提高锅炉整体效率

锅炉给水质量限制了可在锅炉中可靠维持的最大比电导率（电导率，以微欧/厘米计）。电导率是水中总溶解固体含量的量度。这包括硬度，碱度，氯化物，硫酸盐，铁等。溶解的固体含量越高，比电导越大。因此，锅炉的电导率与给水的电导率之比决定了浓度比。也称为集中循环。通过在最大浓度循环下运行可获得最佳锅炉效率。

传统的软水器在去除钙和镁方面做得非常出色。此过程消除了形成水垢的杂质，这些杂质否则会在传热表面上形成“石灰”沉积物。但软化并没有降低整体总溶解固体。锅炉给水较软，但仍保持高电导率。

甲典型的工业锅炉以37000磅每小时用50％冷凝物返回的速率产生蒸汽，具有19500磅每小时的化妆需求（大约40加仑每分钟）。在我们的示例中，这将产生电导率为200微姆欧/厘米的锅炉给水。如果o在锅炉乌尔最大电导率极限被设定为4000，Ô浓度的乌尔浓度比或循环是20。

为了使电导率保持在4000 micromhos / cm，锅炉的排污率必须为给水的5％。在这种情况下，每分钟不足4加仑（每天5750加仑）。

与传统的软化方法相比，反渗透的主要优势在于，它可以去除化妆品中99％的溶解固体。在我们的设计中，使用钠软化剂为反渗透提供给水。随后，这将化妆品的比电导降低到10微欧/厘米。当与返回的冷凝水混合时，锅炉给水变为30微姆欧/厘米，而不是传统的离子交换给水处理那样为200微姆欧/厘米。因此，锅炉排污量减少到给水需求量的1％。在此示例中，排污速率现在仅为每分钟0.75加仑（每天1080加仑）。

由于减少了锅炉排污中的热损失，因此可以节省大量能源。这可以从排污的Btu含量计算得出，该含量取决于锅炉压力。在我们的示例中，通过这种策略可以将排污热损失降低81％。但是，如果锅炉已经配备了排污热回收设备，则减少排污的潜在节省空间将受到限制。

改善蒸汽质量

蒸汽的纯度和质量会受到锅炉残留物以及与蒸汽一起离开锅炉的某些挥发性气体（例如二氧化碳）的不利影响。蒸汽的二氧化碳潜力取决于给水的碳酸氢盐和碳酸盐碱度。下列方程式可用于通过给水的P和M碱度估算二氧化碳的潜力。

二氧化碳潜力= 0.79（M-2P）+ 0.35（2P）

通常，P的碱度为零（0），从而将等式简化为（0.79）M。

钠离子交换软化剂不能去除碳酸盐或碳酸氢盐的碱度，而反渗透能够将总碱度降低95％或更多。在我们的示例中，给水M的碱度从钠软化的55 ppm（43 ppm二氧化碳电势）降低到3 ppm（2.4 ppm二氧化碳电势）（反渗透）。

二氧化碳（CO2）在蒸汽中冷凝形成碳酸，从而降低pH值。CO2含量越高，冷凝液的pH值越低。通常，在软化，高碱度补充条件下运行的锅炉产生的二氧化碳足以将冷凝液的pH值降至6.0以下。在诸如此类的低pH条件下，钢，铜和黄铜的腐蚀是一个潜在的问题。但是，在反渗透的情况下，由于蒸汽中的CO2含量较低，冷凝液的pH值经常接近中性（pH 7）。这在蒸汽与食品接触或用于直接蒸汽加湿的食品工厂和商业建筑中很重要。在不允许使用化学添加剂的情况下，在清洁蒸汽发生器的给水生产中可以使用相同的好处。

减少化学消耗

现代蒸汽装置的成功运行需要使用各种水处理维护化学品。这些包括除氧剂，防垢剂，聚合物和蒸汽/冷凝水腐蚀抑制剂。这些化学药品的用量主要取决于锅炉循环的浓度（排污速率）和蒸汽的二氧化碳势（给水碱度）。

市场上有许多专用的专有水处理配方可用于处理工业和商业蒸汽锅炉。商户的名称和编号各不相同，但基本的水化学要求保持不变。

根据最近的一项调查，中和胺占锅炉水处理化学品的最大支出。胺通常占锅炉化学品支出的50％到75％。剩余的成本中包括聚合物，除氧剂（例如亚硫酸钠）和苛性钠。

化学处理一百万磅蒸汽的成本取决于给水水质，所用化学品和锅炉运行条件。在我们的示例中，使用钠软化的化妆品，每百万磅蒸汽的成本为60美元。这是一个合理的预算数字。（尽管，根据我的经验，我经常看到化学成本超过每百万磅蒸汽200美元。）通常，商用锅炉每百万磅蒸汽的成本比工业锅炉高。

回到我们的平均工业锅炉上，每小时，每小时24小时/ 365天产生37,000磅的蒸汽，每年的化学费用为$ 19,500。

现在，让我们考虑改造补给水系统以包括反渗透的优势。这有两件事。首先，它降低了给水电导率，因此锅炉在较高的浓缩循环下运行。这有效地降低了排污率。排污量减少，意味着减少了排入下水道的锅炉化学品。在我们的示例中，排污率从锅炉给水的5％降低到1％。这表示除氧剂，聚合物和苛性钠消耗量减少了80％；其他所有条件都是平等的。

其次，由于反渗透系统会降低给水的碱度，因此蒸汽中的二氧化碳潜力会大大降低。在我们的示例中，CO2电位从43 ppm下降到2.4 ppm，降低了94％。这是足够显着的降低，以致在某些情况下可以完全消除中和胺。但是，如果这个目标无法实现，那么至少中和胺的支出将大大减少。

总体而言，保守起见，可以肯定地说，与单独的钠软化相比，通过反渗透改造来提高锅炉给水质量将减少75％的水处理化学费用。在我们的示例中，平均每个工业锅炉每年可节省的化学药品费用为14,625美元。

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