鍋爐循環水系統節能技術優化

丁海峰，王傳順

(黑龍江常江化工有限公司，安達 151400)

0 引 言

黑龍江常江化工有限公司鍋爐循環水系統主要向公司設備提供合格的循環冷卻水。屬敞開式鍋爐循環冷卻水系統，其循環水量：400～500 m3/h，保有水量：80～120 m3/h，補充水量：8～12 m3/h，旁濾水量：10～20 m3/h。

2020年公司鍋爐循環水系統水質懸浮物全年皆大大高于國內工業冷卻水設計規范中規定的Ⅱ級水標準(參見表1)。它們大大降低了換熱器的換熱效果。與此同時，垢下腐蝕降低了換熱器的使用壽命。

表1 2020年循環水系統懸浮物、腐蝕率統計表

1 循環水系統技術優化的必要性

1.1 安全生產、穩定運行需要

鍋爐循環水的生產基本原理是鍋爐循環冷卻水經水泵加壓送到鍋爐換熱器與被換熱介質逆流接觸換熱后，吸收熱量后溫度升高，為了滿足工藝要求，溫度升高后的水回到涼水塔進行冷卻降溫。由于鍋爐循環水系統懸浮物經常超標，導致鍋爐裝置內的換熱器經常堵塞，降低了換熱器的換熱效果。從而直接影響到了鍋爐裝置的整個生產系統的安全生產、穩定運行。

1.2 節能降耗、提高經濟效益的需要

換熱器經常泄漏導致鍋爐裝置停車檢修次數增多；通過改善循環水水質，既降低了消耗，又節約了大量的生產成本。

2 技術優化的目標

根據生產需要，將鍋爐循環水水質全部達到高水質，低懸浮物，低腐蝕性。

具體目標如下：懸浮物達到Ⅱ級水要求(≤20 mg/l)，腐蝕率達到國家標準(碳鋼≤0.125 mm/a)，循環水系統處于良好的運行狀態。

3 技術優化采取的措施

3.1 增設溢流槽

對斜管沉淀池進行技術改造，在斜管沉淀池上增設了溢流槽，及時排除換熱器泄漏出的油類物質，減少了殺菌滅藻劑投加量，降低了水體中污垢含量。

3.2 加強旁濾池處理效果

旁濾池是凈化系統水質的關鍵設備。2020年，我們對旁濾池進行了十余次換砂補砂，加強了旁濾池的過濾效果，并先后進行了旁濾池加蓋板以增加回水處理量，為防止反洗強度過大時濾層沖塌，用L65 mm角鋼加固了箅子板。以上措施保證了系統旁濾池長周期正常、穩定運行。

3.3 加強旁濾池處理效果

針對鍋爐循環水系統垢下腐蝕嚴重及粘泥生長過快的情況。2021年1月系統進行了不停車化學清洗，之后大量排污置換。清洗后臥式水冷器進水端花板上銹瘤及管道上粘附的生物粘泥全部剝落，露出金屬色。表明系統設備管線已較干凈。再進行36 h預膜，用旁路試驗管掛片監測，掛片上有明顯的五彩光暈，表明管線、設備內表面覆蓋有一層完整、致密的金屬保護膜。

3.4 更換冷卻塔填料

為增加冷卻效果，于2020年1月更換了鍋爐循環水冷卻塔的填料，采用改性PVC折板波紋型，該種填料抗破碎性和耐壓性好，消除了填料碎片進入循環水中堵塞管道現象。

4 技術優化的鞏固措施

為了鞏固循環水系統技術優化的成果，采取以下措施：

(1)對本次技術優化進行總結，并制定了操作規程下發實施，崗位工人嚴格按照操作規程進行操作；

(2)加強工藝指標控制，確保壓力、溫度等在正常范圍內；

(3)車間每天要對設備維護及工藝質量進行檢查；

(4)時常檢查水質高度是否正常，鼓風機運行期間要適當調整鼓風量，增加投藥量防止管線堵塞，影響生產；

(5)每周要對鍋爐循環水水質進行檢測，保證去鍋爐系統的水質合格；

運行中要防止進入水池的回水帶油，影響正常運行；

(6)冬季要經常檢查伴熱管線，注意防凍。

(7)增設系統旁路試驗管，2020年9月增設了系統旁路試驗管，通過對每月的掛片分析系統水質發展趨勢，從而及時作出調整，使系統的腐蝕、結垢率控制在工藝指標范圍之內。

5 技術優化的實施效果

2021年4月-2021年12月對循環水運行進行了統計分析，效果如下：

自2021年4月運行至今，經過一系列整改，循環水水質有了明顯改善。系統運行穩定,水質波動小。鍋爐循環水系統懸浮物及腐蝕率比2020年有了大幅度下降，并從2021年至今保持水質平穩(見表2)。

表2 2021年4月-12月懸浮物、腐蝕率統計表

6 技術優化產生的經濟效益

2020年4～9月，水冷器平均每隔20天要清理1次，自2021年1月至今，僅清理5次，節省清理費用約20萬元。實現了鍋爐循環冷卻水系統的節能優化，達到了經濟運行的效果。減少停車次數共8次，每次停車按損失20萬元，共20×8=160萬，增加傳熱效果減少原料用量20萬元。

總計節約費用20+20+160=200萬元/年。

7 結束語

針對公司鍋爐循環水系統存在的問題，通過增設溢流槽、加強旁濾池處理效果、加強旁濾池處理效果、更換冷卻塔填料等節能技術改造和工藝操作優化措施，根本上改善了鍋爐循環水水質的運行狀況，達到了對鍋爐循環水充分利用和節能的目的，為公司節約了成本并且創造了經濟效益。