浅析影响锅炉汽水品质的因素

张丽杰 刘晔

[关键词]蒸汽品质；锅炉水处理；安全经济运行

蒸汽污染通常是指蒸汽中含有硅酸、钠盐等物质的现象。这些物质会沉积在蒸汽通过的各个部位，如过热器和汽轮机内积盐，会影响机组的安全、经济运行。

蒸汽中的氨，主要是由于调整给水、凝结水PH值时加入的，进到锅内后受热挥发而转入蒸汽中，蒸汽中的二氧化碳是由于给水中的碳酸盐和重碳酸盐进入锅内后分解产生的，如蒸汽中的这些气体杂质过多，就会导致热力设备的腐蚀。为了防止蒸汽中这些气体杂质过多，应严格控制给水的总二氧化碳量和PH值。

一、蒸汽的污染

1.过热蒸汽的污染

在汽包锅炉中，当过热蒸汽减温器运行正常时，过热蒸汽的品质取决于由汽包送出的饱和蒸汽。所以要使锅炉送出的过热蒸汽品质好，关键在于保证饱和蒸汽的品质。防止过热蒸汽的污染，以保证减温水水质为主要措施。此外，还应防止过热蒸汽被安装、检修期间残留在过热器系统中的其他杂质所污染。

2.饱和蒸汽的污染

饱和蒸汽被污染主要由蒸汽带水和蒸汽溶解杂质两个原因造成。

①蒸汽带水。从汽包送出的饱和蒸汽常夹带一些炉水的水滴，这是饱和蒸汽被污染的原因之一。在这种情况下，锅炉水中的各种杂质，如钠盐、硅化合物等，都以水溶液状态带进蒸汽中。

②蒸汽溶解杂质。蒸汽有溶解某些物质的能力，这是蒸汽被污染的另一个原因。蒸汽压力愈高，蒸汽的溶解能力愈大，例如压力为2.94～3.92MPa的饱和蒸汽，有明显溶解硅酸的能力，压力更高的饱和蒸汽对硅酸的溶解能力更大，当饱和蒸汽的压力大于12.74MPa时，还能溶解各种钠化合物，如NaOH、NaCL等。

3.饱和蒸汽带水的影响因素

饱和蒸汽的带水量与锅炉的压力、结构类型、运行工况以及炉水水质等因素有关。水滴越多、越小和汽包内蒸汽流速越大，蒸汽的带水量就越大。

①锅炉压力对蒸汽带水的影响。锅炉压力愈高，蒸汽愈容易带水。对于高参数锅炉，为了减少蒸汽带水，应该在汽包内装设更有效的汽水分离装置。

②锅炉结构特点对蒸汽带水的影响。汽包的内径、汽水混合物引入汽包的方式、蒸汽从汽包引出的方式、汽包内汽水分离装置的结构等，对蒸汽带水量都有很大的影响。汽包内径大时，有利于水汽分离。汽包内如有局部蒸汽流速过高，也会使蒸汽品质不良。

③锅炉的运行工况对蒸汽带水的影响。锅炉的负荷（蒸发量）、负荷变化的速度和汽包水位等运行工况，对饱和蒸汽的带水量有很大影响。

a.汽包水位。汽包水位过高，会使蒸汽带水量增大。

b.锅炉负荷。锅炉负荷的增加会使蒸汽带水量增大。负荷增加时，因水室中气泡的增多，会加剧水位膨胀现象，使汽空间的实际高度减小，不利于自然分离。

c.锅炉的负荷、水位、压力等的变动。锅炉的负荷、水位、压力变动太剧烈，也会使蒸汽大量带水。例如当发生锅炉压力急骤下降时，发生汽水共腾时，过热蒸汽温度可能降低，并威胁汽轮机的安全。

④炉水含盐量对蒸汽带水的影响。炉水含盐量增加，但未超过某一数值时，蒸汽的带水量基本上不变，当炉水含盐量超过某一数值时，蒸汽的带水量就增加。

从汽包送出的饱和蒸汽所含有的盐类物质，有的沉积在过热器内，有的则被过热蒸汽带出锅炉，沉积在汽轮机中，因而会严重地影响汽轮机的安全运行。

二、保证蒸汽品质的方法

为了防止在蒸汽通流部位积盐，必须保证从汽包引出的饱和蒸汽的品质，并防止它在减温器内被污染。为此，应采取下述措施：

1.保证给水品质减少进入炉水中的杂质

①减少热力系统的汽水损失，降低补给水量。

②采用优良的水处理工艺，降低补给水中杂质的含量。

③防止凝汽器泄漏，以免汽轮机凝结水被冷却水污染。

④采用给水和凝结水系统的防腐措施，减少给水中的金属腐蚀产物。

⑤采用凝结水除盐装置，除掉凝结水中的各种杂质

2.锅炉排污

锅炉运行时，为了使炉水中的含盐量和含硅量维持在极限允许值以内，和排掉炉水中的水渣。锅炉运行中，必须进行连续排污和定期排污.

连续排污的目的主要是防止炉水中的含盐量和含硅量过高且排除炉水中细微的悬浮的水渣。定期排污主要为了排除水渣，而水渣大部分沉积在水循环系统的下部，所以定期排污点应设在水循环系统的最低部，且排放速度应很快。定期排污时间过长会影响锅炉水循环的安全。定期排污最好在锅炉低负荷时进行效果较好。

排污装置应能沿着汽包长度方向均匀地排水.常用的装置是装在汽包水室内的排污取水管.为了减少因排污而损失的水量的热量，一般将连续排污引进连续排污扩容器。连排扩容器投入时，应稍开连排调节门对扩容器预热，预热后再逐渐开大调节门。连排扩容器在运行保持适当的水位，避免无水位运行。连排扩容器就地压力调节器设定值要正确。因为定期排污的时间间隔较长，排出的水量较少，故排放出的水一般不再利用。将定期排污水引入定期排污扩容器内进行降压降温后再排入地沟。

3.锅炉的排污率

锅炉排污水量应根据炉水水质监督的结果来调整。锅炉的排污水量占锅炉蒸发量的百分率就称为锅炉的排污率。锅炉的排污总会损失一些水量和热量的，排污率每增加1%燃料消耗量就增加0.3%左右。因此保证蒸汽品质合格的前提下尽量减少锅炉的排污率。

4.锅炉启动过程中的洗硅

亚临界压力以上的锅炉启动过程中，将对炉水的含硅量严格控制。并且根据含硅量控制锅炉的升压范围。通过连续排污和定期排污将含盐浓度高的炉水排掉，以保证蒸汽含硅量在规定范围内，我们把这一过程称为洗硅。洗硅的过程也是锅炉升压升负荷的过程。对不同压力下的炉水含硅量的要求不同，锅炉的压力越高炉水含硅量要求就越小，因此只有炉水的含硅量达到下级压力标准时，才允许锅炉继续升压，直至锅炉压力达到额定值时炉水的含硅量低于0.2mg/l时洗硅结束。

三、结束语

总之，正常运行时如果锅炉的汽水品质长期不合格，会造成锅炉受热面积盐结垢，长时间运行会造成受热面管道破裂。另外盐类还会在汽轮机通流部分沉积，降低汽轮机出力，使轴向推力增加，严重时会造成汽轮机推力瓦磨损，动静部分摩擦等事故的发生。因此正常运行时我们保证锅炉汽水品质的合格，以保证机组的安全稳定运行。

参考文献：

[1]肖丹凤.锅炉运行技术.化学工业出版社.

（编辑/惠霞）