梁楨 談春華
摘 要:本文對湖南省工業(yè)鍋爐水質檢驗檢測過程中發(fā)現的問題進行研究,分析在用工業(yè)鍋爐水質現狀,闡述水質不良對工業(yè)鍋爐運行的危害,提出可行的應對措施,確保鍋爐水質達標,從而延長工業(yè)鍋爐的使用壽命,提高鍋爐運行熱效率,減少鍋爐污水處理對環(huán)境的影響,為工業(yè)鍋爐水處理、水質化驗工作及水處理檢驗工作提供理論參考。
關鍵詞:工業(yè)鍋爐;水質;現狀;危害;分析
1引言
2020年我省工業(yè)鍋爐水質監(jiān)督抽查報告1668份,檢驗結論合格的報告961份,結論不合格報告522份,其余檢驗結論為基本合格。報告數據表明,不合格的水質接近總量的三分之一。由此可見,運行鍋爐的水質狀況相當差,對鍋爐安全、節(jié)能與環(huán)保運行極為不利。
2不合格水質情況統計分析
2.1對522份不合格水樣進行統計分析,使用單位水處理情況及不合格的頻次見表1:
其中給水硬度超標、鍋水pH值超標、鍋水堿度偏低、鍋水堿度超標在不合格項目中占比相當大,80%以上不合格水樣是因為這幾項引起的。
2.2不合格水質產生原因分析:
2.2.1使用單位不了解鍋爐設備的特性,忽視鍋爐水處理工作,沒有配備相應水處理設備(無水處理設備,或配置不符合要求),占比約30%;
2.2.2沒有相應水處理作業(yè)人員,鍋爐水質日常檢查不到位,沒有及時進行水處理加藥和鍋爐排污工作,占比約70%;
2.2.3兼職水處理人員,水質化驗頻次、項目不符合規(guī)范要求,致使鍋爐水質經常處于不合格狀態(tài)。
3鍋爐水質不合格引起的危害
3.1受壓元件表面結垢
3.1.1給水硬度超標、鍋水堿度超標,在受壓元件表面結垢,則鍋爐的傳熱速度減慢,鍋爐的排煙溫度升高,熱效率降低,鍋爐出力降低[1],一臺WNS2-1.25-Y/Q鍋爐,進行在用鍋爐能效測試時,排煙溫度達215℃,熱效率78.5%,遠遠低于《鍋爐節(jié)能監(jiān)督規(guī)程》中規(guī)定的限定值92%,鍋爐內部檢驗時,發(fā)現其受壓元件表面結垢嚴重,使用單位鍋爐水質工作疏于管理,經我院水質取樣化驗,給水硬度0.2mmol/L,為標準上限值的7倍;鍋水全堿度36mmol/L,為標準上限值的1.4倍。
3.1.2給水硬度超標,在給水雜質超標(濁度超標)或熱水鍋爐循環(huán)水系統除污器、過濾器未定期清理情況下,將使鍋爐結垢(渣)嚴重,在受壓元件表面產生沉積垢渣,可能引起受壓元件過熱、垢下腐蝕,導致受壓元件減薄、變形、開裂[2]。
一臺WNS7.0-1.0/115(95)/70-YQ熱水鍋爐,鍋爐回水采用母管回水,鍋爐每天連續(xù)自動運行16小時,有水處理設備,但水處理設備制水能力不足,水處理設備基本未投入使用,也未對水質進行日常的化驗分析,除污器未定期清理,致使鍋爐內部垢渣堆積,特別是在回燃室前管板上沉積厚度達40-60mm,回燃室前管板在高溫煙氣作用下,得不到冷卻,產生過熱、垢下腐蝕,最終導致回燃室前管板孔橋開裂。經我院水質取樣化驗,給水硬度1.2mmol/L,為標準上限值的2倍;給水濁度15FTU,為標準上限值的3倍。
一臺型號DZG4-1.25-M2鍋爐(鍋筒材質Q345R,壁厚20mm),運行一年后首次內部檢驗時發(fā)現水處理設備未投運,鍋筒底部有大量沉積水垢,厚度為25-40mm,鍋筒鼓包處鋼板吸收的熱量難于傳導給鍋水,致使鋼板金屬壁溫不斷升高,當長期經受超過鋼板金屬的許用溫度時,金屬發(fā)生過熱甚至過燒,在鍋筒內壓作用下,最終導致鼓包。經我院水質取樣化驗,給水硬度4.0mmol/L,為標準上限值的130倍;濁度18FTU,為標準上限值的3.6倍。
3.2受壓元件腐蝕問題
3.2.1給水PH值長期偏低,引起鍋爐元件腐蝕減薄,一臺WNS3-1.0-YQ蒸汽鍋爐,兼職水處理人員,水質化驗頻次、項目不符合規(guī)范要求,鍋爐使用單位生產時,產生的酸性水質回流進鍋爐,致使鍋爐水質PH值長期偏低,受壓元件受酸腐蝕,爐膽大面積腐蝕減薄,經測厚,只有6.4mm,小于最小需要壁厚7.2mm,鍋爐無修復價值,只能作報廢處理。經我院水質取樣化驗,回水PH值5.6,鍋水PH值為7.6,均低于標準要求。
3.2.2鍋水中含氧量過高,引起鍋爐元件嚴重氧腐蝕,一臺WNS10-1.0-95/70-YQ熱水鍋爐,由于沒有配置除氧器,又未采取除氧措施(添加除氧劑),致使鍋水中含氧量過高,鍋爐煙管產生嚴重的氧腐蝕。經我院水質取樣化驗,補給水溶解氧含量0.12mg/L,為標準上限值的1.2倍;鍋水溶解氧含量2.2mg/L,為標準上限值的4.4倍。
4 加強鍋爐水質處理的措施
4.1對于采用地表水(江水、河水、湖水、水庫水等)作為鍋爐用水的鍋爐,給水濁度通常超標,宜增加沉清池、過濾器等設施;對于熱水鍋爐循環(huán)管道上的除污器、過濾器,應定期進行除污、清理,減少雜質進入鍋爐內部;
4.2對于額定蒸發(fā)量≥10t/h的鍋爐,給水應增加除氧設備或采取除氧措施(添加除氧劑等),減少氧腐蝕;
4.3水質不合格時,采取相應處理措施:給水硬度不合格,應及時檢查水處理設備配置是否合適、運行是否正常、是否及時對離子交換器進行再生處理,失效樹脂應進行更換;鍋水pH值、堿度偏低,在給水硬度正常情況下,應適當進行鍋內加藥處理;鍋水電導率、溶解固形物超標,在未進行鍋內加藥處理時應加強排污;鍋水pH值、堿度偏高,應適當減少鍋內加藥量或加強排污;
4.4對蒸汽冷凝水回收利用的鍋爐,應加強回水中鐵離子的檢測,鐵離子過高會加速鍋爐金屬的腐蝕,回水質量不合格時,應適當排放,或及時進行適當處理[3]。
5結束語
工業(yè)鍋爐水質處理是鍋爐安全生產、經濟運行的一項重要工作,使用單位應予以重視,應配備適當的水處理設備,按要求進行日常維護檢查;加強對鍋爐水質檢測的同時,持續(xù)提升鍋爐作業(yè)人員的技術水平,確保其能夠根據鍋爐工況變化采取適當的調整措施,確保水質達標,減少鍋爐結垢、腐蝕危害,避免或減少化學清洗措施,從而延長鍋爐設備的使用壽命,確保鍋爐安全、節(jié)能、環(huán)保運行。
參考文獻
[1]仇存、柳乾相、石常青.工業(yè)鍋爐水質檢驗中常見問題及對策研究.化工管理,2019年10月.
[2]湯國樂、傅勁清、殷先華.一起燃氣承壓熱水鍋爐管板裂紋原因分析與處理.鍋爐制造,2015年第4期.
[3]鍋爐水處理協會 鍋爐水處理及質量質量監(jiān)督檢驗技術