蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的檢測(cè)項(xiàng)目都不一樣。
工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其控制
一、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
為了防止鍋爐發(fā)生結(jié)垢、腐蝕、惡化蒸汽品質(zhì)等危害，使鍋爐能長期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，鍋爐的給水和鍋水都應(yīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前工業(yè)鍋爐執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即GB 1576—2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容如下：
1．范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)鍋爐運(yùn)行時(shí)的水質(zhì)要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定出口蒸汽壓力小于等于2．5MPa，以水為介質(zhì)的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐，也適用于以水為介質(zhì)的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。
2．水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
(1)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應(yīng)采用鍋外化學(xué)水處理，水質(zhì)應(yīng)符合表5—1的規(guī)定。
表5—1 工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
注：①硬度mmol／L的基本單元為C(1/2Ca2+、1／2Mg2+)，下同。
②堿度mmol／L的基本單元為C(OH-、1／2CO32-、HCO3-)，下同。對(duì)蒸汽品質(zhì)要求不高，且不帶過熱器的鍋爐，使用單位在報(bào)當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意后，堿度指標(biāo)上限值可適當(dāng)放寬。
③當(dāng)鍋爐額定蒸發(fā)量大于等于6t／h時(shí)應(yīng)除氧，額定蒸發(fā)量小于6 t／h的鍋爐如發(fā)現(xiàn)局部腐蝕時(shí)，給水應(yīng)采取除氧措施，對(duì)于供汽輪機(jī)用汽的鍋爐給水含氧量應(yīng)小于等于0．05mg／L。
④如測(cè)定溶解固形物有困難時(shí)，可采用測(cè)定電導(dǎo)率或氯離子(Cl-)的方法來間接控制，但溶解固形物與電導(dǎo)率或氯離子(Cl-)的比值關(guān)系應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。并應(yīng)定期復(fù)試和修正此比值關(guān)系。
⑤全焊接結(jié)構(gòu)鍋爐相對(duì)堿度可不控制。
⑥僅限燃油燃?xì)忮仩t。
(2)額定蒸發(fā)量小于等于2t／h，且額定蒸汽壓力小于等于1．0M_Pa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐(如對(duì)汽、水品質(zhì)無特殊要求)也可采用鍋內(nèi)加藥處理。但必須對(duì)鍋爐的結(jié)垢、腐蝕和水質(zhì)加強(qiáng)監(jiān)督，認(rèn)真做好加藥、排污和清洗工作，其水質(zhì)應(yīng)符合表5—2的規(guī)定。
表5—2
(3)承壓熱水鍋爐給水應(yīng)進(jìn)行鍋外水處理，對(duì)于額定功率小于等于4．2MW非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐，可采用鍋內(nèi)加藥處理，但必須對(duì)鍋爐的結(jié)垢、腐蝕和水質(zhì)加強(qiáng)監(jiān)督，認(rèn)真做好加藥工作，其水質(zhì)應(yīng)符合表5—3的規(guī)定。
表5—3
注：①通過補(bǔ)加藥劑使鍋水pH值控制在10～12。
②額定功率大于等于4．2MW的承壓熱水鍋爐給水應(yīng)除氧，額定功率小于4．2MW的承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐給水應(yīng)盡量除氧。
(4)直流(貫流)鍋爐給水應(yīng)采用鍋外化學(xué)水處理，其水質(zhì)按表5—1中額定蒸汽壓力為大于1．6MPa、小于等于2．5Mpa的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(5)余熱鍋爐及電熱鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)符合同類型、同參數(shù)鍋爐的要求。
(6)水質(zhì)檢驗(yàn)方法應(yīng)按《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的附錄A執(zhí)行。
二、水質(zhì)指標(biāo)及其監(jiān)測(cè)意義
《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)及其監(jiān)測(cè)意義如下：
(1)懸浮物 指經(jīng)過濾后分離出來的不溶于水的固體混合物的含量。懸浮物含量越高，水就越混濁。對(duì)于小型工業(yè)鍋爐，如采用澄清的自來水作水源，運(yùn)行中可不監(jiān)測(cè)懸浮物含量。
(2)總硬度 通常指水中鈣、鎂離子的總含量，是防止鍋爐結(jié)垢的一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。對(duì)鍋爐來說，水中的硬度越小越有利于防止結(jié)垢。
(3)總堿度 指水中能接受氫離子的一類物質(zhì)的含量。由于堿度物質(zhì)能與硬度物質(zhì)反應(yīng)，生成疏松的水渣，可隨排污除去，從而防止鍋爐結(jié)垢，所以工業(yè)鍋爐的鍋水必須保持一定的堿度。但鍋水堿度太高，易影響蒸汽品質(zhì)，有時(shí)還會(huì)引起堿性腐蝕，因此鍋水堿度應(yīng)維持在一定的范圍內(nèi)。
(4)pH值 即氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，是表示溶液酸堿性的一項(xiàng)指標(biāo)。pH值的范圍為0～14，pH＝7時(shí)為中性，pH<7時(shí)為酸性，pH>7時(shí)為堿性。通常要求鍋爐水質(zhì)達(dá)到一定的堿性，有利于防止腐蝕和防垢。
(5)溶解氧 指溶解在水中的氧氣含量。水中的溶解氧易造成鍋爐設(shè)備和給水管道的腐蝕，所以應(yīng)盡量除去。
(6)溶解固形物、電導(dǎo)率和氯離子 溶解固形物也稱為蒸發(fā)殘?jiān)?，可近似地表示水中的總含鹽量。鍋水溶解固形物含量的變化可直接反映出鍋水的濃縮程度，當(dāng)其含量過高時(shí)，易造成蒸汽大量帶水，惡化蒸汽品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生汽水共騰，因此需通過合理的排污來控制其含量。由于溶解固形物的測(cè)定較為繁雜且費(fèi)時(shí)，一般鍋爐運(yùn)行中常用測(cè)定方法簡便的電導(dǎo)率或氯離子來代替，但它們之間的比值關(guān)系需經(jīng)測(cè)試確定，并定期校正。
(7)SO32-(亞硫酸根) 該項(xiàng)指標(biāo)是為采用加亞硫酸鈉來除氧的鍋爐而設(shè)的，不加亞硫酸鈉的鍋水無亞硫酸根。
(8)PO43-(磷酸根) 磷酸根可消除殘余硬度，防止結(jié)垢，并可在金屬表面形成磷酸鐵保護(hù)膜，減緩腐蝕，所以鍋內(nèi)常加入磷酸鹽水處理劑。監(jiān)測(cè)磷酸根可更好地控制磷酸鹽的加入量。
(9)相對(duì)堿度 指鍋水中游離氫氧化鈉的量與溶解固形物的量之比值。是為防止鍋爐脹接或鉚接部位產(chǎn)生苛性脆化而定的一項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)于全焊接鍋爐，一般不會(huì)發(fā)生苛性脆化，所以可不控制該項(xiàng)指標(biāo)。
(10)含油量 天然水一般不含油，所以平時(shí)可不作監(jiān)測(cè)，但當(dāng)水源水受油污染時(shí)，應(yīng)監(jiān)測(cè)含油量，以確定是否可作鍋爐給水。
(11)含鐵量 指水中所含有的總鐵離子含量。這是2001年水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)，針對(duì)燃油燃?xì)忮仩t的給水新增的控制指標(biāo)。這主要是由于通常燃油燃?xì)忮仩t受熱面的熱負(fù)荷較高，如給水含鐵量較高，易造成鍋爐結(jié)生氧化鐵垢，并會(huì)引起沉積物下的腐蝕。
三、鍋爐水質(zhì)日?？刂萍板仩t的排污
1．水質(zhì)簡化分析指標(biāo)及其控制
工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)指標(biāo)中有的只需定期監(jiān)測(cè)即可，有的則需每班監(jiān)測(cè)，即稱為日常簡化分析。一般簡化分析的控制指標(biāo)為：pH值、硬度、堿度和氯離子；對(duì)于用除氧器除氧的還需測(cè)給水的含氧量；對(duì)于額定工作壓力大于1．0hPa的鍋爐，還應(yīng)監(jiān)測(cè)鍋水磷酸根含量。
一般日常運(yùn)行中，水質(zhì)不合格的原因及其解決方法大致有以下幾種：
(1)給水硬度偏高 采用鈉離子交換處理時(shí)，給水硬度超標(biāo)常由離子交換劑失效、交換器操作不當(dāng)或管路閥門泄漏等引起。運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)再生并正確操作離子交換器，對(duì)交換器反洗閥和給水旁通閥應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)泄漏及時(shí)更換。
(2)鍋水pH值、堿度偏低 對(duì)于采用鍋內(nèi)加藥水處理的鍋爐，需適當(dāng)增加防垢劑用量；對(duì)于采用鍋外化學(xué)水處理的鍋爐，除適量加入堿性藥劑外，還應(yīng)注意檢查是否有硬水進(jìn)入鍋爐；另外，若鍋爐排污量過大，也會(huì)導(dǎo)致鍋水堿度偏低，應(yīng)適當(dāng)加以控制。
(3)鍋水pH值、堿度過高 如果是由于給水的過剩堿度(即：堿度與硬度的差值)較高(>2mmol／L)所引起，則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕祲A處理；如果原水堿度并不高，則是由加堿太多或排污不夠造成的，應(yīng)減少或暫停加藥，并加強(qiáng)鍋爐排污。
(4)鍋水氯離子含量過高 應(yīng)加強(qiáng)鍋爐排污；對(duì)于給水采用鈉離子交換處理的，應(yīng)注意離子交換器再生后正洗是否徹底，鹽水閥是否有泄漏。
2．鍋爐排污及控制
鍋爐排污的目的是：降低鍋水濃度，保證蒸汽品質(zhì)良好；及時(shí)排除水渣，防止受熱面結(jié)垢。鍋爐排污應(yīng)做到既能使鍋水達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，又盡量減少熱損失。
鍋爐排污量的大小與給水水質(zhì)和蒸發(fā)速率密切相關(guān)，水質(zhì)好、蒸發(fā)速率低，排污量可少些；反之則需適當(dāng)增加排污量及排污次數(shù)。鍋爐排污量常以排污率來表示，一般工業(yè)鍋爐的排污率宜控制在5％～10％。如果排污率超過10％，鍋水仍達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)，就需改進(jìn)給水的處理。
排污率就是排污水量占鍋爐蒸發(fā)量的百分比。鍋爐運(yùn)行中常以監(jiān)測(cè)鍋水氯離子(也稱氯根)的含量來指導(dǎo)鍋爐的排污。其計(jì)算方法如下：
根據(jù)定義，排污率(P)計(jì)算公式為：
又根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，由物量平衡關(guān)系可得到：
(5—2)式中 P——鍋爐排污率，％；
S給——給水中某物質(zhì)(如氯根)含量，mg／L；
S鍋——鍋水中某物質(zhì)(如氯根)含量，mg／L。
例：一臺(tái)蒸發(fā)量為2 t／h的鍋爐，每班實(shí)際運(yùn)行6 h，測(cè)得給水氯根=25mg／L。若要求控制鍋水氯根<500mg／L，則要控制排污率為多少?每班需排污多少水量?
解：由式(5—2)可得要控制排污率為：
由式(5—1)可得每班需排污的水量(Q污)為：
Q污=P×蒸發(fā)量=5．3％×2×6≈0．64(t)
即鍋爐運(yùn)行中每班需排污0．64t，鍋水濃度才能達(dá)到合格。
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