《热电联产锅炉冷凝水回用技术应用》.doc

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《热电联产锅炉冷凝水回用技术应用》
可行性报告
一、 立项的背景和意义：
锅炉是高耗能特种设备，在各行各业中使用广泛。我市在用热电锅炉有160多台，冷凝水回用是锅炉节能减排十分有效的措施，尤其是将高温蒸汽冷凝水回用作锅炉给水，大概可降低燃料的消耗，减少耗水量和水处理费用在50%以上。但往往回水中含铁量严重超标现象，这将对锅炉和汽机造成腐蚀。且回水的水温都在60℃以上，如果直接进离子交换器处理，树脂将遭到破坏，因为阴阳树脂的耐热温度均在60℃以下。因此冷凝水综合回用及除铁、除硬技术应用处理，可显著降低锅炉运行成本，获得可观的经济效益，增强企业竞争能力。
回收蒸汽冷凝水作为锅炉给水，不仅节水、节能，经济效益非常显著，而且还可以减少补给水软化处理时的排废和凝结水排废对环境的污染，降低水质处理费用。只要做好冷凝水回收水质处理准备，做到防范和补救相结合，才能充分发挥回收利用蒸汽冷凝水的效益。
生产用热设备后生成的冷凝水回用主要存在以下几个问题：
1、高温蒸汽冷凝水除铁效果能否达到GB/T12145-2008标准规定的锅炉给水含铁量要求。
当前，我国的GB/T12145-2008已规定了回水的质量要求，但对于这部分可循环利用冷却水中含铁量、总硬度超标的情况，许多企业是选择排放，这样做就增加了生产成本。目前有许多高温除铁装置在实际应用中能否使出水含铁量≤30μg/L尚不明确。
2、高温冷凝水中含一定量的总硬度，目前我国尚未有耐的交换剂来进行去除。
由于企业在生产用热设备后产生的这部分冷凝水中总硬度均大于2μmol/L，有些甚至在50μmol/L以上，水温在70℃~100℃之间，如果这么高的水温经除盐系统处理，将会对交换剂造成破坏。因此，企业往往不经除硬就作为锅炉的给水，长期使用后导致锅炉的结垢和腐蚀。
二、国内外研究现状和发展趋势
近几年在一些发达国家得到了广泛的应用，并取得了可观的经济效益和良好的环保效益。在设计回收系统时，要对用汽设备的热负荷详尽调查，完成从锅炉-蒸汽管网-用汽设备-疏水系统-回收泵-回收管网-给水泵-锅炉的热力循环系统的周密设计，保证热力系统近于完善的能源梯级利用程度。
我国资源利用率只有32%，美国则为51%，日本则为57%，而我国的经济发展成本是发达国家的1.5倍，这种状况如不改变，将会严重影响我国经济增长。因此，我国在合理使用和节约能源，提高资源的综合利用率方面，应进一步加大力度。
在北方一般是采用余热回收的形式，通过换热器利用冷凝水的余热来加热自来水作为生活热水来使用。冷凝水回收未能作为锅炉补水的主要原因是回水水质不合格，冷凝水呈酸性，水中金属离子浓度超标。在利用传统的开式回收系统回收冷凝水时人们发现冷凝水在回收过程中会对钢质管道形成腐蚀，而铁离子等腐蚀产物对水质造成污染，使冷凝水颜色发黄甚至发红，即俗称的“红水”现象。未经处理的冷凝水若作为锅炉补充水，水中所含大量铁离子会在锅炉传热面发生2次结垢及垢下腐蚀，以致对锅炉形成危害。这些问题长时间得不到解决，严重影响了冷凝水的利用率，导致排污增加和水资源及热能浪费。
三、研究开发的内容、技术关键
因目前国内尚无耐高温的树脂，所以部分的回水都不经过除硬处理而直接作为锅炉的给水，这样就不能满足GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的标准要求。
本课题根据目前国内的除铁设备、除硬条件，结合企业使用现状，主要是针对热电锅炉回水温度在60℃以上，进行除铁、除硬的有效性研究，主要开展三个方面的工作：
1.搜集高温冷却水除铁、除硬技术及设备的相关信息
2.分析高温冷却水含铁量和总硬度的数据并进行有效处理
3.调试和测量处理后的水质情况分析
四、预期目标（主要技术经济指标、应用或产业化前景）
近年来，我市热电联产项目逐步增加，产能快速提高，锅炉所产生的蒸汽，经过生产用热设备后生成大量的冷凝水。在一般的热电厂、造纸企业、化纤企业、石油化工、宾馆等行业，可以利用冷凝水作锅炉的补给水，但这些冷凝水水质普遍存在含铁量和硬度偏高的问题，不符合GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》给水的标准要求，直接利用，会导致锅炉系统腐蚀和结垢。本课题通过对锅炉蒸汽冷凝水水质综合处理，有效去除铁和硬度，保证冷凝水水质达到GB/T12145-2008给水的标准要求，并实现以下预期目标：
（1）利用余热，节省费用。蒸汽冷凝水回水温度一般在60℃~95℃，作为锅炉补给水可以提高给水温度40℃~60℃，每年可回收70℃~80℃冷凝水达100万吨，利用此热量，相当于节约13000吨标煤，每年节省费用1000多万元；
（2）利用回水，节约资源。冷凝水回收量一般可达到锅炉补给水量的40%~80%，大大节约锅炉用水量，同时又节约再生剂的用量及再生废液的排放，每年节省费用近1000万元；
（3）节能减排。热量的回收可减少锅炉的燃料耗量，燃料量的减少也就减少了烟尘和二氧化硫等废物的排放量，可减轻大气污染，不但改善了工作环境，实现了节能减排的目的；
（4）提高锅炉实际热效率。由于冷凝水的利用，使锅炉给水温度上升，节省燃料，使锅炉实际热效率提高，充分发挥了锅炉的潜力。
综上，本课题研究工作，既能充分科学地利用蒸汽冷凝水，节省大量的生产费用，每年达2000多万元，同时能实现节能减排的目的，具有显著的经济效益和社会效益。
五、研究方案、技术路线和组织方式与课题分解
1、调研各用户单位水源水质情况及基础信息统计，有针对性地选用几家回水水质存在问题的锅炉进行化验分析；
2、选择切实可行的除铁、除硬设备装置，以达到回收冷凝水中的水质指标符合GB/T12145标准；
3、试验验证 统计在加装该除铁、除硬设备后，对测试结果进行对比，有效降低了锅炉运行成本；
4、结合试验结果制定冷凝水利用回收对策。
六、计划进度安排
起始年月
进度目标要求
2011.1.3.

收集相关资料和标准，对在用锅炉回水水质调查、分析及数据整理

至
2011.3.15.
2011.3.16.

选择及配备相关有效的水质处理设施

至
2011.5.31.
2011.6.1.

对改进后的锅炉水质进行跟踪分析

至
2012.2.29.
2012.3.1.

总结、评审

至
2012.4.30.
七、现有工作基础和条件
1、我院通过了国家级特种设备检验机构核准以及中国国家实验室认可和检查机构认可，出具的试验数据和检验检测报告具有法律效力。我院在锅炉介质检验与研究方面的具有较强的技术能力，拥有高素质的检测力量和比较齐全的仪器装备，并且已有对锅炉水处理二十多年的现场检验经历和经验，掌握了大量的第一手数据资料，充分了解工业锅炉介质的使用现状和存在的问题。
2、现有常规的检验检测仪器如下：
2.1分光光计DR-2400
2.2电位滴定仪T-50
2.3PH仪PHSJ-4A
2.4现场溶解氧测定仪OX-12B
2.5电导仪SG7
2.6电子天平CP224S
2.7 浊度仪2100P
3、拥有完善的质量体系，相应应急预案。有常规的安全防护装备。
八、经费预算
设备费（万元）
5
能源材料费
2
试验外协费
2
资料印刷费
1
会议及调研费
2
租赁费
12.5
鉴定验收费
3
人员经费
1
管理费
0.5
其他费用
1

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