鍋爐給水管理
「鍋爐」是將水加熱轉變成蒸氣的設備,工業上對於蒸氣的利用從最簡單的加熱,或帶動氣鍋輪機、壓縮機,到多功能發電用途之汽電共生等,都是與水發生密切的關係。一般而言,鍋爐給水系統之障礙為水垢、沉積物及鏽蝕與汽水共沸,茲說明如下:
一、 水源
通常鍋爐給水水源有自來水、地下水、泉水、工業用水…等;這些水源在沒有處理過時通常會含有各種不純物質混合在裡面。在水中含有鈣離子(Ca2+)和鎂離子(Mg2+)等分子,這個離子叫做硬度。水中也溶化著氧氣,氧氣會與鐵產生反應而發生鏽蝕。所以各種水源在未經處理時是不能直接供給鍋爐使用的。
二、 未經處理的水對鍋爐的影響
1. 水垢與沉積物
在水中的硬度分子及雜質被加熱後,會變成硬金屬物質「水垢」附著在水管內難以去掉或沉積為軟泥附著在鍋爐內成為沉積物。水垢與沉積物會明顯危害鍋爐,影響熱交換效率,增加燃料費用,嚴重時會使爐管過熱而爆裂。
2. 鏽蝕
由於水中均含溶存氧,當溶存氧隨鍋爐給水進入爐體內,受到高溫催化,及與鍋爐本體或爐管等材質部分起激烈而嚴重之鏽蝕,尤其氧氣所造成之鏽蝕為孔蝕,將對爐管造成穿孔破管之危害。
3. 汽水共沸
當鍋爐蒸汽挾帶部分水滴到蒸汽系統時,將造成現場袪水器不斷作動而消耗能源,且製程加熱不易或爐體液位上下起伏太快,導致鍋爐熄火等種種障礙時,稱為汽水共沸。
造成汽水共沸之主要因素有:
(1) 水質:原水水質較差,且爐水又濃縮過高。
(3) 機械:爐水水位控制過高,蒸汽出口之汽水分離器效果不佳。
三、 適合鍋爐的水
適合鍋爐使用的水必需符合四個條件。
1. 除掉硬度的水(防止水垢)-軟水
含有硬度的水叫「硬水」,硬水通過軟水裝置,去掉水中的硬度成份就是軟水。為了防止水垢產生,就必需去掉水中的硬度成份。硬度成份可以靠軟水器去掉。
2. 除掉氧氣的水(防鏽)-脫氧水
3. PH調整鹼性的水-鹼水
PH值中性為7,7以下為酸性, 7以上為鹼性。根據實驗鐵在PH11.0~11.8之間的情況是最不容易生鏽的;所以為了預防鍋爐水管生鏽,爐體內的水適當鹼性(PH11.0~11.8)最好。控制爐水濃縮倍數或在水中注入藥劑可以調整PH值。
4. 調節濃縮程度的水
鍋爐運轉時,爐水將不斷的濃縮而逐漸囤積不良的雜質,造成不能取得良好的蒸汽。為了防止汽水共沸獲得良好蒸汽,爐內的水需要交換新水調節濃縮程度。
四、 鍋爐給水系統規劃
採集各種給水樣本做水質分析報告,根據報告內容及鍋爐使用現況,以專業設計最符合需求的水處理設備規劃,確保鍋爐安全效率無虞。
1. 原水水質,鍋爐給水水質,爐水水質,回收水水質:
PH ;電導度 ;M鹼度 ;
總硬度 ;全鐵 ;磷酸鹽 。
2. 鍋爐型式:□ 貫流式 □ 爐胴煙管式 □ 水管式
3. 蒸發量: kg/Hr
4. 使用壓力: kg/cm2
5. 補給水量: L/day
6. 運轉時間: Hr/day
7. 濾水設備:軟水機 L;活性碳 L;除鐵機 ;RO
8. 貯水槽:軟水貯槽 L;回收水槽 L;脫氧槽 L;
排放槽
9. 藥注機: 台
五、 鍋爐給水系統問題及相對處理對策
鍋爐給水系統問題
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相對處理藥品及功效
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1. 鍋爐給水中含有硬度分子
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軟化器:利用樹脂和水溶液兩者間之離子,進行可逆的相互反應,以便去除水中的石灰質、鈣、鎂等元素。
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2. 鍋爐給水中含有鐵分子
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除鐵器:可使用除鐵劑或除鐵錳砂,對除去水中之鐵份具有很大效果。
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3. 鍋爐有鍋垢附著,排放爐水白濁,煙囪排氣溫度偏高,浪費能源,每年需要酸洗。
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清罐劑:有效結合水中鍋垢成份形成鍋泥,使爐管不至於附著水垢造成破管。
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4. 爐水排放紅濁,有鐵銹沉積物,檢視鍋爐本體有孔蝕(Pitting)或腐蝕情形。
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脫氧劑:可迅速與水中溶存氧作用,並形成氧化皮膜保護爐管。
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5. 爐水紅濁檢視爐體卻無腐蝕現象,但回收水槽或補給水槽水色紅濁,有鐵銹沉積物。
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復水處理劑:藥品與蒸汽同步進入蒸汽管線,有效與回收水及純水或軟水反應,並於回收管線上形成保護膜,有效抑制回收水管線腐蝕。
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6. 鍋爐發生金屬材質生銹腐蝕現象
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皮膜防銹劑:能迅速鈍化鍋爐中之氧化鐵,並造成磁性氧化鐵,保護皮膜,防止腐蝕與點蝕及生鏽等問題。
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7. 鍋爐已知有鍋垢附著,造成浪費燃料或鍋爐處於不良操作狀況,但因生產而無法停車酸洗。
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清罐除垢劑:可在開車中逐漸分解、剝落鍋垢,達到不停車即可清除鍋垢之目的。
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8. 鍋爐已有鍋垢附著嚴重,造成浪費燃料或有破管之危險,必須進行酸洗。
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高效力除垢劑:含有腐蝕抑制劑、濕潤劑及指示劑隻有機酸和無機酸,可使用於各種金屬管件清洗,且含有滲透劑,除垢除銹效力極強。
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六、 水質控制條件:
鍋爐水水質控制界線說明
項目
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控制界線值
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太低之影響
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太高之影響
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改善建議
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PH值
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10.5 ~ 11.8
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鍋爐與管路易生鏽
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鹼性脆化
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1. 控制濃縮倍數
2. 適時排放
3. 控制加藥量
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電導度
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<5000
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無
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汽水共沸
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1. 適時排放
2. 控制濃縮倍數
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M-鹼性度
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<800
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影響PH
造成腐蝕
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影響PH
造成鹼性脆化
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1. 控制濃縮倍數
2. 適時排放
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總硬度
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0
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無
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水垢產生,降低熱傳效率,受熱不均,易爆管。
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1. 注意軟水機再生之相關事項
2. 用化學藥品輔助
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全鐵
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2 ~ 4
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無
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腐蝕破管
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用化學藥品抑制
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磷酸鹽
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20 ~ 40
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易有水垢產生
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造成浪費
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七、 維修及保養服務
鍋爐是工廠的心臟,良好的處理可以防止鍋爐產生鍋垢和腐蝕,提高鍋爐效率,節約大筆用油費用,並保護設備免於損壞,實為工廠設備保養最重要的重點之一。針對鍋爐為順公司擁有最佳的技術團隊提供優質完善的保養服務:
1. 協助建立鍋爐系統管理,以達到安全順暢、高效率之鍋爐操作。
2. 每月定期做水質檢驗服務,根據水質化驗結果,隨時提出最佳之操作對策,以掌握處理狀況,確保處理效果。
3. 協助解決相關之給水、用水及廢水問題。
4. 協助配合年度鍋爐檢查,會同清掃、檢視鍋爐設備,並提供檢討改進建議。
5. 隨時提供鍋爐水處理之最新技術資料。
6. 鍋爐水位安全檢測、爐體超溫安全檢測,可預防鍋爐災害。
7. 排除燃燒問題與解說。
8. 異常狀況時,隨時蒞臨到廠服務,提供即時適切之處理及建議。
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