水质不良对锅炉的危害及防护

摘要:阐述了水质不良对锅炉造成的危害和用水的评价指标,并提出了防护对策。

Abstract: The paper elaborates the hazard of adverse water quality to boiler and the evaluation of water and proposes the protection solutions.

关键词:锅炉水质;不良;危害;防护

Key words: boiler water quality;bad;hazard;protection

中图分类号:TK22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)27-0207-02

0引言

长期的实践使人们认识到,水质不良是影响锅炉安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化的天然水含有许多的杂质,这种水如果进入水汽系统,将会造成各种危害。

1水质不良对锅炉的危害

1.1 锅炉的结垢锅炉是一种热交换设备,它起到将燃料燃烧时放出的热量传递给水,从而产生蒸汽的作用。如果水质不良,受热面上就形成水垢,水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的,导热系数越大,说明导热能力越强。

水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此,锅炉结垢产生以下几种不良后果:①浪费燃料。锅炉结垢后,使受热面的传热性能变差,为保持锅炉额定参数,就必须多投加燃料,因此浪费燃料。②受热面损坏。结了水垢的锅炉,受热面两侧的温差增大,金属壁温升高,强度降低,在锅内压力作用下,发生鼓包,甚至引起爆管等严重事故。③降低锅炉出力。锅炉结垢后,水垢的生成还会减少受热管内流通截面,增加管内水循环的流动阻力,严重者甚至完全堵塞。这就破坏了锅炉的正常水循环,妨碍锅炉内部的传热,降低锅炉的蒸发能力。因此,锅炉出力就会降低。

1.2 腐蚀锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀。结果使这些金属构件变薄和凹陷,甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属,强度显著降低。因此,严重影响锅炉安全运行,缩短锅炉使用年限,造成经济上的损失。同时还由于金属腐蚀产物转入水中,使水中杂质增多,从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程,结成的垢又会促进锅炉的腐蚀。此种恶性循环会迅速导致爆管等恶性事故。

1.3 汽水共腾蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现象,称为汽水共腾。一般蒸汽的含盐量可以被忽略,即在高压蒸汽中,也只含有少量的盐类。但在锅炉汽、水分界处产生泡沫或发生汽水共腾现象,蒸汽甚至能直接把泡沫带走,这样就引起蒸汽大量带水,造成蒸汽含盐量急剧增加。这些被带出的盐分在用汽设备中发生沉积,影响传热,损坏设备。从锅炉本身的运行来说,产生泡沫或汽水共腾,会使水位计内水位剧烈波动,甚至看不出水位;蒸汽管内有严重水汽现象,从而是影响锅炉安全运行。

2工业锅炉用水主要评价指标

2.1 悬浮物悬浮物是表示水中颗粒较大一类杂质的指标,其单位是毫克/升,用符号mg/L表示。

2.2 含盐量含盐量是表示水中溶解盐类的总和,其单位为mg/L。由水质全分析中所测得阴、阳离子总和求得。这种测量方法操作复杂,又费时间,所以常用溶解固形物(或蒸发残渣)近似的表示。

2.3 溶解固形物溶解固形物是水中经过过滤后,那些仍溶于水中的各种无机盐类、有机物等,在水浴上蒸干,并在105～110℃下烘干至恒重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物溶解固形物是判断水质好坏的一个重要指标。它的值越大,说明水质越差。当水中溶解同形物值过高时,用作锅炉给水,易造成锅炉汽、水共腾和锅炉腐蚀。因此,锅炉给水的溶解固形物值须控制在一定的范围内。

2.4 电导率衡量水中含盐量最简便和迅速的方法是测定水的电导率。表示水中导电能力的大小指示,称作电导率。电导率是电阻的倒数,可用电导谷底测定。电导率反映了水中含盐量的多少,是水纯净程度的一个重要指示。水越纯净,含盐量越少,电导率越小。

2.5 总硬度总硬度是指水中含有钙、镁离子的总和,按水中阴离子存在的情况,分为以下两种硬度:碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。

2.6 碱度碱度是表示水中能接受氢离子物质的量,单位为mmol/L。如溶液中OH-、CO2-3、HCO-3及其弱酸盐类。在天然水中的碱度主要是碳酸氢盐,有时还有少量的腐殖酸质弱酸类。锅水中碱度主要是以OH-、CO2-3的形式存在。

2.7 pH值pH值是表示水呈酸碱性强弱的一项指标。锅炉水则要求pH值控制在10～12之间。这是根据pH值对水中其他杂质的存在形态和各种水质控制过程以及水对金属的腐蚀程度有密切的关系而确定的一项指标,是最重要的水质指标之一。

2.8 氯化物氯化物是指水中氯离子的含量,锅炉水中氯化物含量越少,水质就越好。

2.9溶解氧水中的溶解氧会造成金属表面产生腐蚀。对于蒸汽锅炉,氧腐蚀是随锅炉参数的升高而加剧;对于热水锅炉,则随着补给水量的增大而加重氧腐蚀。因此无论是蒸汽锅炉还是热水锅炉均应采取除氧措施,以延长锅炉的使用寿命。

2.10 相对碱度为了防止锅炉了发生苛性脆化腐蚀,对锅水还提出了相对碱度的指标。相对咸度表示锅水中NaOH量与溶解固形物的比值。

3锅炉危害防护

3.1 规范锅炉水处理方法和设施的选用锅炉使用单位应当根据锅炉的数量、参数、水源情况,选择合理有效的水处理方法,配套合适的水处理系统及设备,保证锅炉水质符合相应标准规定。①额定蒸发量小于等于2t/h,且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉可采用锅内加药处理。但必须对锅炉的结垢、腐蚀和水质加强监督,认真做好加药、排污和清洗工作。②采用锅外化学处理的,选择的离子交换器的周期制水量、工作交换容量、清洗水耗、盐耗或酸耗要求等应和锅炉的出力相匹配。并能经济性运行。③锅炉使用单位在选择水处理方法时应结合实际使用情况,采取锅外水处理方法和锅内水处理方法相结合的方式。锅内加药处理做为锅外水处理方法的一种补充,有利于锅炉金属表面形成保护膜,减少腐蚀。并能消除残余硬度,使锅炉可以无垢或薄垢运行,进一步降低锅炉能耗。确保锅炉安全运行。

3.2 水处理作业人员必须经过考核合格持证上岗各锅炉使用单位应严格执行相关水质标准GB 1576《工业锅炉水质》,必须坚持锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质和蒸汽品质的日常化验分析。每次化验分析的时间、项目、数据及采取的相应措施,均应当详细填写在水质化验记录表上。对不合格的水质及时进行处理,确保锅炉的给水和锅水达到国家相关水质标准的规定。

3.3 规范锅炉水处理设备的安装调试①锅外水处理系统、设备安装完毕后,应当由具有调试能力的单位进行调试,确定合理的运行参数;采取锅内加药处理的锅炉应当由具有调试能力的单位进行调试,确定合理的加药方法和数量。调试后的水、汽质量应当达到水质标准的要求,调试报告应当存入锅炉使用单位的锅炉技术档案中。②锅炉水处理系统的安装验收是锅炉总体验收的组成部分,应杜绝不合格的水处理设备匆忙投入运行,埋下事故隐患。

对锅炉水质验收不合格的,将不发锅炉使用登记证。

参考文献:

[1]郝景泰,于萍,周英.工业锅炉水处理技术[M].北京:气象出版社,2000.

[2]鹿道智.工业锅炉司炉教程[M].北京:航空工业出版社,2001.