杂质对锅炉运行的危害与工业锅炉水质标准简介

杂质对锅炉运行的危害与 工业锅炉水质标准简介

一、杂质对锅炉运行的危害

（一）任务分析

介绍水中杂质，了解水质对锅炉运行的影响。

（二）相关专业知识

一般天然水中都存在着不少杂质，其中对锅炉有影响的主要有以下几种：

1.悬浮物

悬浮物是由一些泥沙、油污和动植物残体生成的有机物和无机物等组成，颗粒直径在 10-4mm以上，可漂浮、悬浮和深淀在水中，使水混浊。

2.胶体物

胶体物主要是由铁、铝和硅的氧化物形成的无机矿物胶体和水生动植物胶体组成，颗粒直径在 10~6~10~*mm之间，它们彼此不能黏合，不能自行下沉，在水中稳定存在，也使水混浊。

3.溶解物质

溶解物质主要是指溶解在水中的盐类和某些气体。一般天然水，包括看起来非常澄清的自来水，都或多或少含有各种溶解物质。其中对锅炉影响较大的主要有

（ 1）气体溶解物 水中含有的溶解氧气（O ₂ ）对金属有强烈的腐蚀作用；含有的二氧化碳（ CO ₂ ）对金属有酸腐蚀作用，而且还会加剧溶解氧对金属的腐蚀。锅炉给水中的溶解氧可通过除氧器或加化学药剂除去；对于工业锅炉通常在维持锅水一定的 pH值和碱度情况下，可消除二氧化碳的影响。

（ 2）固体溶解物 固体溶解物是指颗粒直径在10 ^-6 mm以下，在水中呈真溶液状态的杂质。杂质由水中的无机盐经电离产生的阴、阳离子构成。阳离子主要有Ca ²⁺ 、 Mg ²⁺ 、 Na ⁺ 和 K ⁺ 等，阴离子主要有 HCO ₃ ^- 、 SO ² ₄ ^- 、 Cl ^- 和 SiO ² ₃ ^- 等。

 

（三）任务实施

水中杂质对锅炉的危害极大。归纳起来可产生以下 3种危害∶

1）在锅炉内结生水垢，传热变坏，减低锅炉热效率和金属因过热损坏而引发事故。

2）造成锅炉金属腐蚀，缩短锅炉的使用寿命。

3）引起汽水共腾，恶化蒸汽品质。

做好锅炉水处理是保证锅炉安全、经济运行的重要环节之一。如果水处理搞得不好，将使受热面上产生结垢、腐蚀等现象，不仅浪费燃料，而且易引发事故，影响安全运行。因此，锅炉用水必须进行处理，并使之达到国家标准。

二、工业锅炉水质标准简介

（一）任务分析

了解锅炉用水标准，以便能正确处理锅炉用水，保证锅炉安全经济运行。

（二）相关专业知识

（三）水质标准

为了防止锅炉发生结垢、腐蚀、恶化蒸汽品质等危害，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。现行的水质标准为 GB1576—2008《工业锅炉水质》。标准的主要内容如下：

1.范围

本标准规定了工业锅炉运行时的水质要求。

本标准适用于额定出口蒸汽压力小于等于 3.8MPa，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。

2.水质标准

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。其水质应符合表6-1的规定。

 

锅炉额定蒸发量 ≥10t/h时，给水应除氧额定蒸发量<10t/h的锅炉如发现局部腐蚀时，应采取除氧措施。

2）额定蒸发量小于等于4t/h，且额定蒸汽压力小于等于1.3MPa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，认真做好加药、排污和清洗工作。其水质应符合表6-2的规定。

 

3）承压热水锅炉给水应进行锅外水处理，对于额定功率不大于4.2MW非管架式承压的热水锅炉和常压任热水锅炉，可采用锅内加药处理，但必须对锅炉的结垢、腐蚀和水质加源监督，认真做好加药工作，其水质应符合表6-3的规定。

 

锅炉额定功率 ≥7MW时，给水应除氧，额定功率<7MW的锅炉应尽量除氧。

（四）水质指标及其监测意义

各项水质指标及其监测意义如下 ∶

1.悬浮物

悬浮物是水样中用规定过滤材料所分离出来的不溶于水的固体混合物，其单位是毫克 /升（mg/L）。悬浮物含量越高，水就越混浊。水中悬浮物不但会引起蒸汽品质恶化并使锅炉结生水垢，而且采用离子交换处理时，还会使树脂遭到污染。

对于混浊度较大的水源水，需首先通过预处理除去悬浮物。对于小型工业锅炉，若采用澄清的自来水作水源时，由于水厂通常已作了一定的预处理，所以一般可不进行预处理，运行中可不监测悬浮物含量。但当离子交换器对进水澄清度要求较高，或自来水混浊度不符合要求时，则往往需在交换器前设置机械过滤器，以便进一步除去水中的悬浮物。

2.总硬度

总硬度是指水中钙、镁离子的总含量，其单位是毫摩尔 /升（mmol/L）。它是防止锅炉结垢的一项很重要的指标。对锅炉来说，水中的硬度越小越有利于防止结。

3.总碱度

总碱度是指水中能接受氢离子的一类物质的含量，其单位是毫摩尔 /升（mmol/L）。由于碱度物质能与硬度物质反应，生成疏松的水渣，可随排污除去，从而防止锅炉结垢，所以工业锅炉的锅水必须保持一定的碱度。但锅水碱度太高，易影响蒸汽品质，有时还会引起碱性腐蚀，因此碱度也是锅炉用水中的一项重要指标。

4.pH值

pH值是表示水的酸碱性的一项指标。pH值的范围为0~14，pH值=7时为中性，pH值<7时为酸性，pH值>7时为碱性。通常要求锅炉水质达到一定的碱性，有利于防止腐蚀和防垢。

5.溶解氧

溶解氧是指溶解在水中的氧气含量、水中的溶解氧易造成锅炉设备和给水管道的腐蚀，所以应尽量除去。

6.溶解固形物、电导率和氯离子

溶解固形物也称为蒸发残渣，可近似地表示水中的总含盐量。锅水溶解固形物含量的变化可直接反映出锅水的浓缩程度，当其含量过高时，易造成蒸汽大量带水，恶化蒸汽品质，严重时还会发生汽水共腾、因此需通过合理的排污来控制其含量。由于溶解固形物的测定较为繁杂且费时，一般锅炉运行中常用测定方法简便的电导率或氯离子来代替，但它们之间的比值关系需经测试确定，并定期校正。

7.SO ² ₃ ^-  （亚硫酸根）

该项指标是为采用加亚硫酸钠来除氧的锅炉而设的，不加亚硫酸钠的锅水无亚硫酸根。

8.PO ³ ₄ ^- （磷酸根）

磷酸根可消除残余硬度，防止结垢并可在金属表面形成磷酸铁保护膜，减缓腐蚀，所以锅内常加入磷酸盐水处理剂。监测磷酸根可更好地控制磷酸盐的加入量。

9.相对碱度

相对碱度是指锅水中游离氢氧化钠的量与溶解固形物的量的比值，是为防止锅炉胀接或铆接部位产生苛性脆化而定的一项指标。对于全焊接锅炉，一般不会发生苛性脆化，所以可不控制该项指标。

10.含油量

天然水一般不含油，所以平时可不作监测。但当水源水受油污染时，应监测含油量，以确定是否可作锅炉给水。

11.含铁量

含铁量指水中所含有的总铁离子含量。这是 2001年水质标准修订时，针对燃油燃气锅炉的给水新增的控制指标。这主要是由于通常燃油燃气锅炉受热面的热负荷较高，如果给水含铁量较高，易造成锅炉结生氧化铁垢，开会引起沉积物下的腐蚀。

（五）任务实施

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1.0MPa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，给水硬度超杯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，需迫当增加防垢剂用量；对于采用锅外化学水处理的锅炉，除适量加入碱性药剂外，还应注意权该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源水碱度并不高，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。

-End-

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