淺談鍋爐運行中水處理的重要性

劉穩(wěn)傳

（大連華信理化檢測中心有限公司，遼寧 大連 116000）

供暖運行系統(tǒng)都離不開水、水質(zhì)的好壞將直接影響系統(tǒng)的運行效率和安全、特別是熱能中心的鍋爐與水質(zhì)更是息息相關(guān)、因此水質(zhì)是否合格是供暖系統(tǒng)運行管理的重要組成部分。

鍋爐運行初期的給水和正常運行中的補水都來自原水、原水中含有各種雜質(zhì)、若未經(jīng)處理就進入系統(tǒng)、會使鍋爐受熱面結(jié)垢、腐蝕、嚴重影響鍋爐的安全經(jīng)濟運行。

現(xiàn)將鍋爐運行中影響較大的受熱面結(jié)垢和受熱面電化學(xué)腐蝕探討如下：

一、受熱面水垢的形成

水垢按其化學(xué)成分可分為鈣、鎂水垢、硅酸鹽水垢、鐵垢和銅垢，在鍋爐運行中，如某種鹽類的離子濃度乘積首先達到溶度積時，則該鹽類首先達到飽和狀態(tài)，開始在溶液中析出、生成水垢或泥渣，至于是生成水垢還是泥渣，則與物質(zhì)的化學(xué)組成有關(guān)，也受鍋爐運行條件，如參數(shù)、熱負荷、流動工況等的影響。易形成泥渣的物質(zhì)、雖然是以泥渣形式由爐水中沉淀出來，但易粘結(jié)在受熱面上形成堅硬的派生水垢、，給水中含有的雜質(zhì)在運行過程中被不斷濃縮，其中的某些物質(zhì)便開始以結(jié)晶形式析出，結(jié)晶可以直接形成在受熱面壁上，受熱面上結(jié)有水垢后、由于水垢的導(dǎo)熱性能比金屬差幾十倍在熱負荷很高的受熱管中形成水垢后將使金屬管壁溫度急劇升高，受熱面管發(fā)生鼓包，甚至爆管。結(jié)垢不僅危及鍋爐安全，也降低經(jīng)濟性，當(dāng)結(jié)有1mm厚水垢時、燃料耗量將增加1.5-2.0﹪。

二、鍋內(nèi)腐蝕

當(dāng)金屬材料與周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)過程而遭受損耗或破壞的情況稱為金屬的腐蝕，凡是與周圍介質(zhì)直接起化學(xué)作用而使金屬破壞的過程屬于化學(xué)腐蝕，如在腐蝕過程中還伴有電流產(chǎn)生時，則屬于電化學(xué)腐蝕。按照金屬腐蝕破壞的外部征象又可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩種。

（一）汽水腐蝕

汽水腐蝕是金屬鐵被水汽氧化而發(fā)生的純化學(xué)腐蝕、腐蝕產(chǎn)物為：Fe3O4和H2。

（二）鍋內(nèi)電化學(xué)腐蝕

鍋內(nèi)由于給水品質(zhì)不良而引起的汽體腐蝕，垢下腐蝕，以及爐水堿度過大引起的堿性腐蝕均屬電化學(xué)腐蝕.。如果一種金屬與電解質(zhì)溶液相接觸，金屬表面的正離子受到極性水分子的作用發(fā)生水化，如果水化時所產(chǎn)生的水化能足以克服金屬晶格中金屬正離子與電子之間的引力、則一些金屬正離子Me-即脫落下來,進入與金屬表面相接觸的液層中形成水化離子，由于金屬正離子水化而進入溶液、金屬表面就積累了過剩的電子、使金屬帶負電，而水化的金屬離子進入溶液、則使緊靠金屬表面的液層帶正電，這樣就在金屬與溶液的界面上形成了雙電層，金屬—溶液界面上雙電層的建立，使得金屬溶液之間產(chǎn)生電位差、如其正、負電荷之間的靜電作用力已能阻止金屬正離子繼續(xù)進入電解質(zhì)溶液、即過程達到了平衡，這時金屬的腐蝕被抑制。但是假如電解質(zhì)溶液中某種其他正離子存在，并與金屬表面的過剩電子結(jié)合成中性原子、則交界面處的雙電層就被破壞，使金屬正離子繼續(xù)進入溶液，金屬被溶液逐漸溶解、金屬被不斷腐蝕、可見當(dāng)鍋爐爐水中含有去極化劑時、便會加速金屬的腐蝕過程。根據(jù)上述得出的結(jié)論、結(jié)合鍋爐給水中含有去極化劑時、便會加速金屬的腐蝕過程。

（三）苛性脆化及危害

苛性脆化的條件：A、鍋爐運行中爐水PH值失控，爐水中含有較高濃度的游離堿。B、在鍋爐結(jié)構(gòu)上有造成爐水局部高度濃縮的條件、如在鉚釘縫隙和脹接口縫隙處、由于接合不嚴密、爐水容易在此發(fā)生高度的濃縮。C、在金屬中有接近于它的屈服點的拉伸應(yīng)力。

苛性脆化就是晶間腐蝕、腐蝕沿著金屬晶粒的邊界進行、形成極為細小的犬牙交錯的裂紋、苛性脆化一旦發(fā)生、金屬遭到破壞的速度會加速進行、當(dāng)能覺察到有裂紋時、金屬的損傷已達到了嚴重的程度、苛性脆化的危害是很大的、由于苛性脆化的結(jié)果輕者使鍋爐停止運行、重者會發(fā)生爆炸。

三、鍋爐水處理的對策

（一）鍋爐水處理的方法有很多，總體可以分為鍋內(nèi)處理和鍋外處理兩大類

鍋內(nèi)處理就是往鍋爐（給水箱、給水管路）內(nèi)投放藥劑，達到防治和減少鍋爐結(jié)垢和腐蝕的目的；鍋外處理就是水進入鍋爐前通過超濾、反滲透、及陰陽混床等方法除去水中對鍋爐有害的物質(zhì)，保證水質(zhì)達標，從而使鍋爐能夠安全經(jīng)濟的運行。

（二）根據(jù)自身情況調(diào)整水處理方式，加強水處理設(shè)施的維護保養(yǎng)

鍋內(nèi)處理方法應(yīng)與鍋外處理方法相結(jié)合，鍋內(nèi)加藥的處理方法要作為鍋外處理方法的一種補充。比如在鍋內(nèi)補充添加磷酸鹽和其他試劑，把水中形成水垢的鹽類雜質(zhì)變成排污時可以排掉的廢渣，并且在鍋爐金屬表面形成保護膜，消除殘余硬度，使鍋爐能夠無垢運行。對于離子交換系統(tǒng)要定期維護保養(yǎng)，要做到：1.樹脂是否破損或者變色，這樣的要及時更換。2.檢查反洗水閥門是否內(nèi)漏，防止原水不經(jīng)過樹脂處理進入設(shè)備。3.檢查布水裝置和鹽業(yè)分配裝置是否損壞，降低樹脂交換容量。4.檢查排水帽是否有脫落和破裂，造成樹脂流失。

（三）加強監(jiān)督管理，加強對鍋爐水處理作業(yè)人員的培訓(xùn)

作為鍋爐使用單位，應(yīng)該認識到鍋爐水處理不當(dāng)可能帶來的危害，配備具有專業(yè)素養(yǎng)的水處理作業(yè)人員，根據(jù)相關(guān)法規(guī)嚴格管理制度，嚴格和完善監(jiān)督機制，并認真執(zhí)行，確保水質(zhì)處理和監(jiān)督的順利進行。向相關(guān)培訓(xùn)機構(gòu)進行學(xué)習(xí)交流，在體驗中加強宣傳，人人都對鍋爐水處理重視起來，這是搞好鍋爐水處理的根本保障。只有正視水處理的重要性，才能根據(jù)自己水質(zhì)存在的問題，采取措施“對癥下藥”從而達到目的。

綜上所述：鍋爐水處理的好與壞會直接危害到鍋爐的運行。在管理、技術(shù)要求上較嚴格，應(yīng)引起足夠的重視，使運行過程中發(fā)生的受熱面爆管，結(jié)垢造成熱效率降低的問題應(yīng)得到解決，保證鍋爐高效，經(jīng)濟運行。