鍋爐水處理現(xiàn)狀與對策分析

賈明 賈黎子

鍋爐水處理與鍋爐的安全與節(jié)能是密切相關的。鍋爐水處理是防止鍋爐腐蝕結垢失效的可靠措施。通俗地講鍋爐水對于鍋爐就像血液與人體：血液出現(xiàn)問題比如三高就會引起人體出毛病嚴重的危及生命;對鍋爐水質不好時工業(yè)鍋爐可以引起爆管甚至爆炸電站鍋爐可引起停爐甚至四小管爆管。《中華人民共和國特種設備安全法》和《特種設備安全監(jiān)察條例》有明文規(guī)定：鍋爐使用單位應當按照安全技術規(guī)范的要求進行鍋爐水（介）質處理，并接受特種設備檢驗機構的定期檢驗。鍋爐是生產和生活中不可缺少的承壓設備存在失效的風險。本人從事鍋爐檢驗工作近30年經(jīng)驗告訴我鍋爐水處理對鍋爐防失效安全運行及失效分析包括安全管理、腐蝕因子消除、超前控制與預警技術密不可分且行之有效。下面就按照鍋爐用途分類進行鍋爐水處理存在的問題進行對策分析：

一、低壓鍋爐：多用于生產生活一般工作壓力小于等于2.5MPa.如果將低壓鍋爐失效風險定為100時，運行操作的風險為20，維修風險為20，水質故障風險為60.消除風險因素就轉化為設備安全。水質故障可分為補充水脫堿軟化處理，給水脫氧處理，鍋爐水的防垢處理及濃度控制。其風險因子可分解，軟化設備運行不正常者有15的風險其中水源水未進行預處理的占比10;不進行脫堿處理者有15的風險;不進行脫氧者有15的風險;不進行爐內校正處理和排污者有15的風險其中冷凝水未回收利用占比10。停用腐蝕風險計入維修中，分值為5。由于鍋爐容量小人員配置低。鍋爐設計時只考慮有水處理設備未考慮水處理設備運行管理。有的單位只購買水處理設備根本沒有考慮水處理設備選型等問題。嚴重的水源水未做任何處理就進入水處理設備因為水中鐵錳超標導致很短時間水處理設備中離子交換樹脂中毒失效。使用單位一般不設專人管理水處理設備并進行鍋爐給水及鍋爐爐水分析化驗。我一直建議使用單位首選鍋爐冷凝水回收這是鍋爐安全與節(jié)能的首選也是必要措施且行之有效。我還一直強調人的培養(yǎng)因為很多鍋爐使用單位水處理人員責任心不強素質偏低這都會導致鍋爐水處理設備失效從而導致鍋爐失效。

二、中高壓及超高壓鍋爐的失效風險因子：運行操作的風險和維修風險為30，水質故障風險可為40.其中水質故障分為補充水處理設備的運行管理與水質合格率、凝結水水質及凝汽器的防腐蝕結垢、給水與鍋爐水水處理調整、化學監(jiān)督管理。

三、亞臨界和超臨界鍋爐機組失效風險因子：鍋爐運行失效的風險為40，維修風險和水質故障風險各為30.水質故障包括：鍋爐補充水處理及水質、凝結水及凝結水精處理后的水質、給水和汽包鍋爐的爐水處理及水質、蒸汽質量?；瘜W技術監(jiān)督管理體現(xiàn)在水汽質量和無結垢腐蝕上。水汽質量指標反映了水處理設備的技術狀況。多年檢驗發(fā)現(xiàn)：有很多熱電聯(lián)產鍋爐沒有配備在線分析儀器導致分析化驗不及時;從以上分析可以看出，水質處理 設備的失效常引起鍋爐的失效。而水處理的三個要素：水處理設備技術狀況、水汽質量指標、化學技術監(jiān)督管理體系運轉情況是非常重要的。以上完全可通過鍋爐水處理檢驗來確定其合格與否。從這個意義上講就是：鍋爐水處理檢驗就是預先消除和預防鍋爐失效。

從檢驗技術機構是安全監(jiān)察的的技術支撐和基礎，檢驗技術機構承擔著法定檢驗來講，水處理檢驗也是鍋爐安全監(jiān)察的一部分。 ?鍋爐水處理檢驗是節(jié)能減排工作重要組成部分。鍋爐屬于高耗能特種設備。2007年全國耗煤總量25.8億噸，其中鍋爐耗煤一項達22億噸，占總量的85.3%，鍋爐水處理檢驗是搞好鍋爐水處理工作的有效措施。 鍋爐水處理檢驗通過安裝質量監(jiān)督檢驗來發(fā)現(xiàn)由于設計不當造成設備選型不合理、制水能力不足、與當?shù)厮床黄ヅ涞葐栴};

通過鍋爐水處理運行檢驗來發(fā)現(xiàn)水質監(jiān)督方面制度不完善、管理不到位、水處理作業(yè)人員數(shù)量不足和素質偏低等問題;

通過停爐水處理檢驗來發(fā)現(xiàn)水處理設備設計、安裝、使用、維修等環(huán)節(jié)存在的問題以及鍋爐受熱面結垢腐蝕情況;

每一起嚴重事故背后，必然有29次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患。我建議從事鍋爐檢驗人員必須是水處理檢驗人員這樣能提高鍋爐內部化學檢驗時檢驗質量規(guī)避檢驗風險。最后與大家分享兩個檢驗案例。

檢驗案例1：

某單位住宅樓DZL4.2-0.7-95/70-AII型鍋爐使用4年煙管多根泄漏研究：

某單位自用取暖鍋爐單鍋筒縱置式，煙火管水管組合鍋爐，使用僅4年煙管有20根泄漏，在檢驗時發(fā)現(xiàn)如下問題：

①無水處理設備和水處理措施;

②回水加在鍋筒上，割取煙管現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)：煙管水側結垢近5mm，有垢下腐蝕造成穿孔現(xiàn)象。系氧腐蝕，垢下腐蝕造成穿孔。原因有：無除氧措施，停爐時未進行停爐保護?；厮铣燮魇?，造成回水中沉積物粘附在煙管水側，由于無除氧設備，煙管水側結生銹垢，生成F3O4，夏季停用時，氧氣在水中與垢反應生成F2O3，F(xiàn)3O4中三價鐵與煙管中鐵反應又生成F3O4，如此反復，加之銹垢隔熱造成煙管火側過熱，僅4年時間造成煙管多根泄漏作廢。建議采取如下措施：

①更換全部煙管;

②回水管路加裝除污器;

③建議上水處改設備，在未上設備前采用爐內加藥水處理措施，使爐水PH在10-12之間;

④回水改在左右側集箱上，并及時清理鍋筒內沉積物;

⑤加強使用期間鍋爐保養(yǎng)。

檢驗案例2：

某造紙廠自發(fā)電鍋爐頻繁腐蝕，泄漏研究。

某焦化廠DEL2-2.5/380℃鍋爐配置背壓汽輪發(fā)電機，蒸汽通過氣機發(fā)電后，參數(shù)降低再供作用汽。據(jù)該廠管理人員介紹，該爐多次腐蝕泄漏。（鍋爐采用整改降鹽水處理）。該廠制定水質標準為：堿度小于8mmol/l，氯離子低于200mg/L，Po43-小于158mg/l之間PH值9-10.5。（3成度鍋爐采用單改降鹽水處理）。該標準準確無誤?，F(xiàn)均抽查鍋爐水實際堿度4-5mml/t，氯離子低于200mg/L，相比之下，鍋爐水堿度明顯偏低。檢查時發(fā)現(xiàn)，該鍋爐水冷壁管向火側水垢厚度明顯小于背火側水垢厚度;有酸腐蝕傾向?，F(xiàn)場檢查水處理運行記錄和鍋爐水化驗記錄發(fā)現(xiàn)如下問題：

①爐水化驗記錄中PH明顯偏低，有時9，最低時8;

②陰體與陽體同時進行再生處理;經(jīng)分析確認：該鍋爐的腐蝕泄漏與鍋爐所用材質及制造安裝質量無關，主要是單級除鹽水送出酸性水產生的腐蝕，省煤器管被腐蝕泄漏后，腐蝕產物隨給水進入鍋爐在水冷壁附著，既引起酸腐蝕，又影響傳熱，導致腐蝕和超溫破裂。

建議采取下列措施：

①加強陰床出水管理，失效時立即行床再生，不可再送水

②除鹽水加裝酸度表（PH）監(jiān)測;

③鍋水PH低于8.5時，加氫氧化鈉，使爐水PH在9.5-11.0為宜;

④鍋水進行磷酸三鈉處理，使磷酸根含量為8-15mg/L，以提高爐水緩沖性。

作者簡介：賈明（1963-5，男，朝鮮族，遼寧省黑山，本科，高級工程師，研究方向：鍋爐檢驗。