白 帆

（晉中市綜合檢驗(yàn)檢測中心，山西 晉中 030600）

0 引言

鍋爐通常是在高中低壓環(huán)境下運(yùn)行的設(shè)備[1]，因此，鍋爐中的雜質(zhì)在蒸發(fā)、高溫下會發(fā)生系列化學(xué)物理反應(yīng)，產(chǎn)生水垢、腐蝕等，因腐蝕會造成管材破損、結(jié)垢引起材料浪費(fèi)等問題，因此鍋爐水處理技術(shù)始終是保證鍋爐經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的主要方法[2]。鍋爐水處理技術(shù)是依據(jù)水質(zhì)狀況，將軟化劑、防垢劑、防腐劑等加入到鍋爐中，使鍋爐水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。其中，鍋爐內(nèi)加藥處理是將有機(jī)、無機(jī)藥物加入鍋爐中，使水中結(jié)垢離子成非黏附性水渣，借助排污排出，避免鍋爐腐蝕和結(jié)垢，同時(shí)還可使附著在鍋壁上的水垢脫落[4]。傳統(tǒng)爐內(nèi)水處理中，一般是加入無機(jī)阻垢劑，如NaCO3、Na3PO4、NaOH 和高堿度水等，這些可實(shí)現(xiàn)防腐除垢，但無法消除水中鐵雜質(zhì)[5]，因此，本文提出采用EQ3F 復(fù)合水處理劑，可有效實(shí)現(xiàn)鍋爐的防腐阻垢，確保鍋爐運(yùn)行安全、高效節(jié)能。

1 復(fù)合鍋爐水處理機(jī)理

復(fù)合鍋爐水處理原理[6]有：

1）阻垢機(jī)理。其內(nèi)含有聚羧酸鹽成分，溶于水后電離，產(chǎn)生帶負(fù)電荷的分子鍵，與Ca2+產(chǎn)生溶于水絡(luò)合物，增加垢化合物的溶解度，阻垢效果明顯。

2）除垢機(jī)理。當(dāng)加入鰲合劑[7]，其可與爐水中的陽離子產(chǎn)生鰲合物，并溶解，避免形成水垢，還可使水垢變軟并從鍋爐壁脫落。

3）除氧緩蝕機(jī)理。當(dāng)加入除氧劑，其與爐水中溶解氧反應(yīng)，避免溶解氧腐蝕。

4）爐水值保持機(jī)理[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，鍋爐水中pH值為11～12 時(shí)，腐蝕速率最小，因此，當(dāng)加入堿性成分，可使pH 值在11～11.8，借助鍋爐本體pH 傳感器自動(dòng)控制排污量，可有效避免腐蝕。

2 復(fù)合鍋爐水處理劑實(shí)驗(yàn)分析

2.1 除氧實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)鍋爐水處理劑EQ3F 加入除氧劑，其與鍋爐水中的溶解氧快速反應(yīng)，降低水中溶解氧，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)除氧。

本文選用A、B 藥劑、EQ3F 復(fù)合鍋爐水處理劑，并對比分析其除氧效果。具體過程為：在ST1500 鍋爐中安設(shè)溶解氧、電導(dǎo)率測定儀，并在冷凝水收集處設(shè)溶解氧測定儀；啟動(dòng)鍋爐，采用自動(dòng)計(jì)量泵，不同時(shí)段加入藥劑；啟動(dòng)溶解氧、電導(dǎo)率測定儀，監(jiān)測爐水，結(jié)果如表1 所示。

表1 鍋爐爐水除氧、電導(dǎo)率對比結(jié)果

表1 中，當(dāng)EQ3F 復(fù)合藥劑加入鍋爐后，與水中的溶解氧反應(yīng)，可消耗其中部分溶解氧，且另外一部分被加熱后洗下隨蒸汽排出，蒸汽冷凝時(shí)又溶入蒸凝水中。當(dāng)加入鍋爐水中EQ3F 藥劑的質(zhì)量濃度是120 mg/L 時(shí)，除氧能力約是2.85 mg/L，因此，EQ3F 復(fù)合鍋爐水處理劑的除氧效果明顯。此外，還較小程度使?fàn)t水的電導(dǎo)率增加，且不會因增大的電導(dǎo)率，導(dǎo)致汽水共騰而對蒸汽品質(zhì)污染。

2.2 阻垢性能實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理是：在高溫含Ca（HCO3）2的試驗(yàn)中，加入EQ3F 鍋爐水處理劑，并向其中吹入空氣，目的是帶走其中的CO2，促使Ca（HCO3）2快速分解形成CaCO3，最后測定鈣離子的穩(wěn)定濃度值[9]，若該離子的濃度越大，表明阻垢性能越好。

本實(shí)驗(yàn)同樣選取A、B 藥劑及EQ3F 藥劑，對比分析其阻垢性能。具體過程為：取碳酸氫鈉溶液3 份20 mL，質(zhì)量濃度25.3 g/L；再取氯化鈣溶液20 mL，質(zhì)量濃度16.7 g/L；將等量A、B 藥劑及EQ3F 藥劑加入容量瓶中，并將其稀釋至500 mL；將試樣放入阻垢測定儀的恒溫水浴中，并啟動(dòng)阻垢儀，6 h 后測定鈣離子濃度，得到各藥劑的阻垢率，如表2 所示。

表2 各藥劑的阻垢率對比結(jié)果

表2 中，EQ3F 的阻垢率為79%，明顯比A、B 藥劑的阻垢率高，表明EQ3F 具有較好的阻垢效果。此外，因?qū)嶒?yàn)中的試液硬度是6 mmol/L，而鍋爐爐水硬度為0.9 mmol/L，因此，在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，EQ3F 的阻垢率將更高。

2.3 緩蝕掛片實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，用掛片在未加、添加藥劑情形下測定鍋爐管內(nèi)的腐蝕失重，進(jìn)而得到復(fù)合水處理劑的緩蝕性能[10]。

具體過程：選用和鍋爐受壓部件同樣材質(zhì)作為腐蝕試片并稱重，將其置于鍋爐內(nèi)不同位置；啟動(dòng)鍋爐運(yùn)行，分別在未加、添加EQ3F 復(fù)合水處理劑的情形下，運(yùn)行100 h，測定試片的腐蝕失重，結(jié)果如圖1、圖2 所示。

圖1 未加藥劑，鍋爐腐蝕減量與浸漬時(shí)間的關(guān)系曲線

圖2 添加EQ3F 藥劑，鍋爐腐蝕減量與浸漬時(shí)間的關(guān)系曲線

圖1 中，當(dāng)未加藥劑時(shí)，鍋爐上部水處理劑平均腐蝕速率為1.25 mg/dm2，鍋爐中部是5 mg/dm2，鍋爐下部是10 mg/dm2；圖2 中，當(dāng)加入120 mg/L 的EQ3F復(fù)合水處理劑時(shí)，鍋爐上部水處理劑平均腐蝕速率為0.02 mg/dm2，鍋爐中部是0.004 mg/dm2，鍋爐下部是0.09 mg/dm2，因此，對比可知，EQ3F 復(fù)合水處理劑能夠明顯減緩對鍋爐的腐蝕效果。

3 實(shí)際使用效果

本文以某廠鍋爐為研究對象，當(dāng)鍋爐運(yùn)行3 月、6 月及12 月后，停爐點(diǎn)檢，并選用內(nèi)窺鏡OLMPUS 觀測爐管內(nèi)部情況發(fā)現(xiàn)，爐管內(nèi)部均無水垢附著，也無點(diǎn)蝕形成。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果也表明采用爐內(nèi)加入具有除垢、除氧及阻垢、黏泥分散性能的EQ3F 復(fù)合水處理劑，能夠有效避免鍋爐結(jié)垢腐蝕，使鍋爐的使用壽命延長，且還可使鍋爐達(dá)到安全高效節(jié)能運(yùn)行的目的。

4 結(jié)論

為有效實(shí)現(xiàn)鍋爐的防腐阻垢，保證鍋爐安全高效節(jié)能運(yùn)行，本文提出將EQ3F 復(fù)合鍋爐水處理劑應(yīng)用于鍋爐爐內(nèi)水處理中，有效避免鍋爐結(jié)垢腐蝕，結(jié)論是：

1）對比分析A、B 藥劑及EQ3F 藥劑的除氧效果，當(dāng)加入鍋爐水中EQ3F 藥劑的質(zhì)量濃度是120 mg/L時(shí)，除氧能力約是2.85 mg/L，且電導(dǎo)率性能也好。

2）對比分析A、B 藥劑及EQ3F 藥劑的阻垢性能，EQ3F 的阻垢率為79%，明顯比A、B 藥劑的阻垢率高，表明EQ3F 具有較好的阻垢效果。

3）對比分析未加、添加EQ3F 藥劑時(shí)鍋爐的腐蝕效果，當(dāng)加入120 mg/L 的EQ3F 復(fù)合水處理劑時(shí)，鍋爐上部水處理劑平均腐蝕速率為0.02 mg/dm2，鍋爐中部是0.004 mg/dm2，鍋爐下部是0.09 mg/dm2，明顯減緩對鍋爐的腐蝕效果。