簡易流程圖
軟水直接通過鍋爐衛(wèi)士處理后,再經(jīng)過濾器過濾后直接進(jìn)入鍋爐,省去鍋爐除氧過程;
鍋爐的排污水直接經(jīng)過換熱器,回收余熱后進(jìn)入沉淀池;
蒸汽凝結(jié)水回收進(jìn)沉淀池與鍋爐排污水混合,再經(jīng)過濾器后直接回用;
整個鍋爐系統(tǒng)能夠做到基本零排污,用少的費用創(chuàng)造大效能。
超凡鍋爐衛(wèi)士CFBG系統(tǒng)的特點,原理及作用
特點:
鍋爐衛(wèi)士的材質(zhì)含有鎢、鐵、鋰等九種不同的金屬成分,所采用的技術(shù)使工具起作一種特殊的電化學(xué)催化體作用。合金所包含的元素的電負(fù)性比液相中的離子要低,工具通過電化學(xué)的方式使流體和流體中的物質(zhì)靜電位發(fā)生改變,從而防垢和腐蝕的形成。
原理:
(1) 除垢原理:因為水溶液所含的離子的電負(fù)性比工具核心部件的電負(fù)性大,所以催化合金的電子進(jìn)入到水溶液中?;蛘咭噪妱觿菪虻挠^點,超凡鍋爐衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)核心部件含有的元素的氧化電勢比水溶液中的離子的氧化電勢大。當(dāng)水流過工具時,一些電子進(jìn)入水溶液中,在許多電子的劇烈旋轉(zhuǎn)運動過程中,取代了一些已經(jīng)被捕獲的離子,諸如CO32- 、HCO3-、SO42- 和OCl-等。這些取代的電子變成了溶液中的“自由電子”,并且這些“自由電子”能被電負(fù)性小的離子或膠體,例如Ca2+ 、Mg2+ 、SiO2、Al2O3和Fe2O3等捕獲。這使得Ca2+ 、Mg2+ 脫離CO32- 、SO42- 和HCO3- ,形成原子結(jié)構(gòu)(Ca0 、Mg0 ),其結(jié)果是,當(dāng)它們處于水溶液中時,它們的離子鍵斷裂;或者當(dāng)它們處于沉淀的固體即垢的狀態(tài)時,它們的晶格鍵斷裂。當(dāng)鍋爐中的水受到加熱時,或者水的堿度達(dá)到pH8.4以上的情況下,水中電子數(shù)量的增加也阻止碳酸氫根離子分解為H+ 和CO32-。 膠體物質(zhì),例如硅石、氧化鋁以及銹顆粒,通過獲得或重新獲得負(fù)電荷而保持懸浮在溶液中,不吸附到鈣離子、鎂離子和鐵離子上;獲得負(fù)電荷也引起這些膠體物質(zhì)受到存在于流動水中的或者早已吸附到膠體物質(zhì)上的這些離子的排斥。這種排斥分離抑制了這三種離子的硬度效應(yīng);水中的硬度總是由于Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 這些離子的存在而造成的。 作為粘結(jié)劑而吸附于垢晶格上的硅石、氧化鋁,也能從已生成的垢晶格上脫離。這樣,由于Ca0 和Mg0 元素以及帶負(fù)電荷的SiO2(-)和Al2O3(-)的脫離,垢晶格便逐漸遭到破壞和消除。
(2) 防腐原理:以鐵的銹蝕為例,銹是鐵在特殊情況下的典型腐蝕產(chǎn)物,銹的形成需要三步電化學(xué)反應(yīng):
①、 金屬表面的陽極區(qū)域(陽極)發(fā)生金屬的溶失。對于鐵的情況來說,鐵(Fe)氧化為Fe2+ 離子而溶解于水中。
②、形成Fe2+ 離子的結(jié)果,使兩個電子從Fe原子上脫離而流向陰極區(qū)域(陰極)。
(3) 水溶液中的氧(O2 )移動到陰極,結(jié)合那兩個流向陰極的電子,在陰極區(qū)域生成氫氧根離子(OH-),從而完成電流循環(huán)。反應(yīng)如下:
①、 陽極反應(yīng): Fe→ Fe2+ + 2e-
②、 陰極反應(yīng): 1/2 O2 + H2O + 2e- → 2(HO-)
③、 或 e- + H+ → H0
如果缺氧,氫離子( H+ )在陰極區(qū)域代替氧而參加反應(yīng)(反應(yīng)式(3)),完成電流循環(huán)。Fe2+ 離子與OH-離子化合生成氫氧化亞鐵,如下式所示:
(4) Fe2+ + 2OH-→ Fe(OH)2
當(dāng)Fe(OH)2發(fā)生氧化反應(yīng)就生成鐵銹:
(5) 2Fe(OH)2 + 1/2 O2 → Fe2O3 ?2H2O
如果使鐵的負(fù)電荷比周圍物質(zhì)多些,迫使陽極區(qū)域的反應(yīng)宛如陰極區(qū)域,這樣就可以抑制腐蝕。將水溶液中的額外電子(由超凡鍋爐衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)提供)吸引到陽極區(qū)域,從而避免Fe原子變?yōu)殡x子,就能實現(xiàn)抑制腐蝕。添加的電子也可以通過將鐵銹分散為細(xì)微的膠體顆粒來溶解鐵銹。與此相似,對于除鐵之外的其它金屬,例如銅和鋁,其腐蝕也可以得到抑制。
節(jié)省除氧器運行費用(按目前較經(jīng)濟(jì)的除氧方法)
除氧器消耗蒸汽0.7t/h,按除氧器效率70%計算,年運行8000小時,蒸汽成本100元/噸,則:年節(jié)約蒸汽量=0.7÷70%×8000=8000噸
年節(jié)約費用=8000噸×100元/噸=80萬元。
投資回收期;68萬元%(80萬元%11.1月)=7.65月%12=0.638年
潛在經(jīng)濟(jì)效益
目前凝結(jié)水回收無法估算,改造后該項產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟(jì)效益客觀。
間接經(jīng)濟(jì)效益
采用本技術(shù)后,可有效杜絕結(jié)垢、腐蝕等問題;系統(tǒng)運行穩(wěn)定后,該項目可申請當(dāng)?shù)劐仩t重大節(jié)水節(jié)能專項資金。