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提高鍋爐整體效率
鍋爐給水質(zhì)量限制了可在鍋爐中可靠維持的最大比電導(dǎo)率（電導(dǎo)率，以微歐/厘米計）。電導(dǎo)率是水中總?cè)芙夤腆w含量的量度。這包括硬度，堿度，氯化物，硫酸鹽，鐵等。溶解的固體含量越高，比電導(dǎo)越大。因此，鍋爐的電導(dǎo)率與給水的電導(dǎo)率之比決定了濃度比。也稱為集中循環(huán)。通過在最大濃度循環(huán)下運行可獲得最佳鍋爐效率。
傳統(tǒng)的軟水器在去除鈣和鎂方面做得非常出色。此過程消除了形成水垢的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)否則會在傳熱表面上形成“石灰”沉積物。但軟化并沒有降低整體總?cè)芙夤腆w。鍋爐給水較軟，但仍保持高電導(dǎo)率。
甲典型的工業(yè)鍋爐以37000磅每小時用50％冷凝物返回的速率產(chǎn)生蒸汽，具有19500磅每小時的化妝需求（大約40加侖每分鐘）。在我們的示例中，這將產(chǎn)生電導(dǎo)率為200微姆歐/厘米的鍋爐給水。如果o在鍋爐烏爾最大電導(dǎo)率極限被設(shè)定為4000，Ô濃度的烏爾濃度比或循環(huán)是20。
為了使電導(dǎo)率保持在4000 micromhos / cm，鍋爐的排污率必須為給水的5％。在這種情況下，每分鐘不足4加侖（每天5750加侖）。
與傳統(tǒng)的軟化方法相比，反滲透的主要優(yōu)勢在于，它可以去除化妝品中99％的溶解固體。在我們的設(shè)計中，使用鈉軟化劑為反滲透提供給水。隨后，這將化妝品的比電導(dǎo)降低到10微歐/厘米。當(dāng)與返回的冷凝水混合時，鍋爐給水變?yōu)?0微姆歐/厘米，而不是傳統(tǒng)的離子交換給水處理那樣為200微姆歐/厘米。因此，鍋爐排污量減少到給水需求量的1％。在此示例中，排污速率現(xiàn)在僅為每分鐘0.75加侖（每天1080加侖）。
由于減少了鍋爐排污中的熱損失，因此可以節(jié)省大量能源。這可以從排污的Btu含量計算得出，該含量取決于鍋爐壓力。在我們的示例中，通過這種策略可以將排污熱損失降低81％。但是，如果鍋爐已經(jīng)配備了排污熱回收設(shè)備，則減少排污的潛在節(jié)省空間將受到限制。
改善蒸汽質(zhì)量
蒸汽的純度和質(zhì)量會受到鍋爐殘留物以及與蒸汽一起離開鍋爐的某些揮發(fā)性氣體（例如二氧化碳）的不利影響。蒸汽的二氧化碳潛力取決于給水的碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度。下列方程式可用于通過給水的P和M堿度估算二氧化碳的潛力。
二氧化碳潛力= 0.79（M-2P）+ 0.35（2P）
通常，P的堿度為零（0），從而將等式簡化為（0.79）M。
鈉離子交換軟化劑不能去除碳酸鹽或碳酸氫鹽的堿度，而反滲透能夠?qū)⒖倝A度降低95％或更多。在我們的示例中，給水M的堿度從鈉軟化的55 ppm（43 ppm二氧化碳電勢）降低到3 ppm（2.4 ppm二氧化碳電勢）（反滲透）。
二氧化碳（CO2）在蒸汽中冷凝形成碳酸，從而降低pH值。CO2含量越高，冷凝液的pH值越低。通常，在軟化，高堿度補充條件下運行的鍋爐產(chǎn)生的二氧化碳足以將冷凝液的pH值降至6.0以下。在諸如此類的低pH條件下，鋼，銅和黃銅的腐蝕是一個潛在的問題。但是，在反滲透的情況下，由于蒸汽中的CO2含量較低，冷凝液的pH值經(jīng)常接近中性（pH 7）。這在蒸汽與食品接觸或用于直接蒸汽加濕的食品工廠和商業(yè)建筑中很重要。在不允許使用化學(xué)添加劑的情況下，在清潔蒸汽發(fā)生器的給水生產(chǎn)中可以使用相同的好處。
減少化學(xué)消耗
現(xiàn)代蒸汽裝置的成功運行需要使用各種水處理維護化學(xué)品。這些包括除氧劑，防垢劑，聚合物和蒸汽/冷凝水腐蝕抑制劑。這些化學(xué)藥品的用量主要取決于鍋爐循環(huán)的濃度（排污速率）和蒸汽的二氧化碳勢（給水堿度）。
市場上有許多專用的專有水處理配方可用于處理工業(yè)和商業(yè)蒸汽鍋爐。商戶的名稱和編號各不相同，但基本的水化學(xué)要求保持不變。
根據(jù)最近的一項調(diào)查，中和胺占鍋爐水處理化學(xué)品的最大支出。胺通常占鍋爐化學(xué)品支出的50％到75％。剩余的成本中包括聚合物，除氧劑（例如亞硫酸鈉）和苛性鈉。
化學(xué)處理一百萬磅蒸汽的成本取決于給水水質(zhì)，所用化學(xué)品和鍋爐運行條件。在我們的示例中，使用鈉軟化的化妝品，每百萬磅蒸汽的成本為60美元。這是一個合理的預(yù)算數(shù)字。（盡管，根據(jù)我的經(jīng)驗，我經(jīng)?？吹交瘜W(xué)成本超過每百萬磅蒸汽200美元。）通常，商用鍋爐每百萬磅蒸汽的成本比工業(yè)鍋爐高。
回到我們的平均工業(yè)鍋爐上，每小時，每小時24小時/ 365天產(chǎn)生37,000磅的蒸汽，每年的化學(xué)費用為$ 19,500。
現(xiàn)在，讓我們考慮改造補給水系統(tǒng)以包括反滲透的優(yōu)勢。這有兩件事。首先，它降低了給水電導(dǎo)率，因此鍋爐在較高的濃縮循環(huán)下運行。這有效地降低了排污率。排污量減少，意味著減少了排入下水道的鍋爐化學(xué)品。在我們的示例中，排污率從鍋爐給水的5％降低到1％。這表示除氧劑，聚合物和苛性鈉消耗量減少了80％；其他所有條件都是平等的。
其次，由于反滲透系統(tǒng)會降低給水的堿度，因此蒸汽中的二氧化碳潛力會大大降低。在我們的示例中，CO2電位從43 ppm下降到2.4 ppm，降低了94％。這是足夠顯著的降低，以致在某些情況下可以完全消除中和胺。但是，如果這個目標(biāo)無法實現(xiàn)，那么至少中和胺的支出將大大減少。
總體而言，保守起見，可以肯定地說，與單獨的鈉軟化相比，通過反滲透改造來提高鍋爐給水質(zhì)量將減少75％的水處理化學(xué)費用。在我們的示例中，平均每個工業(yè)鍋爐每年可節(jié)省的化學(xué)藥品費用為14,625美元。
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