赵沛瑜
华电佛山能源有限公司 广东省佛山市 528000
摘要：经济的发展推动了火电事业的进步，近年来越来越多的火力发电厂建设使用。锅炉是火力发电厂的核心装备，在火力发电厂运行中发挥着重要的作用，其运行状态直接影响着整个发电系统。锅炉水一般要根据实际情况选择，可能来自地下水、地表水或者自来水，水的酸碱度、杂质、硬度等指数会影响锅炉水系统，因此火力发电厂锅炉水质化验对于电厂运行有着重要的意义，火力电厂需要重视锅炉水质的化验监测，加强质量控制。
关键词：火力发电厂；锅炉；水质；化验方法；质量
1水垢对锅炉的危害
水垢的存在最致命的因素是其导热性差,使锅炉热损失增加、产生垢下腐蚀、炉管鼓包或爆管、增加检修费用。
①由于水垢的存在导致导热性差,使热交换器的传热效率低,增加加热的温度和时间,热能损失。②热负荷高的金属部位易产生水垢,水垢的传热效率差,金属的热负荷高,垢下的管子发生鼓包,超过炉管膨胀的限度会爆管。③锅水会从附有水垢的金属表面渗入水垢和金属层间,两者之间夹杂的锅水被蒸发浓缩到一定浓度后对金属产生垢下腐蚀,腐蚀是互相促进的,很快腐蚀了金属的大面积。④水垢结生得越快越多,受热金属面损害的越严重,越接近检修周期,必须延长停运检修时间,因而检修次数频繁,检修成本增加,使用寿命缩短,造成经济损失。
2锅炉水的分类
火力电厂水根据其作用和部位的不同可以分为原水、给水、锅水、冷却水以及排污水等。原水是指注入锅炉中的原水，没有经过任何处理，原来水主要来自地表水、地下水或自来水。给水是指直接进入锅炉的水，一般分为补给水、回水和疏水等部分，补给水是指用来补充锅炉系统损失的水；回水是由于蒸汽或热水热能消耗完后冷却回到锅炉中的水；疏水是指锅炉各蒸汽管道各种热力设备中蒸汽凝结后的水。锅水是指锅炉运行过程中受热产生蒸汽、热水的水。冷却水顾名思义是用于锅炉设备中某些部位的冷却的水。排污水是锅炉设备中排放出的污水，其目的是除去炉水中的杂质，保持炉水的清洁，从而进行定期或者连续排水。
3火力发电厂锅炉水质常规检验方法
3.1加强对火电厂锅炉水质检测中结垢问题的重视
针对锅炉结垢问题，需要从根本上着手，加强重视，有效明确锅炉结垢后对锅炉的正常运行所带来的麻烦与负面影响。首先，加强对锅炉水质的定期检查，严格按照水质标准以及给水要求检查水质问题，加强对锅炉本身的检查，最大限度地保证锅炉工作运行过程中产生较少的结垢，保障火电厂锅炉在工作环节中不会因结垢过厚而引起导热功能受阻等问题，从而提升火电厂锅炉工作的整体质量与安全性。另外一旦发现火电厂锅炉已经产生了结垢，工作人员要严格按照相关处理标准与规范进行及时处理。
3.2硬度监测以及水质软化
目前国内火力电厂锅炉运行中的水质偏硬，水质中含有大量的钙镁离子，水在锅炉中工作一点时间后会影响锅炉设备的正常运行。因此工作人员需要采用一定的措施软化锅炉设备中的水。在对水质进行化验时，要选择专业的水质检验设备，在运行的锅炉中进行水质随机取样，取样时要注意样本的代表性，同时要注重水质样本的保存方式，做好密封处理，避免受到外部环境的污染而影响水质检验结果。
在进行水质硬度化验时，实验室一般采用EDTA二钠盐在氨-氯化铵缓冲溶液在pH值为10.0±0.1时的条件下，与水中钙镁离子生成无色可溶性物质，然后同铬黑T作为指示剂，土水中钙盐结合生成红色络黑T钙化合物，由于EDTA二钠盐与钙结合能力比铬黑T强，因此EDTA二钠盐把溶液中的钙离子结合完毕后会将络黑T钙化合物的钙离子除去，使溶液由酒红色变为蓝色，此时即为显示终点。
在实验具体操作如下：
先进行取样，在锅炉中取100ml的水质样品置于250ml的锥形瓶中，随后加入5ml氨-氯化铵缓冲溶液以及铬黑T指示剂，不断振动锥形瓶，同EDTA标准同业进行滴定，溶液由酒红色转变为蓝色即为滴定终点，记录EDTA标准溶液的消耗体积。同时取100ml蒸馏水做对照组实验，记录相应的溶液消耗量，然后根据标准计算公式计算出锅炉水的硬度。
在测定锅炉水硬度后，需要根据水的硬度进行水质软化。水质软化一般采用离子交换、连膜分离技术等方法。离子交换一般是通过钠离子在水中和钙镁离子进行置换，利用钠盐的高溶解度，置换水中钙镁离子，从而降低水的硬度，避免锅炉在高温工作的工程中产生水垢。钠离子交换法使用中比较成熟的水质软化工艺，效果比较明显，可以把水的硬度降为零。用膜分离法技术软化水质，是利用反渗透膜和纳滤膜对水中的钙镁离子进行过滤，从而降低水硬度，该方法可以快速、稳定的将水硬度降低到特定的范围，处理范围很广，但是不能完全处理水中的钙镁离子。
3.3溶解固形物
溶解固形物是检测锅水含盐量的指标,全部阴离子和阳离子的量就是含盐量,根据含盐量确定锅炉排污量,锅炉蒸汽中常带有锅水水滴,锅水形成的盐越多,蒸汽纯度越低,对锅炉的危害越大,为了获得纯净的蒸汽,溶解固形物控制在一定范围内,保证锅炉的安全运行。检测溶解固形物比较复杂,不能及时确定排污量,利用溶解固形物与氯离子有一定关系式,在测定锅水溶解固形物时只要测出锅水氯离子就能计算出溶解固形物。锅内水处理法要求锅水溶解固形物<5000mg/L,锅外水处理法汽炉的额定蒸汽压力越大要求溶解固形物相对越小,最大蒸汽压力要求锅水溶解固形物<3000mg/L,最小蒸汽压力要求锅水溶解固形物<4000mg/L。
3.4做好锅炉停用期间的防锈、防腐措施
火电厂锅炉的腐蚀问题一直以来就是锅炉水质检测的核心问题，所以，在锅炉防腐工作中，相关工作人员需要定期检查锅炉，尤其是长期未使用过的锅炉更要定期检查，有效降低锅炉发生腐蚀现象。如果锅炉已经发生腐蚀现象，相关工作人员需要做好及时的处理工作，仔细观察锅炉在工作运行中的温度、给水质量等是否符合国家规定标准，有效提升火电厂锅炉的安全、稳定运行效率。
3.5酸碱度检测
3.5.1pH值测定
pH值的测定一般有pH试纸和pH计测定两种。pH试纸只能测一定大概的pH值，测定不够精确，但是能够快速测出pH值的范围，根据其测定可以做出大概的判断，从而做出相应的改变水质措施，是火电厂生产中比较常用的方法。在实验室测定pH值一般使用pH计测定。pH计有电位计和电极两部分组成，在使用pH计时首先进行定位。将使用pH值为6.86和pH值为4.00或者9.18的缓冲液进行定位，定位前需要将电极清洗干净，当电极电位稳定后进行pH值测定，记下读数，测出pH值。当pH值大于7时为碱性，pH值小于7时为酸性。火力发电厂锅炉参数不同，对于水的pH值有不同的要求，大多数控制在9.0-11.0之间。
3.5.2碱度测定
测定水的碱度一般是测定溶液中能够和氢离子结合的离子。例如氢氧根离子、碳酸根盐、碳酸氢盐等水解性物质。通常碱度可以分为酚酞碱度和全碱度。酚酞溶液是碱度测定中重要指示剂，滴定终点pH值为8.3。
结论
水垢的形成是一个循序渐进的过程,对锅炉的影响是缓慢的显现过程,这时的结果已无法挽回,必须加强水质管理,因此,了解水垢产生的原理及对锅炉的危害是非常必要的,利用科学的检测方法将其各项指标控制在有关标准范围内,做到尽早发现问题,根据具体情况具有针对性地选择最佳的水处理方法,采取合理的预防措施,防止锅炉结垢,既节约了人力、财力、物力还对锅炉的安全、经济运行起到保障作用。
参考文献：
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