關(guān)于工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理的問題探討

段文莉(天津市泰倫特生物工程有限公司，天津 300400)

關(guān)于工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理的問題探討

段文莉(天津市泰倫特生物工程有限公司，天津 300400)

工業(yè)鍋爐水質(zhì)如何將會在很大程度上影響鍋爐的運行效率，關(guān)系著鍋爐功能質(zhì)量，因此鍋爐水質(zhì)處理一直都是技術(shù)研究要點，需要總結(jié)經(jīng)驗，根據(jù)常見問題進行分析，采取措施來降低各項因素的影響，解決鍋爐水質(zhì)問題。本文從工業(yè)鍋爐水常見問題出發(fā)，為降低其對鍋爐影響提出了相應(yīng)處理措施。

工業(yè)鍋爐；水質(zhì)；pH值；氯離子

基于工業(yè)鍋爐運行特點，在對其進行檢測維護時，需要提高對水質(zhì)的管理和分析，確定常見各類鍋爐水問題，并對其可能會對鍋爐產(chǎn)生的影響進行分析，確定其產(chǎn)生原因，從專業(yè)角度出發(fā)，選擇有效措施進行處理，消除鍋爐水質(zhì)存在的問題。

1 工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理分析

工業(yè)鍋爐為社會生產(chǎn)生活重要設(shè)備，運行環(huán)境條件比較惡劣，需要處于高壓、高溫環(huán)境持續(xù)運行，對檢修維護工作具有嚴格要求，是維持鍋爐高效運行的關(guān)鍵。為減少鍋爐運行事故的發(fā)生，需要對其進行定期檢測，但是因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高，檢測量以及作業(yè)難度較高，應(yīng)結(jié)合以往經(jīng)驗，確定檢測方案，對每個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。其中，水質(zhì)檢測為關(guān)鍵內(nèi)容，鍋爐水質(zhì)檢測和處理決定了鍋爐運行綜合效率，如果鍋爐水處理不當甚至不做處理，隨著時間的延長鍋爐受熱表面上將會逐漸積存很多水垢。水垢的導熱性很差，其導熱系數(shù)要比鍋爐鋼板的導熱系數(shù)小幾十倍至數(shù)百倍，嚴重阻礙傳熱。鍋爐金屬因過熱而發(fā)生蠕變，因降低強度而發(fā)生變形，引起金屬鼓包、裂縫、甚至爆管等影響鍋爐安全運行的事故。其次，鍋爐結(jié)垢嚴重影響受熱面?zhèn)鳠?，降低效率，增加燃料消耗。同時造成排煙溫度升高，增加排煙熱損失，浪費燃料。鍋爐結(jié)垢還易引起垢下腐蝕，有些結(jié)構(gòu)緊湊或復(fù)雜的鍋爐，受熱面難于清理，增加了檢修費用，不僅耗費人力物力，還會降低鍋爐壽命。因此，必須要正確認識工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理的重要性，確定各類常見問題，并選擇科學合理的處理措施，消除鍋爐水質(zhì)問題[1]。

2 工業(yè)鍋爐用水常見問題

2.1 懸浮物影響

如果生產(chǎn)直接選擇應(yīng)用未經(jīng)處理的自然水，其內(nèi)部含有大量懸浮物質(zhì)，溶解雜質(zhì)與膠體雜質(zhì)化學特性將會對鍋爐蒸汽品質(zhì)產(chǎn)生影響，降低鍋爐運行效率。主要為水內(nèi)懸浮物逐漸沉積在鍋爐內(nèi)部，對爐管和閥門造成堵塞，導致鍋爐無法正常水循環(huán)。還存在部分漂浮在蒸發(fā)表面的懸浮物，會降低蒸汽品質(zhì)，同時還會造成離子交換器污染，降低鍋爐出水質(zhì)量。簡單來講，可選取沉降和過濾技術(shù)進行預(yù)處理。

2.2 膠體雜質(zhì)影響

選擇以地表水為鍋爐用水，會因為其內(nèi)部所有的大量膠體雜質(zhì)對鍋爐性能產(chǎn)生影響。鍋爐產(chǎn)生蒸汽過程中，水內(nèi)膠體受熱后穩(wěn)定性降低，會產(chǎn)生大量泡沫然后依附在蒸發(fā)面上，降低蒸汽質(zhì)量，進而會對鍋爐運行綜合效率產(chǎn)生影響。并且，膠體泡沫的依附還會導致鍋爐水位計的顯示數(shù)值產(chǎn)生偏差，影響鍋爐運行與管理。另外，在鍋爐運行階段，水內(nèi)膠體會逐漸進入到鍋爐與離子交換器內(nèi)，部分穩(wěn)定性低的膠體，會依附在鍋爐受熱面上，形成難以去除的水垢。而進入到離子交換器的膠體物質(zhì)，將會依附在樹脂表面，降低離子交換器表面樹脂交換能力，縮短樹脂作業(yè)周期，對最終出水質(zhì)量造成嚴重影響。去除天然水中的膠體雜質(zhì)通常采用混凝處理,使膠體物質(zhì)所帶電荷被中和而凝聚成絮狀物質(zhì)從水中沉淀出來；也可采用活性碳吸附,但成本偏高,此方法應(yīng)用不廣泛[2]。

2.3 溶解雜質(zhì)影響

自來水和軟化過的原水，也是常見的鍋爐用水。一般來說，二者都經(jīng)過了相關(guān)的處理，但其中的某些雜質(zhì)諸如鈣鎂離子、硫酸鹽、硅酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽和氯離子等還是會降低水質(zhì)質(zhì)量。通常來講，硬度越高，越容易結(jié)垢。鈣鎂離子是硬度組成部分，與其他酸根結(jié)合形成的諸如氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、硅酸鈣、硅酸鎂等永久硬度也是防止鍋爐結(jié)垢的一項重要指標。碳酸氫根離子除了影響暫時硬度外，還和碳酸根離子對堿度有一定影響。堿度值過大會產(chǎn)生堿性腐蝕、苛性脆化腐蝕，影響蒸汽品質(zhì)還容易發(fā)生汽水共騰事故；過小則發(fā)生氧腐蝕。一般來說，工業(yè)鍋爐的爐管都是由20號碳鋼組成的，而鐵-水體系又是一個十分不穩(wěn)定的熱力學體系。水中氯離子是使得碳鋼被腐蝕的最主要離子之一，給水中氯離子含量過高且與溶解氧共同作用發(fā)生復(fù)雜的電化學腐蝕，造成腐蝕穿孔，對工藝和設(shè)備造成不良影響，危害鍋爐安全[3]。

3 工業(yè)鍋爐水質(zhì)問題處理措施

3.1 鍋爐水pH控制

為解決鍋爐水質(zhì)問題，應(yīng)重點做好鍋爐水pH值控制，合理選擇用水水源，對于可選水源較少的情況，對于地面水或自來水，為避免其對鍋爐運行產(chǎn)生影響，需要向其中添加藥劑進行處理。無論是選擇應(yīng)用何種水源，均需要在引用前對其進行檢測，確定其相關(guān)特性，然后制定相應(yīng)控制措施。一般情況下應(yīng)將鍋爐用水水源pH控制在7.0～10.0范圍內(nèi)，避免過低造成鍋爐腐蝕。另外，在前期向鍋爐水水源中添加藥劑時，需要以鍋爐水總體積作為計算基準，而運行加藥則是以每天補充水量和每小時補充水量作為計算基準，保證所加藥劑數(shù)量的合理性。要求運行加藥要以各廠家所提供的藥劑配方為依據(jù)，與水質(zhì)計算結(jié)果以及鍋爐水化驗結(jié)果進行綜合分析，對藥劑添加量進行調(diào)整和控制，將鍋爐水pH值控制在10.0～12.0范圍內(nèi)。

3.2 鍋爐水硬度控制

在水源正式應(yīng)用前，需要對其水質(zhì)進行全面檢測，并且在實際運行過程中，還需要對鍋爐水質(zhì)進行實時監(jiān)測，對比鍋爐結(jié)垢情況，對水源和藥劑添加量等進行科學調(diào)整，保證其不會對鍋爐運行效率產(chǎn)生不良影響。對于部分未利用鈉離子交換器的鍋爐，如果對藥劑添加量進行調(diào)整后仍然不能消除結(jié)垢問題，就需要對引用水進行軟化處理，降低其硬度。而對于原鍋爐水已經(jīng)為軟化水的，需要對鈉離子交換器出水水質(zhì)進行實時監(jiān)控，避免樹脂失效而造成鍋爐給水硬度過高。對于原水為負硬度水的，需要與鍋爐爐水以及蒸汽質(zhì)量進行綜合分析，然后對原水進行降堿處理，避免鍋爐水堿性過高，而造成排污時熱量浪費嚴重，提高鍋爐運行效率。

3.3 鍋爐水氯離子控制

我國當前執(zhí)行的GB1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》中沒有對氯離子的控制指標作要求，致使某些單位長期忽視氯離子含量測定，鍋爐在氯離子嚴重超標情況下運行，導致水冷管壁穿孔泄漏事故[4]。采用純水作為補水的鍋爐，為了防止酸腐蝕要加入堿性藥劑控制pH；軟化水作為補水的鍋爐，也需加入堿性緩蝕阻垢劑來調(diào)節(jié)水質(zhì)，提高氯離子容許度。再生劑純度低，也可能引入氯離子進入給水系統(tǒng)中；補水系統(tǒng)陰離子交換樹脂的平衡度也會影響氯離子含量。值得注意的是，鈉離子交換器，尤其是自動軟水器再生后正洗時間要充足，否則會導致運行初期氯離子含量出水高于進水。單純地通過加大排污來降低氯離子含量，是浪費燃料，不利于環(huán)保和節(jié)能的行為。要想合理的控制氯離子含量，一定要嚴加控制氯離子的來源，調(diào)整工藝，提高除鹽水平，定期檢驗氯離子含量，提高監(jiān)督強度?？茖W的協(xié)調(diào)加藥和排污的關(guān)系，減少氯離子濃縮，以達到降低鍋爐腐蝕現(xiàn)象的目的。

3.4 氧腐蝕防護

氧腐蝕在工業(yè)鍋爐生產(chǎn)運行中比較常見，使得鍋爐金屬管壁產(chǎn)生垢下腐蝕，降低鍋爐運行效率。為降低給水鋼鐵氧化物含量，需要有效阻擋水體系氧腐蝕，利用化學除氧方法處理，向水內(nèi)投入二甲基酮肟，去除水內(nèi)殘留氧，加快陽極極化速度，降低腐蝕速度，并與CuO、Fe2O3產(chǎn)生還原反應(yīng)，避免銅垢、鐵垢的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

針對工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理方法進行分析，確定各類常見問題以及發(fā)生原因，從專業(yè)性角度出發(fā)，選擇科學且可執(zhí)行高的方法處理，消除水質(zhì)問題對鍋爐運行效率的影響，使之更安全，高效的運行，為企業(yè)創(chuàng)造更的價值。

[1]汪味路.關(guān)于工業(yè)鍋爐水質(zhì)常見問題及其成因的研究[J].科技與企業(yè),2016,(01):210-211.

[2]陳映彤,孫婷婷,汪金金.關(guān)于工業(yè)鍋爐水質(zhì)分析檢測的相關(guān)問題探討[J].科技風,2014,(20):143+145.

[3]孫婷婷,陳映彤,陳映余.水中氯離子對鍋爐的危害及防護措施[J].科技風,2014,(20):138-138.

[4]李明輝,王劍,王建祥.鍋爐給水中氯離子危害淺析[J].裝備制造技術(shù),2012(9):240-241.