田敬云 王思远
中国核电工程有限公司郑州分公司 河南 郑州 450052
摘要：水是锅炉运行的主要介质，水质对锅炉的正常运行有很大影响。要重视锅炉水质化验和检测工作，符合标准的锅炉水质能保障锅炉安全运行、节约能源。本文基于工业锅炉水质不良的危害及水质控制环节研究展开论述。
关键词：工业锅炉；水质不良的危害；水质控制环节研究
引言
工业生产时需要将煤或天然气燃料等能源投入锅炉，通过锅炉燃烧，将化学能转化为蒸汽热能，但当锅炉热工设备内部存在水质问题，就会危害设备的稳定运行。加强对水质不良危害的研究，提出有效的控制措施，这将有利于延长锅炉的使用寿命，提高工业生产效率。
1工业锅炉水质化验和检测工作的意义
一方面，假如水的质量不佳，受热面就会形成水垢，水垢的出现会对锅炉的导热性能有很大的影响。另一方面，如果锅炉水质不符合标准，会对锅炉产生多种形式的腐蚀，缩短锅炉的使用寿命。锅炉的水冷壁、对流管束等部件都会由于水的质量不佳，产生结垢和腐蚀，最终使这些部件损坏，影响锅炉的正常运行，减少锅炉的使用寿命，造成经济损失。由此，为了确保工业锅炉安全经济运行，准确进行水质化验和检测是必不可少的。
2工业锅炉水质不良的问题
2.1锅炉结垢问题
（1）胶体杂质引起的结垢。使用地表水作为锅炉用水，地表水的大量胶体杂质会对锅炉的运行产生不利的影响，比如锅炉在给水过程中如果水中存在较多的胶体，在蒸汽产生的过程中，胶体受热不稳定会产生大量泡沫，这些泡沫会污染蒸汽，在附着在锅炉水位计上之后会导致锅炉运行出现偏差。这些泡沫会形成受热不稳定的胶体物质，在附着在锅炉受热面上之后会形成难以被去除的水垢。(2)溶解杂质引起的结垢。天然水中包含大量溶解杂质，比如钙离子、镁离子、酸根离子等，这些溶解杂质伴随锅炉的运行也会出现反应，比如钙镁离子会加大水的硬度，并和锅炉表面产生化学反应，引发锅炉结垢问题。（3）锅炉排污不符合规定引起的结垢。由于炉水化学处理不当或化学监督不严，未按规定进行排污，影响了锅炉的炉水品质，流经过热器受热面的过热蒸汽品质恶化，长期运行造成过热器管内壁结垢，导致蒸汽与受热面管内壁之间形成较大热阻，明显降低蒸汽对管子的冷却能力，降低蒸汽的吸热量，极易引起受热面管壁超温。
2.2杂质堵塞带来的危害
生产环境不同，锅炉内的水质也会不一样，如果水循环系统中出现了杂质，且杂质较多，会产生汽水共腾，并降低蒸汽的品质。作为工业生产的关键设备，企业对水处理没有投入过多的关注，水处理不合格，或水质问题不受重视，导致水质缺乏质量保障，未经过科学处理的水用于锅炉中，导致锅炉和水质之间无法搭配。对于杂质给锅炉水质带来的危害，主要有以下几种：(1)悬浮物杂质。锅炉在长期使用中会有一定杂质出现，且杂质容易在锅炉底部积聚，最终成为泥垢，使锅炉受热面产生一道障碍，不利于锅炉热量的传递。不仅如此，悬浮物杂质会在管道与阀门位置积聚，影响锅炉内部水循环，同时蒸发面杂质和水汽一同反应并沸腾，蒸汽中的钙镁离子给锅炉设备带来污染问题。(2)胶体杂质。高温情况下，胶体杂质会和水垢粘结，后期无法彻底清除。如果水中含有过高的胶体，这将给蒸汽带来威胁，导致水位标志不够准确。在离子交换器当中，胶体杂质会产生反应，不利于树脂的应用。(3)溶解杂质。采用离子交换法处理水中杂质，降低其钙镁离子的含量。但如果锅炉内水的碱度较高，这将带来腐蚀问题。由于锅炉用水多为地下水，这类水不会与空气接触，溶解性较强。地下水和空气接触后会成为去极化剂，加深对锅炉的腐蚀速度。如果水内铁离子过高，将会带来铁垢，微量离子会加速对金属的腐蚀速度，从而影响锅炉水质。
2.3锅炉腐蚀问题
腐蚀问题也是锅炉水质检测中暴露出的一大问题。
通常情况下，工业锅炉的使用一般处于较为恶劣的环境下。对于部分化工企业而言，会涉及较多的化学用品，并且具有较强的腐蚀性，这些化工原材料的引入，成为锅炉腐蚀问题出现的主要原因，增加了锅炉运行中存在的安全风险。此外，在化学药剂的调配中，若操作人员存在失误，也会加剧锅炉的腐蚀问题，难以得到真正的解决。
3工业锅炉水质优化对策
3.1控制锅炉水的酸碱值
工业锅炉出现污垢、腐蚀等问题的本质原因包含两个方面，其中一个方面是给水的硬度较高，另外一个方面是给水的酸碱值不符合规范标准。在工业锅炉运行过程中通过控制锅炉水的酸碱值能够在一定程度上减慢锅炉出现腐蚀的可能。在控制锅炉水酸碱值的时候首先要优化对水源的选择，即一般建议工业企业选择自来水作为锅炉运行水。如果无法选择自来水则是可以通过添加药剂的方式来控制水源的质量。在选择好工业锅炉水水质之后需要相关人员采取措施检测水源，了解水源的一系列特点，之后根据水源特点制定出控制酸碱值的具体办法。在通过加药方式控制酸碱值的时候要着重注意以下几个问题：空锅上水加药或者补充加药要以锅炉水的总体体积作为计算标准，结合锅炉运行情况每小时补充一定数量的水量。锅炉运行加药操作需要根据各个厂家的药剂配方和水质计算结果来选择加药数量。
3.2 补给水处理
当锅炉内部的蒸汽实际用途不同的情况下，对于补给水的 处理方式不同，一般的补给水处理流程如下：1）预处理，对于锅 炉水的预处理可有可无，根据水源确定预处理方式。当原水为 地表水时，其预处理十分必要，需要及时的除去元水中的悬浮 物、胶体物以及有机物等。主要的方法是在水中加入混凝剂， 保障杂质能够聚合成为大颗粒，自重提升的情况下在水中自 沉。但是锅炉水为城市用水的情况下，就可以省去预处理步 骤；2）软化。应用天然、人造离子交换剂，将钙镁等硬质盐转换 为不结硬垢的盐，以有效地防治锅炉管子内壁结垢。在一些工 业锅炉中，还可以直接采用氢钠离子交换法进行水质处理；3） 除盐。伴随着锅炉参数不断提升，要求将锅炉给水中的盐分直 接除尽，基于这样的处理，需要采用科学的除盐办法，应用最为 普遍的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的方式。
3.3做好水质样品的采集工作，确保样品的质量
锅炉水的采样应当是在锅炉运行平稳后进行，采样的位置应在汽水分界面水侧以下，水流相对稳定的地方。如果工业锅炉有定时排污处理，尽可能在排污工作之前进行采样。在定时排污之后采样的，如果需要计算排污率，应当记录排污量、排污后至采样时锅炉的运行时间及这个时间段内供水量或者累积蒸发量。供水采样应当尽可能在供水箱或者加药装备之前的供水管道中采取。当锅炉完全以补给水工作时，在水处理设备出水口采样。需要重点关注的两点：①样品采取需要由化验人员完成，因为有些项目需要在采样现场检测，保证化验结果的精确性，并且可以减少因为样品交接带来的样品混乱、样品情况不明与现场化验和实验室测试不同导致的测试结论存在差别的不足。②采样之前应当用大量的水清洗管路三到五分钟，以便于管壁疏松将沉淀物排出；采集样品时，样品的速度与温度不能随意改变，防止震动采样体系的冷却器、阀门等部件，避免沉淀物脱落影响采样结果。
结束语
工业锅炉中，想要保障热效率，避免出现不必要的热量损失，水作为其重要的导热介质，有着十分重要的作用。只有保障锅炉内热量传递的均匀，才能保障工业锅炉的安全、高效运行，避免出现能源浪费的现象。一旦工业锅炉内的水存在较多的杂质，就会造成工业锅炉内的受热点不均匀，严重的情况可能引发锅炉出现结垢、鼓包等现象，降低了工业锅炉的传热效率，可能还会造成工业锅炉在运行中出现安全事故。
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