对于运行锅炉，至少每半年一次对水汽质量进行上门抽样检测，水质不合格的增加检测次数，多次严重不合格的限期整改；对于受热面平均结垢厚度超过1mm的锅炉，要求及时进行清洗除垢。2010年全市**季度锅炉水质统计结果，大多数区县水质合格率达到65%以上，有的达到90%以上，这些区域近年来没有发生过因水处理不良造成锅炉事故。但仍有个别县级市锅炉水质合格率不到30%，因严重结垢造成锅炉鼓包和爆管的事故时有发生，因水处理不良造成的锅炉事故案例甚至占锅炉总事故的80%以上，严重的结垢也造成了燃料的大量浪费和烟气排放量的增加。针对该地区的锅炉水处理状况，宁波特检院会同当地特种设备监察科组织进行锅炉水处理整改及节能减排促进活动，重点对蒸发量>4t/h的锅炉全面检查落实锅炉水处理设备的运行状况和合格率，对不合格的单位限期整改，连续三次抽检不合格的，由特监科根据条例规定予以一定处罚。同时加强水处理人员培训，提高锅炉水处理技术水平，促进锅炉水质尽快达到并保持合格。

1.2降低锅炉结垢厚度的节能效应前些年宁波在用锅炉平均结垢厚度约为2.5mm，近年来通过搞好锅炉水处理，宁波市锅炉受热面结垢节能监冒状况有了很大改善，*近根据锅炉检验结果统计，不少锅炉达到无垢或薄垢运行，大多数锅炉达到垢厚< 1mm的要求，具体统计见表1.表1宁波市锅炉结垢状况统计表占在用锅炉的百分比注：其中大多数区域90%以上的锅炉垢厚< 1mm，只有一个县级市水质合格率不到30%，垢厚<1mm的锅炉不到60%，垢厚（l~2）mm的锅炉约40%.宁波市锅炉受热面平均结垢厚度由2.5mm降低至0.8mm，可降低燃料消耗5%~8%.目前宁波市在用蒸汽锅炉4000多台，年耗燃煤、燃油折合标准煤近400万t，按平均节约燃料6%计算，可节约标煤约20多万t. 2回用冷凝水节水、节能成效对于蒸汽锅炉，蒸汽冷凝水返回作锅炉给水是一项十分显著的节能、节水措施。

2.1冷凝水回用的节能、节水效益分析蒸汽冷凝水相当于蒸馏水，不仅水质接近纯水，而且温度较高，回用作锅炉给水具有以下优点和显著的经济效益：2.1.1减少锅炉补给水量，节约用水和水处理费用以宁波香格里拉大酒店是五星级酒店为例，其配备3台蒸发量为2t/h的燃油锅炉（二用一备），全年运行360天以上，蒸汽冷凝回水回用率90%以上，锅炉24h运行，负荷因时间段不同而异，为计算方便，按总蒸发量4t/h，平均每天满负荷运行16h计，每年回用蒸汽冷凝水量：4x16x90%x360=20736t年节约2万多t补给水，按宁波市工业用自来水价格6.1元/t计，年节约软化水处理费和水费的经济效益至少为：（1.2+6.1）=14.6万元此外，回用蒸汽冷凝水还可缩小或简化补给水处理系统，节省投资，尤其对于碱度较高的原水，当回水回用率较高时，有的可省去降碱处理的氢离子交换系统，可减少水处理设备投资约50%左右。另外，蒸汽冷凝水回用还可减少补给水软化处理时的废液排放和高温冷凝水排泄对环境的污染。

2.1.2提高给水温度，降低燃料消耗蒸汽冷凝水的温度较高，一般可达8（TC10（TC，闭式回用的甚至可达150'C，而补给水的水温通常只有5C351，两者温差一般可达7（TC以上。因此，用蒸汽冷凝回水作给水，可大幅提高给水温度，减少燃料消耗，尤其对于燃油、燃气锅炉来说，可获得的经济效益更为显著。仍以宁波香格里拉大酒店为例，按年回收冷凝水2万t、与补给水平均温差7（TC、轻柴油热值42500k/kg、锅炉热效率80%计，已知水的比热为4.18k/（kg"C），与不回用的同类锅炉相比，全年可节约燃油：按油价7000元/t计，每年可节省燃油费：2.1.3提高水汽质量，降低锅炉排污率在锅炉运行中，一方面为了保持蒸汽质量良好，防止受热面结垢，必须对锅炉进行适当的排污。另一方面，锅炉排污越多，造成热能、给水和药剂的损失就越多。在正常情况下，蒸汽冷凝水相当于纯净的蒸馏水，杂质含量极低，回用作锅炉给水，可显著降低给水含盐量，从而降低排污率。宁波市工业锅炉未进行蒸汽冷凝水回用的，平均排污率约为10%，香格里拉大酒店回水回用率90%，排污率可降低至2%以下，与不回用冷凝水的锅炉相比，排污率降低了8%，可节水：若以平均蒸汽温度15（TC计，每年可节约燃油：按油价7000元/t计，每年可节省燃油费：0.7万元万元2.2蒸汽冷凝水回用方法蒸汽冷凝水回用形式和方法有多种，一般可分为闭式回用系统和开式回用系统两大类，下面简要进行介绍。

通常大多数蒸汽经热交换后汽水温度仍可达100°C以上，闭式回用系统（见的示意图）就是将经过用汽设备热交换后的汽水混合物汇集到压力全自动软化水设备式集水罐中，通过自动控制器控制，当锅炉需要进水时，直接将高温回水打人锅炉。如果回水罐液位不足，则阻备安金节能监冒bookmark8自动切换为补给水供锅炉。这是目前冷凝水回用获得*佳节能效果的方式，其突出的优点是：不仅利用了回水显热，而且充分利用了蒸汽变成饱和水释放出的潜热，可进一步降低燃料消耗。另外，由于采用全封闭系统，回水回用率高，具有特别显著的节能、节水效果。对于用汽设备采用间接加热方式，并且被加热介质不会因泄漏而污染蒸汽的，都可采用闭式回用系统。

液位指示蒸汽冷凝水闭式回用系统示意。2.2开式回用系统开式回用系统见的示意图，其回水回收的方式有多种，通常是将经过用汽设备热交换后的蒸汽凝结水回收到凝结水箱或给水箱，与补给水混合后再进入除氧器或锅炉。其中凝结水的回收装置可采用压力式疏水阀、自力栗、压力式集水器等，利用凝结水降压汽化产生的压力自动将凝结水输送到给水箱中。对于锅炉房设在地下的，或者将凝结水箱建造在地面下的，可以直接将热交换后的蒸汽凝结水汇集到地下凝结水箱，再用耐高温的凝结水泵打人给水箱或除氧器。

蒸汽冷凝水开式回用系统示意图开式回用系统具有设备简单，操作方便，投资少等优点，适用于因生产工艺条件或用汽设备限制，不能采用闭式运行的蒸汽供应系统或者只有部分蒸汽冷凝水可回用的情况。虽然节能效果不如闭式回用系统，但也可以达到较为显著的节能、节水效果。

2.3回用蒸汽冷凝水的系统改造2.3.1冷凝水回用改造的投资回报事实证明，多数锅炉蒸汽冷凝水的回收利用改造并非十分困难，般只要非混合式加热的都可进行回收利用改造。通常冷凝水回收率达到5净水反渗透设备0%~80%时，节能效益可达10%~20%；采用封闭式回用装置的，回水回收率可高达95%以上，节能效益可达30%以上。

回水回用系统改造的投资费用视冷凝水管路长短、管材材料、凝汽疏水点是否集中、泵的类型选用、防腐阻垢药剂的选用等因素的不同而相差较大。

根据对多种锅炉的测算，若用汽管线较集中，回水率达到40%以上，通常只需半年至一年即可收回改造的投资费用。因此，蒸汽冷凝水回用系统改造是一项投资小、见效快，效益显著的节能措施。

2.3.2冷凝水回用改造的典型实例近年来宁波市已有不少锅炉使用单位通过蒸汽冷凝水回用的技术改造，获得了非常显著的节能、节水及经济效益。其中比较典型的实例如下：实例1：宁波八方彩印包装有限公司，配置蒸发量为6t/h和4t/h的锅炉各一台，采用蒸汽冷凝水闭式回用系统的节能改造后，回水回用率95%以上，回水温度12-C~15（TC，获得十分可观的节能、节水效益：改造前年耗水3万多t，改造后年耗水不到3千t.每年节约用水27000多t，节省软水处理再生用盐2t多；改造前年用煤约3000多t，改造后年用煤2000~2160t，平均每年节约用煤1000多t，节能年节煤、节水计90多万元，改造费用20万元，不到三个月便收回改造成本。

实例2：宁波维科精华集团维钟印染有限公司，配置蒸发量为20t/h蒸汽锅炉，原来锅炉需满负荷运行。2007年自己动手进行蒸汽冷凝水回用的技术改造，采用自力泵回收冷凝水，回水回用率85%以上，改造费用不到5万。改造后年产值增加600万，而用煤却减少3千多t，节煤效率达20%多，年节水7万泰t.实例3：宁波爱朋思纺织印染有限公司，配置2台节眭监冒蒸发量为lt/h的锅炉和一台6t/h的锅炉，平均每小时用汽量16t.2008年该单位投入30多万进行蒸汽冷凝水回用改造，采用自力泵将经过热交换器后的蒸汽冷凝水自动压送到给水箱，与补给水混合后进人除氧器。回水率75%以上，回水温度9（TC~10（TC，获得的节能、节水效益：多t/a，节能20%左右；改造前锅炉用水12万t/a以上，改造后年节水8万多t，平均节水80%；年节煤、节水260余万元，改造费用30多万，不到两个月便收回成本。

实例4：宁波康赛妮毛绒织品有限公司，配置一台蒸发量为2t/h的燃油锅炉。进行蒸汽冷凝水回用改造时，将蒸汽冷凝回水汇集后，用凝结水泵将回水打入保温的给水箱，回用率约80%，回水温度80‘C~9（TC.该公司平均年染毛绒约350t，回用蒸汽冷凝水后，每吨毛绒染色节省燃油。2t，改造前年耗燃油约270多t，改造后年节约燃油近70t，节油率25%，按当年每吨柴油7400元计，当年节油、节水50多万元，改造投人约4万元，仅一个月就得到回收，经济效益十分可观。

2.4宁波市回用蒸汽冷凝水取得的节能效果2.4.1宁波市工业锅炉蒸汽冷凝水回用状况宁波市工业锅炉基本上都是蒸汽锅炉，过去由于种种原因，工业锅炉蒸汽冷凝水的有效回收利用率非常低，尤其是蒸汽热交换后的回水热量没有得到很好利用，大量富含热量、品质良好的蒸汽冷凝水被白白浪费，有的甚至被排人地沟，造成能源和水资源的巨大浪费。

近年来，随着国家对节能减排工作的高度重视，以及国家质检总局对高耗能特种设备采取的一系列节能减排措施，宁波市特检院重点对工业锅炉蒸汽冷凝水回用进行了大力宣传和积极的推动工作。在省质监局的大力支持下，宁波特检院组织拍摄了“锅炉水处理和蒸汽冷凝水回用”节能减排宣传片，使越来越多的锅炉使用单位了解回用蒸汽冷凝水能够获得的显著节能减排、节水降耗的经济效益，主动投人改造，尽可能地提高回水回收利用率。据*近统计，宁波市采用蒸汽冷凝水回用的锅炉已达500台以上（见表2的冷凝水回用统计表，有些正在改造的未统计在内），平均回水回用率达到70%以上，采用闭式回用系统的回水回用率高达95%以上，极大地推动了锅炉的节能减排工作。

表2宁波市蒸汽锅炉冷凝水回用统计冷凝水回用台数2.4.2宁波市已采用蒸汽冷凝水回用的锅炉节能。节水总效益根据统计，宁波市回用蒸汽冷凝水的500台锅炉，总蒸发量为1574t/h，平均回水回用率70%，与补给水平均温差651：，锅炉排污率平均降低了8%.若按日均运行16h，平均全年运行300天，平均蒸汽温度15（TC计，取得的节能、节水各项效益计算如下：回用蒸汽冷凝水，可节水：根据目前宁波市工业锅炉热能测试结果，平均热效率为65%，按标准煤的热值为7000kcal/kg计，可节约的热能折算成标准煤为：回用蒸汽冷凝水后，锅炉排污率降低8%获得节能节水效益：节约标准煤60x合计共可节约用水589万t/a，以标准煤计算可节约用煤8.9万t/a. 3结束语搞好锅炉水处理和蒸汽冷凝水回用，其节约用水、节约能源和保护环境的社会效益甚至更要超过直接得到的经济效益。虽然宁波市在锅炉水处理和蒸汽锅炉冷凝水回用方面，已取得了一定的节能减排成绩，然而目前采用蒸汽冷凝水回用的锅炉数量还不到锅炉总数的13%，尤其是蒸发量>4t/h的蒸汽锅炉回水回用率仍偏低，许多可以用闭式回用系统的锅炉用汽系统还有待改造利用。因此节能减排和节水降耗的利用空间还很大，还有更多的潜力有待挖掘，将进一步加强监管，取更有效的措施，推动锅炉节能减排工作的进一步深入进行。

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