鄭艷紅

（中國石化勝利油田石化總廠 中心化驗室，山東 東營257000）

水是工業(yè)的“血液”，鍋爐是工業(yè)的“心臟”，鍋爐水處理則是保證鍋爐安全經(jīng)濟運行必不可少的手段，水處理不當給鍋爐所造成的后果可概括為結(jié)垢、腐蝕和汽水共騰，危害表現(xiàn)為結(jié)垢造成局部溫度冷熱不均，直接影響傳熱和汽水正常循環(huán)，輕則造成垢下腐蝕、燃料浪費和縮短鍋爐壽命，重則引發(fā)脹管、變形或爆管事故，因此鍋爐水質(zhì)處理工作具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 水垢形成的機理

低壓鍋爐的鍋筒及管壁上形成的水垢，是由于水中鈣、鎂鹽類的濃度超過了它的溶解度，其原因主要是：

（1）給水進入省煤器和鍋爐后，水溫逐漸升高，而某些鈣、鎂鹽類在水中的溶解度下降，達到飽和后溫度繼續(xù)升高，就有鹽類沉淀出來。

（2）水在鍋爐中不斷蒸發(fā)，在蒸發(fā)過程中蒸汽帶走的鹽類一般很少，這樣鹽類在爐水中不斷被濃縮到一定程度時，難溶鹽類就會形成沉淀。

（3）水在被加熱和蒸發(fā)的過程中，某些鈣、鎂鹽類因發(fā)生化學反應(yīng)，從易溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成了難溶于水的物質(zhì)而析出。

從鍋爐結(jié)垢機理來看，鍋爐結(jié)垢是需要一段時間才能形成，在形成的過程中，如不注意觀察和處理，對鍋爐似乎沒有直接影響。因此很容易被管理人員、水處理人員和鍋爐操作人員忽視，當水垢達到一定程度再來處理時，又不容易分清事故責任者，更使水處理這項工作在部分單位淡化管理。

2 水垢對鍋爐的危害

2.1 浪費燃料

鍋爐結(jié)垢后，受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放的熱量不能及時傳遞到鍋水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度過高，排煙若損失增加，鍋爐熱效率降低。為保持鍋爐額定參數(shù)，就必須多投加燃料，因此浪費燃料。

2.2 受熱面損壞

結(jié)了水垢的鍋爐因傳熱性能變差，燃料燃燒的熱量不能迅速地傳遞給鍋水，致使爐膛和煙氣的溫度升高。因此受熱面兩側(cè)的溫差增大，金屬璧溫升高，強度降低，在鍋內(nèi)壓力作用下發(fā)生鼓包，甚至爆破。

2.3 降低鍋爐出力

鍋爐結(jié)垢后因傳熱性能變差，要達到額定蒸發(fā)量就需要消耗更多的燃料，但隨著結(jié)垢厚度增加，爐膛容積是一定的，燃料消耗受到限制。 因此鍋爐出力就會降低。

2.4 金屬破壞

水中含有氧氣、 酸性和堿性物質(zhì)都會對鍋爐金屬面產(chǎn)生腐蝕，使其壁厚減薄、凹陷，甚至穿孔，嚴重影響鍋爐安全運行，尤其是熱水鍋爐，循環(huán)水量大，腐蝕更為嚴重。

2.5 產(chǎn)生垢下腐蝕

含有高價鐵的水垢容易引起與水垢接觸的金屬腐蝕，而鐵的腐蝕產(chǎn)物又容易重新結(jié)成水垢， 這種惡性循環(huán)會迅速導(dǎo)致鍋爐部件損壞，尤其是燃油鍋爐金屬腐蝕產(chǎn)物的危害更大。

2.6 汽水共騰

產(chǎn)生汽水共騰除了運行操作不當外， 當爐水中含有較多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時，或鍋水中的有機物和堿作用發(fā)生皂化時，在鍋水沸騰蒸發(fā)過程中，液面就產(chǎn)生泡沫，形成汽水。

3 工業(yè)鍋爐水質(zhì)解決途徑和新要求

3.1 硬度

硬度通常指水中鈣、鎂離子的總含量，是防止鍋爐結(jié)垢的一項重要的指標。 對于鍋爐來說，水中的硬度越小越有利于防止結(jié)垢。

3.2 堿度

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)，有時還會引起堿性腐蝕，因此鍋水堿度應(yīng)維持在一定的范圍內(nèi)。

3.3 PH 值

PH 值是氫離子濃度的負對數(shù)，是表示溶液酸堿性的一項指標，通常要求鍋爐水質(zhì)達到一定的堿性，有利于防止鍋爐腐蝕和防垢。

3.4 解決途徑

首先，要控制水質(zhì)，防止結(jié)垢，避免導(dǎo)致鍋爐受熱不均勻；其次，控制升溫速度，避免熱應(yīng)力過大，產(chǎn)生金屬疲勞；再者，給鍋爐給水除氧，防止氧腐蝕，如爐水水質(zhì)變差，可以排去一部分爐水。同時也要控制鐵離子。 最重要的一點，要控制鍋爐升溫、升壓速度。 具體解決方法：A）配備了水處理裝置。我廠水處理裝置是由浙江玉泉水處理設(shè)備有限公司設(shè)計，經(jīng)技術(shù)改造逐步完善。由于我廠原水含鹽較高，設(shè)計采用了反滲透——離子交換系統(tǒng)，但反滲透裝置運行效果及使用壽命與預(yù)處理好壞密切相關(guān)，要求預(yù)處理出水必須符合反滲透的進水標準，同時，水處理裝置對操作人員的技術(shù)素質(zhì)也提出較高的要求，化驗人員及時準確的提供分析數(shù)據(jù)，以便技術(shù)調(diào)整操作。B）水處理裝置對水質(zhì)的要求。電導(dǎo)率小于等于10.0us/l、 硅酸根小于等于100ug/l、 硬度小于5.0u mol/l、PH 值為8.5-9.2。 為了改變長久以來預(yù)處理不合格的狀態(tài)，改善反滲透運行條件，經(jīng)多方調(diào)研論證，以中石英砂過濾取代高效纖維球過濾，并且在這些過濾程序之前再加雙層濾料過濾。 井水也符合預(yù)處理進水水質(zhì)的要求，用井水代替了部分新鮮水。

3.5 新國標對水質(zhì)檢驗標準的要求

根據(jù)水質(zhì)檢測的要求，主要可以將檢測項目分為常規(guī)指標檢測和非常規(guī)指標檢測，新國標也都對其進行了相應(yīng)的調(diào)整，新國標在原有項目的基礎(chǔ)上做了8 項修訂，其中主要對渾濁度、砷、鎘、鉛、硝酸鹽、四氯化碳等6 個項目的限值要求進行了提高。 另外，新國標還對總大腸菌群的測定方法與計量單位做出了修改，但卻對總放射性的限值放寬了一些要求，新國標中還增加了大量有機物指標，其中主要包括農(nóng)藥、有機污染物等。對城市集中式供水單位的采樣點選擇、檢測項目和頻率、合格率計算方法要求，檢測項目與頻率如下：水源水常規(guī)檢測包括氨氮、色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、細菌總數(shù)、總大腸菌群等，每日至少檢測一次。 出廠水常規(guī)檢測包括余氯、色度、渾濁度、肉眼可見物、細菌總數(shù)、總大腸菌群等，每日至少檢測一次，全部常規(guī)指標和非常規(guī)指標中可能含有的有害物質(zhì)檢測，每月至少檢測一次等。 管網(wǎng)水常規(guī)檢測包括余氯、色度、渾濁度等，每月檢測兩次以上，常規(guī)指標全部項目和非常規(guī)指標中可能含有的有害物質(zhì)檢測，每月至少檢測一次。

4 結(jié)束語

通過以上分析可以看出：水質(zhì)分析工作是鍋爐檢驗工作中的重要內(nèi)容，鍋爐用戶單位要意識到水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)會影響鍋爐的運行，從而避免影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。

［1］水質(zhì)分析[S].勝利油田石化總廠企業(yè)標準.2011.

［2］工業(yè)鍋爐操作規(guī)程[S].勝利油田石化總廠企業(yè)標準.2011.

［3］水處理裝置操作規(guī)程[S].勝利油田石化總廠企業(yè)標準.2011.