任華

(大同市熱力有限責(zé)任公司，山西大同 037006）

“YZ-101防腐阻垢劑”在供熱系統(tǒng)水處理中的應(yīng)用

任華

(大同市熱力有限責(zé)任公司，山西大同 037006）

通過對供熱系統(tǒng)水處理不同運(yùn)行方式的研究，及水處理方法的分析，發(fā)現(xiàn)使用YZ-101防腐阻垢劑不僅節(jié)能而且環(huán)保，同時還具有防腐除垢功效，可給供熱企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益.

水處理 離子交換 預(yù)處理 YZ-101防腐阻垢劑 運(yùn)行成本

供熱企業(yè)是依靠水作為能量傳遞介質(zhì)進(jìn)行供熱的.水質(zhì)指標(biāo)的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本，水處理技術(shù)是供熱企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，也是關(guān)系到企業(yè)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，對企業(yè)的運(yùn)行成本和節(jié)能降耗有著至關(guān)重要的作用.供熱中的水處理技術(shù)有很多類型，而比較普遍的離子交換技術(shù)則是既經(jīng)濟(jì)又高效的一種水處理技術(shù).但是再生劑(食鹽)容易導(dǎo)致地下水污染.為克服地下水的鹽污染，人們開始更多地接受具有除垢、除銹、育保護(hù)膜、防止人為失水等功能的“YZ-101防腐阻垢劑”為主的水處理工藝.

1 供熱系統(tǒng)補(bǔ)給水處理的目的和任務(wù)

供熱系統(tǒng)補(bǔ)給水處理的目的主要是對進(jìn)入鍋爐之前的水，即鍋爐給水中的懸浮物、膠體物、有機(jī)物、各種溶解的鹽類和氣體,利用物理和化學(xué)的方法進(jìn)行處理，并對鍋內(nèi)水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，使供熱系統(tǒng)給水的品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，以防止或減輕鍋爐結(jié)垢、積鹽和腐蝕.由于自然界中天然水的水質(zhì)種類極多，水質(zhì)成分差別甚大，因而對水處理工藝的要求也就不盡相同.同時，供熱企業(yè)不同類型的供熱系統(tǒng)對補(bǔ)給水水質(zhì)的要求也存在差別.因此供熱系統(tǒng)水處理的主要任務(wù)就是按照鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的水處理方法以保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行.

2 供熱系統(tǒng)補(bǔ)給水的處理過程

對于供熱系統(tǒng)補(bǔ)給水的處理過程不論采用哪種工藝，都包含預(yù)處理和軟化兩個階段.水的預(yù)處理是分離水中懸浮物和膠體雜質(zhì)的首要環(huán)節(jié)，也是鍋爐水質(zhì)處理的必要過程，因此，不論是地表水還是地下水、都必須經(jīng)過預(yù)處理.而為了避免供熱系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕，保證蒸汽的良好品質(zhì)，必須對水質(zhì)進(jìn)行軟化處理，軟化過程分為爐外處理和爐內(nèi)處理.2.1 水的預(yù)處理

水的預(yù)處理是為保證供熱系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行，提高水質(zhì)而預(yù)先進(jìn)行的初步處理.因?yàn)樽匀唤缢w中都含有大量的泥沙、粘土、有機(jī)物、微生物和其他雜質(zhì).這些雜質(zhì)的存在，嚴(yán)重影響著水系統(tǒng)及設(shè)備的正常運(yùn)行.為了使水質(zhì)達(dá)到預(yù)期的效果，必須在水進(jìn)入后續(xù)設(shè)備之前將有害雜質(zhì)降低或除去,這就需要預(yù)處理.水的預(yù)處理大體上分混凝、沉淀、澄清、殺菌、過濾等幾個分級凈化過程.但根據(jù)水質(zhì)的不同在過程選擇上存在差異.對于水質(zhì)指標(biāo)較好(也就是硬度較低)的地下水，一般采用過濾方法即可達(dá)到水質(zhì)要求.而地表水由于水質(zhì)差別較大，選擇的凈化過程就不盡相同，有簡有繁.可由具有混凝、沉淀、澄清、殺菌功能的水力循環(huán)澄清池或機(jī)械攪拌澄清池等裝置來完成，而過濾過程可由活性碳或離子交換床、機(jī)械過濾器和采用中空纖維膜分離技術(shù)的超濾、微濾等過濾材料和設(shè)備來承擔(dān).經(jīng)過上述方法處理之后，可以去除水中大部分的懸浮物質(zhì) (濁度)、色度、膠質(zhì)、有機(jī)物、微生物等雜質(zhì)或?qū)⒁陨纤|(zhì)指標(biāo)降低到一定的程度.

2.2 水的軟化

到目前為止我國工業(yè)鍋爐的給水基本上都是采用鈉離子交換軟化水，該法具有操作簡單、維護(hù)方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備投資少、除鹽徹底等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用在水處理過程中.但鈉離子交換樹脂失效后就需要用食鹽進(jìn)行再生，再生劑耗量大，再生廢液有污染并且不適應(yīng)高含鹽量水質(zhì).在供暖系統(tǒng)使用的鈉離子交換器其鹽耗一般在250～500 g/mol.也就是說每置換出水中20 g鈣離子或12 g鎂離子，就需要使用250～500 g食鹽.每制取1 000 kg軟化水，就有2 kg左右的食鹽被排放到地下，就這樣食鹽如同大海搬家一樣地被排入了地下水，造成地下水永久性鹽污染.

供熱系統(tǒng)水處理工作除防垢外，還需做到防腐、防人為失水.防垢工作運(yùn)用上述的鈉離子交換水處理方法較容易做好,但是，整個供熱水系統(tǒng)存在的腐蝕問題就很難解決.大同市熱力公司針對目前現(xiàn)狀，使用YZ-101防腐阻垢劑水處理方法對腐蝕嚴(yán)重的板式換熱器進(jìn)行清洗，效果可觀.

3 使用YZ-101防腐阻垢劑水處理方法

大同市熱力公司2臺58 MW熱水鍋爐多年來采用鈉離子交換軟化水，嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行軟化，盡管軟水十分合格，但由于失水量大并沒有阻止板式換熱器和整個水系統(tǒng)發(fā)生較嚴(yán)重的腐蝕.因此板式換熱器和整個采暖水系統(tǒng)的防腐成為公司的老大難問題.

2009年10月份，公司采用了王雅珍教授的防腐理念，在2臺58 MW熱水鍋爐的一次網(wǎng)水系統(tǒng)使用YZ-101防腐阻垢劑，取得了意想不到的效果,不僅解決了板式換熱器的腐蝕問題，而且防人為失水問題也得以解決.實(shí)際運(yùn)行表明，采用了YZ-101防腐阻垢技術(shù)，節(jié)能效果明顯，熱效率顯著增強(qiáng)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.YZ-101防腐阻垢劑的使用過程極其方便，不用除氧便可體驗(yàn)到其擁有各種多功能作用，在此我們對此藥劑的作用、性質(zhì)、效果進(jìn)行剖析.

YZ-101防腐阻垢劑具有以下三種防腐功能，首先是在運(yùn)行過程中達(dá)到除垢、除銹.供熱水系統(tǒng)發(fā)生的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，除掉了水系統(tǒng)的垢和銹，也就是除掉了電化學(xué)腐蝕的陰極，從而阻止了電化學(xué)腐蝕.其次是它含有幾種育膜劑，可迅速滲透過水垢和鐵銹，在鐵的表面育上一層黑亮的保育膜，從而隔絕O2的腐蝕、CO2腐蝕和垢的腐蝕.再次就是它是一種堿性藥劑，能迅速提高水系統(tǒng)的pH值，使水系統(tǒng)的pH≥10，即可使鐵處在鈍化區(qū)中，使腐蝕降到最低.而且投加YZ-101防腐阻垢劑后，循環(huán)水呈墨黑色，因而可有效地防止人為失水，取得更加理想的經(jīng)濟(jì)效益.

使用該技術(shù)在運(yùn)行狀態(tài)下可達(dá)到除垢、除銹、防腐、育保護(hù)膜、防止人為失水的作用，從而達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)鹽、延長設(shè)備使用壽命以及減少設(shè)備維修量的目的.在供熱采暖系統(tǒng)可節(jié)能20%～50%，節(jié)水1倍至幾倍，節(jié)電≥20%，節(jié)鹽50%～90%.

3.1 采用YZ-101防腐阻垢劑后的經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

按節(jié)能的下限值20%、節(jié)水1倍、節(jié)電25%、節(jié)鹽60%等保守估算，采用高效節(jié)能技術(shù)前后的經(jīng)濟(jì)對比如下：

3.1.1 9個熱力站2010-2011年供暖期指標(biāo)計劃

見表1.

表1 9個熱力站2010-2011年供暖期指標(biāo)計劃

3.1.2采用YZ-101鍋爐防腐阻垢水處理技術(shù)后的預(yù)測值見表2.

表2 YZ-101鍋爐防腐阻垢水處理技術(shù)后的預(yù)測值

3.1.3 采用YZ-101防腐阻垢技術(shù)后的經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

純增經(jīng)濟(jì)效益≥303.2萬元/a.

1)增加的效益463萬元.

采用高效節(jié)能技術(shù)后9個熱力站1 643 850m2供暖面積可節(jié)約動力電1 568 450 kW·h，合人民幣815 594元；節(jié)水120 150 t，合人民幣348 435元；節(jié)鹽61 380元，總計可節(jié)約人民幣1 225 409元，再加上30名站員工資約可節(jié)約人民幣135萬元.

此外，由于YZ-101防腐阻垢劑可以終止整個水系統(tǒng)管道和設(shè)備的腐蝕，故可以大幅度地降低維修費(fèi)用.經(jīng)對上海昱真水處理科技有限公司大量用戶調(diào)查，該技術(shù)可以每平方米減少維修費(fèi)用2元以上.1～2年就可以使供熱系統(tǒng)走上良性循環(huán),減少設(shè)備管網(wǎng)維修費(fèi)用款約大于328萬元.

2)需要增加的支出：159.8萬元.

(1)購藥款：85.8萬元.

采用昱真技術(shù)的第一年需購YZ-101防腐阻垢劑33 t，第二年需購YZ-101防腐阻垢劑16～20 t.第三年需購YZ-101防腐阻垢劑16 t.(每噸藥款按1.24萬元計)

(2)購置設(shè)備款：74萬元.

①九個換熱站需購立式擴(kuò)容除污器9臺，每臺需4萬元，總計36萬元.

②改造水箱等費(fèi)用總計約8萬元.

③購置加藥器10臺，需30萬元(可不用省掉)

3)純增經(jīng)濟(jì)效益≥303.2萬元.

463-159.8＝303.2萬元.

4 結(jié)論

隨著人民生活水平的不斷提高，我國城市工業(yè)化進(jìn)程腳步的不斷加快，城市集中供熱普及率將大幅度提高.為使這一碧水藍(lán)天工程更加環(huán)保節(jié)能，為防止地下水資源被污染，本著水系統(tǒng)的防腐防垢防失水的原則選擇合理的水處理方法尤為重要.熱水鍋爐除防垢工作至關(guān)重要外，腐蝕的防治更加重要，必須引起足夠重視，并采取相應(yīng)措施，為將供熱系統(tǒng)的腐蝕降到最低限度，從而達(dá)到延長設(shè)備的使用壽命，增加供熱效果.我們不僅要防止熱力除氧腐蝕，還要防止循環(huán)泵和補(bǔ)水泵的負(fù)壓側(cè)吸氧、二氧化碳造成鍋爐的腐蝕.而投加YZ-101防腐阻垢劑可有效防止供熱循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢問題，同時可不用任何除氧設(shè)備.并且它還可用作鍋爐的停用保護(hù)劑.另外，投加該藥品后，只需監(jiān)測供回水的pH值在10～12之間即可，其他項(xiàng)目都不必監(jiān)測，從而降低了許多設(shè)備費(fèi)用和勞動強(qiáng)度.使用了YZ-101防腐阻垢劑后，不僅節(jié)約了水耗、電耗和鹽耗，而且可減少對地下水的污染，提高了經(jīng)濟(jì)效益.因此YZ-101防腐阻垢劑是供熱系統(tǒng)水處理中經(jīng)濟(jì)環(huán)保節(jié)能的一種水處理方法.

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The Application of YZ-101 Antiseptic Scale-retardant in the W ater Treatment Process of Heating Systems

REN Hua
(Datong Thermal Power Co.Ltd,Datong Shanxi,037006)

The author,by researching the differentoperation patterns of the water treatment of heating systems,and based on the analysis ofwater treatmentmethods,has found that the YZ-101 Antiseptic Scale-retardant is not only energy-saving butalso environment-friendly,with the effect of antiseptic and scale-retardant,which could bring considerable economic benefits to the heating companies.

water treatment;ion exchange;pre-treatment;YZ-101 Antiseptic Scale-retardant;operation cost

TB657.5

A

〔編輯 楊德兵〕

1674-0874(2010)04-0032-03

2010-05-06

任華(1969-)，女，山西大同人，工程師，研究方向：水處理技術(shù)在供熱中的應(yīng)用.