工業(yè)鍋爐水質(zhì)現(xiàn)狀分析

梁楨 談春華

摘 要：本文對(duì)湖南省工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究，分析在用工業(yè)鍋爐水質(zhì)現(xiàn)狀，闡述水質(zhì)不良對(duì)工業(yè)鍋爐運(yùn)行的危害，提出可行的應(yīng)對(duì)措施，確保鍋爐水質(zhì)達(dá)標(biāo)，從而延長(zhǎng)工業(yè)鍋爐的使用壽命，提高鍋爐運(yùn)行熱效率，減少鍋爐污水處理對(duì)環(huán)境的影響，為工業(yè)鍋爐水處理、水質(zhì)化驗(yàn)工作及水處理檢驗(yàn)工作提供理論參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐;水質(zhì);現(xiàn)狀;危害;分析

1引言

2020年我省工業(yè)鍋爐水質(zhì)監(jiān)督抽查報(bào)告1668份，檢驗(yàn)結(jié)論合格的報(bào)告961份，結(jié)論不合格報(bào)告522份，其余檢驗(yàn)結(jié)論為基本合格。報(bào)告數(shù)據(jù)表明，不合格的水質(zhì)接近總量的三分之一。由此可見(jiàn)，運(yùn)行鍋爐的水質(zhì)狀況相當(dāng)差，對(duì)鍋爐安全、節(jié)能與環(huán)保運(yùn)行極為不利。

2不合格水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)分析

2.1對(duì)522份不合格水樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用單位水處理情況及不合格的頻次見(jiàn)表1：

其中給水硬度超標(biāo)、鍋水pH值超標(biāo)、鍋水堿度偏低、鍋水堿度超標(biāo)在不合格項(xiàng)目中占比相當(dāng)大，80%以上不合格水樣是因?yàn)檫@幾項(xiàng)引起的。

2.2不合格水質(zhì)產(chǎn)生原因分析：

2.2.1使用單位不了解鍋爐設(shè)備的特性，忽視鍋爐水處理工作，沒(méi)有配備相應(yīng)水處理設(shè)備（無(wú)水處理設(shè)備，或配置不符合要求），占比約30%;

2.2.2沒(méi)有相應(yīng)水處理作業(yè)人員，鍋爐水質(zhì)日常檢查不到位，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)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(zhì)化驗(yàn)頻次、項(xiàng)目不符合規(guī)范要求，致使鍋爐水質(zhì)經(jīng)常處于不合格狀態(tài)。

3鍋爐水質(zhì)不合格引起的危害

3.1受壓元件表面結(jié)垢

3.1.1給水硬度超標(biāo)、鍋水堿度超標(biāo)，在受壓元件表面結(jié)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(tái)WNS2-1.25-Y/Q鍋爐，進(jìn)行在用鍋爐能效測(cè)試時(shí)，排煙溫度達(dá)215℃，熱效率78.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受壓元件表面結(jié)垢嚴(yán)重，使用單位鍋爐水質(zhì)工作疏于管理，經(jīng)我院水質(zhì)取樣化驗(yàn)，給水硬度0.2mmol/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的7倍;鍋水全堿度36mmol/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的1.4倍。

3.1.2給水硬度超標(biāo)，在給水雜質(zhì)超標(biāo)（濁度超標(biāo)）或熱水鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)除污器、過(guò)濾器未定期清理情況下，將使鍋爐結(jié)垢（渣）嚴(yán)重，在受壓元件表面產(chǎn)生沉積垢渣，可能引起受壓元件過(guò)熱、垢下腐蝕，導(dǎo)致受壓元件減薄、變形、開(kāi)裂[2]。

一臺(tái)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(dòng)運(yùn)行16小時(shí)，有水處理設(shè)備，但水處理設(shè)備制水能力不足，水處理設(shè)備基本未投入使用，也未對(duì)水質(zhì)進(jìn)行日常的化驗(yàn)分析，除污器未定期清理，致使鍋爐內(nèi)部垢渣堆積，特別是在回燃室前管板上沉積厚度達(dá)40-60mm，回燃室前管板在高溫?zé)煔庾饔孟?，得不到冷卻，產(chǎn)生過(guò)熱、垢下腐蝕，最終導(dǎo)致回燃室前管板孔橋開(kāi)裂。經(jīng)我院水質(zhì)取樣化驗(yàn)，給水硬度1.2mmol/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的2倍;給水濁度15FTU，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的3倍。

一臺(tái)型號(hào)DZG4-1.25-M2鍋爐（鍋筒材質(zhì)Q345R，壁厚20mm），運(yùn)行一年后首次內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)水處理設(shè)備未投運(yùn)，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(dǎo)給鍋水，致使鋼板金屬壁溫不斷升高，當(dāng)長(zhǎng)期經(jīng)受超過(guò)鋼板金屬的許用溫度時(shí)，金屬發(fā)生過(guò)熱甚至過(guò)燒，在鍋筒內(nèi)壓作用下，最終導(dǎo)致鼓包。經(jīng)我院水質(zhì)取樣化驗(yàn)，給水硬度4.0mmol/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的130倍;濁度18FTU，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的3.6倍。

3.2受壓元件腐蝕問(wèn)題

3.2.1給水PH值長(zhǎng)期偏低，引起鍋爐元件腐蝕減薄，一臺(tái)WNS3-1.0-YQ蒸汽鍋爐，兼職水處理人員，水質(zhì)化驗(yàn)頻次、項(xiàng)目不符合規(guī)范要求，鍋爐使用單位生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)生的酸性水質(zhì)回流進(jìn)鍋爐，致使鍋爐水質(zhì)PH值長(zhǎng)期偏低，受壓元件受酸腐蝕，爐膽大面積腐蝕減薄，經(jīng)測(cè)厚，只有6.4mm，小于最小需要壁厚7.2mm，鍋爐無(wú)修復(fù)價(jià)值，只能作報(bào)廢處理。經(jīng)我院水質(zhì)取樣化驗(yàn)，回水PH值5.6，鍋水PH值為7.6，均低于標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2.2鍋水中含氧量過(guò)高，引起鍋爐元件嚴(yán)重氧腐蝕，一臺(tái)WNS10-1.0-95/70-YQ熱水鍋爐，由于沒(méi)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(guò)高，鍋爐煙管產(chǎn)生嚴(yán)重的氧腐蝕。經(jīng)我院水質(zhì)取樣化驗(yàn)，補(bǔ)給水溶解氧含量0.12mg/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的1.2倍;鍋水溶解氧含量2.2mg/L，為標(biāo)準(zhǔn)上限值的4.4倍。

4 加強(qiáng)鍋爐水質(zhì)處理的措施

4.1對(duì)于采用地表水（江水、河水、湖水、水庫(kù)水等）作為鍋爐用水的鍋爐，給水濁度通常超標(biāo)，宜增加沉清池、過(guò)濾器等設(shè)施;對(duì)于熱水鍋爐循環(huán)管道上的除污器、過(guò)濾器，應(yīng)定期進(jìn)行除污、清理，減少雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐內(nèi)部;

4.2對(duì)于額定蒸發(fā)量≥10t/h的鍋爐，給水應(yīng)增加除氧設(shè)備或采取除氧措施（添加除氧劑等），減少氧腐蝕;

4.3水質(zhì)不合格時(shí)，采取相應(yīng)處理措施：給水硬度不合格，應(yīng)及時(shí)檢查水處理設(shè)備配置是否合適、運(yùn)行是否正常、是否及時(shí)對(duì)離子交換器進(jìn)行再生處理，失效樹(shù)脂應(yīng)進(jìn)行更換;鍋水pH值、堿度偏低，在給水硬度正常情況下，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行鍋內(nèi)加藥處理;鍋水電導(dǎo)率、溶解固形物超標(biāo)，在未進(jìn)行鍋內(nèi)加藥處理時(shí)應(yīng)加強(qiáng)排污;鍋水pH值、堿度偏高，應(yīng)適當(dāng)減少鍋內(nèi)加藥量或加強(qiáng)排污;

4.4對(duì)蒸汽冷凝水回收利用的鍋爐，應(yīng)加強(qiáng)回水中鐵離子的檢測(cè)，鐵離子過(guò)高會(huì)加速鍋爐金屬的腐蝕，回水質(zhì)量不合格時(shí)，應(yīng)適當(dāng)排放，或及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)處理[3]。

5結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理是鍋爐安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作，使用單位應(yīng)予以重視，應(yīng)配備適當(dāng)?shù)乃幚碓O(shè)備，按要求進(jìn)行日常維護(hù)檢查;加強(qiáng)對(duì)鍋爐水質(zhì)檢測(cè)的同時(shí)，持續(xù)提升鍋爐作業(yè)人員的技術(shù)水平，確保其能夠根據(jù)鍋爐工況變化采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)，減少鍋爐結(jié)垢、腐蝕危害，避免或減少化學(xué)清洗措施，從而延長(zhǎng)鍋爐設(shè)備的使用壽命，確保鍋爐安全、節(jié)能、環(huán)保運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]仇存、柳乾相、石常青.工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢驗(yàn)中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策研究.化工管理，2019年10月.

[2]湯國(guó)樂(lè)、傅勁清、殷先華.一起燃?xì)獬袎簾崴仩t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(xié)會(huì) 鍋爐水處理及質(zhì)量質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)