浅谈锅炉水处理的必要性

【摘 要】锅炉水质处理是关系到锅炉设备安全、经济运行的重要工作，尤其在节约能源方面关系极大。为保证锅炉安全运行，水处理工作就显得由为重要，如果处理不当就会给锅炉造成结垢、腐蚀和汽水共腾的后果。危害表现为结垢造成局部温度冷热不均，直接影响传热和汽水正常循环，轻则造成垢下腐蚀、燃料浪费和缩短锅炉寿命，重则引发胀管、变形或爆管事故。因此锅炉水质处理工作具有十分重要的现实意义，锅炉水质处理效果如何，在很大程度上取决于水处理方法及方式。

【关键词】锅炉；水质；处理

1.水垢形成的机理

低压锅炉的锅筒及管壁上形成水垢是由于水中钙、镁盐类的浓度超过了它的溶解度，其原因主要是：(１)给水进入省煤器和锅炉后，水温逐渐升高，而某些钙、镁盐类在水中的溶解度下降，达到饱和以后，温度继续升高，就有盐类沉淀出来。(２)水在锅炉中不断蒸发，而在蒸发过程中蒸汽带走的盐类一般很少，这样盐类在炉水中就不断被浓缩，到一定程度时，难溶盐类就会形成沉淀。(3)水在被加热和蒸发的过程中，某些钙、镁盐类因发生化学反应，从易溶于水的物质转变成了难溶于水的物质而析出。

从锅炉结垢机理来看，锅炉结垢是需要一段时间才能形成。在形成的过程中，如不注意观察和处理，当水垢达到一定程度，威胁锅炉安全运行，再来处理时，很容易被管理人员、水处理人员和锅炉操作人员忽视，就会对锅炉会产生直接影响。

2.水垢对锅炉的危害

水垢对锅炉的危害主要有：(１)减少蒸发气，降低锅炉热效率，浪费燃料；(２)引起金属受热面过热，损坏锅炉，缩短使用寿命；(3)破坏正常的锅炉水循环，被迫停炉检修，增加维修费用。

3. 锅炉水需要检测哪些项目

为了防止锅炉发生结垢、腐蚀、恶化蒸汽等危害，使锅炉能长期安全经济运行，锅炉的给水和锅水都应达到国家标准的要求。主要检测项目有：悬浮物、总硬度、总碱度、pH值、溶解氧、溶解固形物、电导率和氯离子、SO32-(亚硫酸根)、PO43-(磷酸根)、相对碱度、含油量及含铁量，共11项

3.1适用范围

适用于额定出口蒸汽压力小于等于2．5MPa，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。

3.2水质标准

3.2.1蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水一般应采用锅外化学水处理，水质应符合表5—1的规定。

注：①硬度mmol／L的基本单元为C(1/2Ca2+、1／2Mg2+)，下同。

②碱度mmol／L的基本单元为C(OH-、1／2CO32-、HCO3-)，下同。对蒸汽品质要求不高，且不带过热器的锅炉，使用单位在报当地锅炉压力容器安全监察机构同意后，碱度指标上限值可适当放宽。

③当锅炉额定蒸发量大于等于6t／h时应除氧，额定蒸发量小于6t／h的锅炉如发现局部腐蚀时，给水应采取除氧措施，对于供汽轮机用汽的锅炉给水含氧量应小于等于0．05mg／L。

④如测定溶解固形物有困难时，可采用测定电导率或氯离子(Cl-)的方法来间接控制，但溶解固形物与电导率或氯离子(Cl-)的比值关系应根据试验确定。并应定期复试和修正此比值关系。

⑤全焊接结构锅炉相对碱度可不控制。

⑥仅限燃油燃气锅炉。

3.2.2额定蒸发量小于等于2t／h，且额定蒸汽压力小于等于1．0M_Pa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉(如对汽、水品质无特殊要求)也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，注意及时加药、排污和清洗工作，其水质应符合表5—2的规定。

3.2.3承压热水锅炉给水应进行锅外水处理，对于额定功率小于等于4．2MW非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉，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，及时做好加药工作，其水质应符合表5—3的规定。

注：①通过补加药剂使锅水pH值控制在10～12。

②额定功率大于等于4．2MW的承压热水锅炉给水应除氧，额定功率小于4．2MW的承压热水锅炉和常压热水锅炉给水应尽量除氧。

3.2.4直流(贯流)锅炉给水应采用锅外化学水处理，其水质按表5—1中额定蒸汽压力为大于1．6MPa、小于等于2．5Mpa的标准执行。

3.2.5余热锅炉及电热锅炉的水质指标应符合同类型、同参数锅炉的要求。

3.2.6水质检验方法应按《工业锅炉水质》标准的附录A执行。

4. 锅炉水质日常控制及锅炉的排污

4.1水质简化分析指标及其控制

工业锅炉水质标准的各项指标中有的只需定期监测即可，有的则需每班监测，即称为日常简化分析。一般简化分析的控制指标为：pH值、硬度、碱度和氯离子；对于用除氧器除氧的还需测给水的含氧量；对于额定工作压力大于1．0hPa的锅炉，还应监测锅水磷酸根含量。

一般日常运行中，水质不合格的原因及其解决方法大致有以下几种：

(1)给水硬度偏高 采用钠离子交换处理时，给水硬度超标常由离子交换剂失效、交换器操作不当或管路阀门泄漏等引起。运行中应及时再生并正确操作离子交换器，对交换器反洗阀和给水旁通阀应经常检查，发现泄漏及时更换。

(2)锅水pH值、碱度偏低 对于采用锅内加药水处理的锅炉，需适当增加防垢剂用量；对于采用锅外化学水处理的锅炉，除适量加入碱性药剂外，还应注意检查是否有硬水进入锅炉；另外，若锅炉排污量过大，也会导致锅水碱度偏低，应适当加以控制。

(3)锅水pH值、碱度过高 如果是由于给水的过剩碱度(即：碱度与硬度的差值)较高(>2mmol／L)所引起，则应采取适当的降碱处理；如果原水碱度并不高，则是由加碱太多或排污不够造成的，应减少或暂停加药，并加强锅炉排污。

(4)锅水氯离子含量过高 应加强锅炉排污；对于给水采用钠离子交换处理的，应注意离子交换器再生后正洗是否彻底，盐水阀是否有泄漏。

4.2锅炉排污及控制

锅炉排污的目的是：降低锅水浓度，保证蒸汽品质良好；及时排除水渣，防止受热面结垢。锅炉排污应做到既能使锅水达到合格标准，又尽量减少热损失。

锅炉排污量的大小与给水水质和蒸发速率密切相关，水质好、蒸发速率低，排污量可少些；反之则需适当增加排污量及排污次数。锅炉排污量常以排污率来表示，一般工业锅炉的排污率宜控制在5％～10％。如果排污率超过10％，锅水仍达不到合格标准，就需改进给水的处理。

排污率就是排污水量占锅炉蒸发量的百分比。锅炉运行中常以监测锅水氯离子(也称氯根)的含量来指导锅炉的排污。其计算方法如下：

根据定义，排污率(P)计算公式为：

(5—1)

又根据水质分析结果，由物量平衡关系可得到：

(5—2)

式中 P——锅炉排污率，％；

S给——给水中某物质(如氯根)含量，mg／L；

S锅——锅水中某物质(如氯根)含量，mg／L。

例：一台蒸发量为2t／h的锅炉，每班实际运行6h，测得给水氯根=25mg／L。若要求控制锅水氯根

解：由式(5—2)可得要控制排污率为：

由式(5—1)可得每班需排污的水量(Q污)为：

Q污=P×蒸发量=5．3％×2×6≈0．64(t)

即锅炉运行中每班需排污0．64t，锅水浓度才能达到合格。

总之，锅炉水质处理十分重要，锅炉就象人体，而锅炉水就如同人体的血液，不及时清污处理，日久就会结垢造成局部温度冷热不均，影响传热和汽水正常循环，轻则造成垢下腐蚀、燃料浪费和缩短锅炉寿命，重则引发胀管、变形或爆管事故。