石灰岩地区工业锅炉水处理措施

摘 要 总结多年来水处理技术工作经验和调查结果，针对石灰岩地区工业锅炉水处理技术管理和贯彻国家标准GB/T1576-2008《工业锅炉水质》中存在的一些问题，阐述自己的看法，提出几个应注意的问题：正确处理好防垢与防腐、防垢与除垢、处理与监督、监督与控制等四个关系。在排污方式划分、锅水总碱度控制、排污时机掌握、排污计量方法等方面必须加强排污指导；在软水池水质监督、锅炉容水量、结垢腐蚀程度、水处理综合评定等方面的若干意见。

关键词 石灰岩地区；锅炉水处理；措施

中图分类号 TK223.5 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0094-02

1 正确处理好四个关系

1）防垢与防腐的关系。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，对额定蒸发量小于或等于4t/h，且额定蒸汽压力小于或等于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）可以采用锅内加药处理。锅外化学水处理的水质和锅内加药处理的水质应符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质》规定。

一般来说，锅炉结垢比较直观，而且它与节能降耗直接有关，所以人们往往对防垢比较注意，甚至一讲水处理的目的和任务好像就是为了防垢，而对防腐问题则比较忽视，对其危害性认识不足，对防腐要求也不太明确。一些锅炉结垢并不严重，但腐蚀却很突出。如本地一家工厂使用的一台DZL4-1.25-AⅡ锅炉，由于结垢堵塞对流受热面管，使辐射管干烧过热造成爆管，一年内大面积更换受热面管两次，且汽包内壁局部腐蚀凹坑、起槽、带深达4mm，变形等，其面积之大，最后因无修理价值而报废。

全面贯彻水质标准必须纠正上述这种偏向，防垢与防腐二者不可偏废，完整的防腐措施应包括三个方面，或称“防腐三大基本途径”：①给水除氧；②水质监督与控制；③停炉维护保养。对一些暂不具备给水除氧条件的小型工业锅炉来讲，只要认真做到后两条，也能将腐蚀控制到最低限度。

2）防垢与除垢的关系。石灰岩地区水的硬度较高，结垢后形成的非碳酸盐硬度（又称永久硬度），表示水中溶解的钙、镁的硫酸盐或氯化物等的含量。由于这些杂质在水沸腾时不能以沉淀物析出的方法去除，必须通过化学清洗的方法去除，而频繁使用化学清洗方法除垢，不但影响正常生产，且影响锅炉使用寿命。对一些锅炉用户长期没有采取防垢措施，而是等到结垢很厚才去除垢，即以消极除垢代替水处理防垢，结果不但积垢难除，而且极易损伤锅体，因此造成大面积修理以至提前报废的教训不少。对此必须进一步贯彻以防为主的方针，坚持无有效水处理措施不准使用锅炉的原则。

另一方面，在“以防为主”的同时还要注意“清算旧账”，旧垢不除新垢难防。在未认真清除旧垢之前匆忙投用新的水处理设施，所以，去除旧垢也应列为防垢基本途径之一，即①软化去硬（包括锅内加药），②水质监督与控制，③去除旧垢，构成“防垢三大基本途径”，三方面缺一不可。

3）水质处理与监督的关系，对于水处理这个概念有两种说法与理解，一种广义的另一种狭义的；广义的水处理是总体概念，包括水质监督在内；狭义的水处理主要指软化（以及除氧降碱等），不包括监督（特别是锅水监督）。近二年来，由于加大了锅炉水质监测的力度，从2006年以前每半年抽查监测水质一次到现在每季度分别对锅炉给水、锅水进行抽查监测一次，从而使锅炉结垢化学清洗的频率大大降低，据统计全区2006年度结垢化学清洗锅炉10台次，而2008年1～11月仅有2台次，节能降耗显著。以1t/h燃油锅炉为例，按节能5%估算，一年节约燃料成本为：

G=5%.B.n.a.b （元/年）

式中：B——燃料消耗量，按0#柴油计算，60kg/h；

 n——全年使用天数，按300天计；

 a——每天使用时间，按8h计；

 b——燃料单价，按6元/kg计；

则G=5%×60×300×8×6=43200（元/年）

因此，我们必须在抓水处理普及率的同时抓好水质达标率，不但处理给水，而且监督锅水，坚决纠正只“处理”不监督的偏向，使各项水质（或主要指标）达到国家标准。

4）水质监督与控制的关系。一些单位锅炉监督项目不少，记录也较完整，但只监测而不控制，不管分析结果是否符合水质标准，也不懂超过国家标准如何处理，只是滴滴药水摇摇瓶子，写出化验结果就完事了，化验分析与水质标准脱节，失去实际意义。为了纠正这种偏向，锅炉房不但要明确监督项目及其标准，而且要明确监督目的与控制方法。现以锅水总碱度为例，国家标准按无（有）过热器及额定蒸汽压力不同规定了锅水总碱度的上、下限值，其监督目的：防垢、防腐蚀（酸或碱腐蚀）、防汽水共腾等；其控制方法：保持在一定范围值，超上限排污（或给水降碱）、低于下限（无下限者以pH值下限代替）加碱。又如，锅水溶解固形物，国家标准按炉型不同允许在一定范围内波动，其监督目的：防垢防腐防共腾；其控制方法：一般通过氯根间接控制；锅水氯根由溶解固形物和“固氯化”换算而来并定期复试，其监督目的与溶解固形同；控制方法：指导排污（或给水除盐）时机。

2 必须加强对排污的指导

排污是锅炉水处理的一个重要环节，与锅水监督有着密切的关系。如何正确指导排污，是保证锅炉的安全、经济运行的有效措施之一，长期以来存在着：一些锅炉用户只知道排污有排除沉积垢渣物这一作用，却不懂得排污还有控制含盐量（或溶解固形物）、总碱度、pH值这一重要功能。有的上汽包排污阀长期不开，总碱度超高用底部排污控制；有的不计排污量，排多排少心中无数，甚至误以为排污越多越安全；有的化验岗位与排污脱节，只管化验不管水质是否超标，如此等等。因此，加强排污指导非常必要。以下针对如何加强排污指导，作概述。

1）关于排污方式一般习惯分为两类：一是定期排污，一是连续排污。实际情况是：锅壳式锅炉只有底部定期排污；较大型（4t/h以上）工业锅炉才有表面连续排污；而大多数中小型水管式锅炉都具备底部定期排污+表面定期排污的条件。但不少单位将定期排污与底部排污划等号，将上汽包表面排污与联箱底部排污作用混同，有的嫌上汽包排污阀开启不便而长期关闭，有的只用联箱排污来控制锅水含盐量总碱度，表面排污没有起到控制锅水水质的应有作用。

由此可见，合理的划分排污方式对正确指导排污有密切关系。从实际出发，排污方式应按三种方式排污：①底部定期排污；②表面定期排污；③表面连续排污。为了控制锅水水质，对于锅壳式锅炉，表面排污条件不具备时应以底部定期排污代替；对于中小型水管式工业锅炉，连续排污条件不具备时应以表面定期排污代替。

2）关于锅水总碱度的下限控制值。国家水质标准对锅水总碱度下限，锅内加药法作了规定（8～26mmol/L），锅外化学法视有过热器（≤14mmol/L）和无过热器（6～26mmol/L）而定。碱度过高，会产生汽水共腾，汽水分离效果不好，蒸汽带水，对蒸汽品质影响很大。锅水碱度过低，一方面磷酸钙不能转变为不结垢的碱性磷灰石，另一方面为了维持较低的碱度，连续排污量必须加大，造成给水和热量的损失。因此，锅水的碱度必须控制在一定范围内，以利于防垢和保障蒸汽品质。

3）关于排污（定期）时机。一些锅炉用户不注意掌握排污时机，结果事倍功半达不到应有的效果。排污的原则：①每班至少一次并首先底部排污，主要排除底部沉积物，同时起到减少浓缩物的作用；②间隔一段时间取锅水样化验，分析含盐、总碱、pH值是否超标，确定是否表面排污；③表面排污（或以底部排污代替）后再取样化验。如此循环直至各项合格。

4）关于排污量的计量。给水进入锅炉后，由于不断蒸发而浓缩，使得炉水的含盐浓度比给水高得多。增加排污量，可使炉水含盐浓度降低，从而提高蒸汽品质，但使热损失增加和补给水量增大。以化学软水为补给水的工业用汽锅炉，排污率推荐为3-10%，计算公式：

 ρpw=×100%

式中：ρpw——排污率，%。ρpw≥0.3%。

 Dps——排污量，t/h；

 D——蒸发量，t/h。

综上可得，排污计量可通过以下三种计算确定：

①水位表水位高度计量法：

 Dps′=L·Di·H·ρ

式中：Dps′——每次排污量，kg；

 L——上汽包长度，m；

 Di——上汽包内径，m；

 H——水位计下降高度，m；

 ρ——排污压力下饱和水的密度，kg/m3。

②排污阀开启时间计量法：在按上法测算每次排污量Dps的同时，记下排污阀（全开）的开启时间s（秒）计算出排污量kg/s。

③排污池排污体积计量法：

 Dps′= S′·H′·ρ。

式中：S′——排污池截面积，m2；

 H′——排污水位深度，m。

为方便锅炉用户，建议由锅炉设计制造单位将结果注明在使用说明书中。如水位表水位下降100mm排污量为多少，排污阀（全开）开启每秒排污量为多少。

工业锅炉的排污率每增大1%，燃料的消耗量就增加0.3%。这样既浪费了燃料且不能正确评价锅炉的能源消耗及综合管理水平。因此，在水质符合国家标准的前提下，尽量减小排污量，是锅炉安全经济运行的基本原则之一。

3 其他若干意见

1）软水池（箱）的水质监督不可忽视。不少锅炉用户经处理过的合格软化水进入软水池（箱）储备后失效，硬度或氯根升高，甚至二者同时增高，硬度几乎接近原水，氯根大大超过原水。产生这种情况有多种因素。

就硬度增高而言有以下原因：①金属制作的软水池（箱）没有防腐措施，钢板铁皮锈蚀（同时大量铁离子带进锅筒造成腐蚀）；②用混凝土砌成或批面的软水池（箱）破裂，钙离子大量涌入；③软水池（箱）遭受外界污染，长期不作清洗；④交换器系统管道阀门内漏或误操作，原水混入软水池（箱）。

就氯根增高而言有以下原因：①离子交换器再生后未正洗或清洗不净，废盐水带进软水池（箱）；②交换器系统管道阀门误操作或内漏，盐水混入软水池（箱）；③遭受外界污染、长期未清洗等。

所以，尽管离子交换运行正常出水合格，倘若不把好软水池（箱）的水质监督关，则会“前功尽弃”，不合格水仍然进入锅炉。因此，建立软水池（箱）定期监督制度是保证水处理效果不可缺少的一

环。

软水池（箱）水质监督两项：残硬和氯根，以残硬达到国标，氯根接近生水为合格，如发现异常则分析原因对“症”下药，化验间隔期可每班一次也可每周一次抽查。

2）关于锅炉容水量。锅内加药上水时的药量计算、酸洗或碱煮时的药量计算等都需要已知锅炉容水量。一些锅炉用户或因技术力量有限或因过于繁琐不愿计算，使估算容水量误差很大，对此应根据锅炉设计制造单位提供的有关资料进行确定。

3）关于结垢腐蚀程度的规定。作为水处理效果衡量标志之一，在《锅炉化学清洗规则》中对水垢厚度、锈蚀程度均有明确规定。如当锅炉受热面被水垢覆盖80×10-2以上，且平均水垢厚度达到或超过一定数值时，均应进行化学清洗处理。

4）关于水处理工作的综合评定。①普及率：防垢防腐措施可靠，因炉因水制宜；②达标率：监督项目齐全，控制正确，符合标准；③有效率：结垢厚度与腐蚀深度在允许范围内；④持证率：水处理人员经考核合格，持证操作；⑤完好率：水处理设施运行正常，工艺合理（包括加药）；⑥合格率：取样与化验结果正确，排污合理。

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