不结圬无氧腐蚀热水锅炉技术应用的可行性和必要性
目前锅炉正逐步向大容量、高参数、多型式方向发展,以提高能源的利用率,适应现代工农业的发展需求,即便如此,根据我国的实际情况,小型工业锅炉还将在一定时期内存在和使用。热水锅炉在我国,特别是在东北地区所占比重还是较大的,它主要用于冬季室内取暖、木材烘干、浴池等方面使用。在热水锅炉的运行中,本体极易损坏,主要由于锅炉产生腐蚀(锅内氧腐蚀、锅外低温酸气腐蚀)而造成的。由于腐蚀和在尾部受热面积灰,降低了锅炉的使用年限和热效率。这种情况在以往的热水锅炉运行中是时有发生的,而想解决这个问题,也没有一个行之有效的方法。不结污无氧腐蚀热水锅炉技术正是解决上述问题而产生的。
该技术的原理是锅炉锅筒内设置热交换装置,把热网的水同锅炉的水分开,使得锅炉的水不参与热网循环,锅炉本体内的水(质和量)不发生变化(见图示)。同时,锅内的水在饱和的温度下工作,炉水溶解氧为零。这样锅炉不结垢、无氧腐蚀,同时,对流受热面粘性积灰也可消除。
1、不结垢无氧腐蚀,不发生低温腐蚀,灰污染轻由于炉水不参与热网循环,使锅炉本体内的水不发生变化,在一个采暖期内不必向锅内加水(本体须密封良好),从而克制了因补水而结水垢的现象。另外,锅内水在饱和状态下,水中的溶解氧为零,这样也克制了本体内壁氧腐蚀现象,由于锅炉内水温较高,现有热水锅炉因结露而导致低温腐蚀现象自然消失。灰污染也减少到最低程度且容易消除。
2、由于锅炉不结垢,不发生氧腐蚀和低温腐蚀,不但使锅炉寿命延长而且使锅炉不需要水处理系统和除氧系统,从而减少了这些设备的投资,使锅炉运行管理费用大大降低。
3、相变传热、运行稳定可靠、安全系数高,在这种锅炉中用先进的传热构件制作热交换装置,以相变形式把锅炉的热量输送给热网,其传热能力大于锅炉输出热功率,从而保证了锅炉安全稳定运行。经实践证明,改造后的锅炉压力能降到常压。锅炉能维持较稳定的炉膛温度,有利于燃料的燃烧,提高燃烧效率,克服了现有热水锅炉炉膛温度不稳定和由于受热网温度影响而使燃料处于不利于燃烧的低温状态等缺点。不结垢、灰污轻,可使锅炉传热工况稳定,确保锅炉在长期高效率下运行,维持锅炉的设计功率,解决了现有热水锅炉的热功率随使用时间的增长而明显下降的问题。
4、可供多种参数的热水改造后的热水锅炉可根据用户所用热水的需要,供应任何压力、多种温度的热水,具有很高的实用价值。
据统计,牡丹江市在用热水锅炉近500台,在这些锅炉中大多数都没有安装水处理设备,运行中对炉水进行除氧的更是微乎其微。在冬季取暖锅炉运行中造成的氧腐蚀、结圬、低温酸腐蚀、灰污染是较严重的,一台热水锅炉因氧腐蚀,即使不更换本体,也要在三、五年更换一次受热面管束,费用从几千元到几十万元不等。这样降低了锅炉的使用寿命及热效率,提高了运行成本,给锅炉用户造成了很大的损失。运用这项技术改造后的锅炉使用寿命可以提高2倍以上,甚至更高。
以牡丹江水泥集团一台SZL7-1.25/9570型热水锅炉改造为例,该炉在运行中由于未对炉水进行软化和除氧,每年冬季锅炉都因结圬腐蚀出现爆管事故。每更换一次管束都在十几万元左右,这样既造成了经济损失,又影响了供热。如果配备软化水和除氧装置,不仅增加设备投资、占地面积、人员,而且设备运行管理也达不到理想的效果,而应用这项技术进行改造的热水锅炉,一次性投资却低于更换管束的费用。从1998年改造至今锅炉从未出现爆管事故,综合各方面因素,通过这项技术改造给该厂节约资金40多万元。
不结圬、无氧腐蚀热水锅炉这项技术,为解决热水锅炉氧腐蚀问题提供了一个较好的方法,它在我市在用热水锅炉上应用的前景是非常宽广的,将带来的经济效益是可观的。