浅谈贯流锅炉的水质管理

阚柏平

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 3 0 0 1 9 2）

浅谈贯流锅炉的水质管理

阚柏平

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 3 0 0 1 9 2）

小型贯流循环燃油燃气锅炉的应用越来越广泛，由于贯流循环锅炉的结构和特点，其对锅炉补给水水质要求比较高，水质不良会造成贯流循环锅炉的事故时有发生，直接关系到贯流循环锅炉的安全、经济运行。本文介绍了贯流循环锅炉的特点及水质管理中存在的问题，并提出了相应的解决对策。

贯流循环；锅炉；水质管理

随着科学技术的发展以及对环境保护的高度重视，生产、生活用汽采用小型燃油燃气锅炉的用户越来越多。天津市在主城区基本完成改燃的任务后，2 0 1 6年9月1日起，在环城四区禁止使用燃煤锅炉，要求全部改燃，小型贯流循环燃油燃气锅炉具有体积小、结构简单、自动化程度高、升温升压快等优点，受到用户的广泛欢迎。

对于自然循环的工业锅炉我们已经比较熟悉，锅炉水质管理工作也基本成熟，我国于1 9 7 9年制定了第一部锅炉水质标准，其编号为GB 1 5 7 6-1 9 7 9《低压锅炉水质标准》，使我国的锅炉水处理管理工作走向了科学化、正规化。近4 0年来，我国分别于1 9 8 5年、1 9 9 6年、2 0 0 1年及2 0 0 8年进行了修订，逐渐完善，并更名为《工业锅炉水质标准》，编号为GB/T 1 5 7 6-2 0 0 8。随着贯流循环锅炉的广泛应用，在2 0 0 8年标准中，专门为贯流和直流蒸汽锅炉水质制定了相关标准，其标准远高于相同参数的自然循环锅炉水质指标。通过对天津市在用贯流循环锅炉的水质检验，发现主要问题有两个：一是炉管受热面结垢，严重时引起炉管变形及爆管；二是炉管金属的腐蚀，其主要为化学腐蚀和电化学腐蚀，严重时会造成炉管穿孔、泄漏。有部分单位的锅炉不到1年就发生爆管、泄漏事故。造成以上问题的主要原因是锅炉水质不符合国家标准要求，所以说加强贯流循环锅炉的水质管理至关重要。

1 贯流循环燃油燃气锅炉的结构及特点

1.1 贯流循环锅炉的结构

所谓贯流循环锅炉是指补给水从锅炉底部进入锅炉，经过加热至顶部一次性变成蒸汽的水管锅炉，是由锅炉本体（本体由上、下集箱和直列管组成）和外部的汽水分离器、水泵、燃烧器等部件组成，实质上就是立式直水管燃油燃气锅炉。贯流循环锅炉已经完成了从直接进口国外产品到引进技术国内生产的转变。具有代表性的炉型为三浦锅炉。在天津市范围内一般贯流循环锅炉的额定蒸发量≤4吨/小时，额定压力1.0 MP a的最多，少数单位使用1.6 0 MP a及2.3 0 MP a的贯流循环锅炉。

1.2 贯流循环锅炉的特点

1.2.1 无锅筒、水容量小、循环倍率低

贯流循环蒸汽锅炉不同于立式水管自然循环锅炉，它没有锅筒（汽包），炉水的预热、汽化产生蒸汽，在同一根管子中完成。以L S S 2.0-1.0 Y Q贯流循环锅炉与D Z L 2.0-1.0-AⅡ型自然循环锅炉相比较，同样蒸发量为2.0吨/小时。贯流循环锅炉水容量约0.2 m3。D Z L 2.0-1.0-AⅡ型锅炉的水容量约为4.1 m3。所以升温升压非常快，一般达到额定压力只需要5～6分钟。由于贯流锅炉能够在一根管子里完成加热到蒸发，其循环倍率很低，是自然循环锅炉的百分之一左右，所以对水质要求很高，在给水硬度≤0.0 3 0 mmo l/L时，进入贯流循环锅炉仍有结垢的可能。

1.2.2 补给水直接进入炉管

带锅筒的自然循环工业锅炉补给水一般直接进入锅筒，常温的补给水进入锅炉后，与锅筒内的饱和炉水相混合，短时间就可以受热达到饱和水状态，补给水中含有的溶解氧瞬间析出，随着蒸汽挥发到蒸汽管道及分汽包中，锅筒就起到了热力除氧器的作用，因此残留在炉水中的溶解氧很低，所以小于等于4 t/h的工业锅炉即使没有除氧措施炉体内很少有比较严重的氧腐蚀现象。即使有腐蚀也主要是停炉保养不当形成的腐蚀。贯流循环锅炉因没有锅筒，补给水中的溶解氧不能析出，氧腐蚀速度随着水温的升高而加重，氧腐蚀严重的地方是汽化前的预热管部分。所以G B/T 1 5 7 6-2 0 0 8标准中规定贯流循环锅炉补给水应除氧。

2 水质管理中存在的问题及对策

2.1 使用自动交换器存在的问题

大部分贯流循环锅炉给水处理采用自动钠离子交换器，该装置具有结构紧凑、自动化程度高、劳动强度低等优点，在小型贯流循环锅炉中颇受推崇，目前钠离子交换器种类很多，共同特点是再生自动操作，运行的终点不是通过化验出水硬度来控制，而是通过运行时间或出水量来控制。由于设备的安装原因，比如软水罐中树脂的填装高度不规范，树脂填装太多，造成膨胀空间不足。树脂填装太少不能保证正常运行，达不到设计的出水量。自动钠离子交换器安装时必须考虑进水水压，进入钠离子交换器的盐水浓度、流量与交换器进出水的压力的高低有直接关系。直接影响到树脂的再生效果，钠离子交换器每个周期制水量也不尽相同。另外季节的变化、水源的变化，也会影响到周期出水量。随着使用时间的增加和树脂的破碎，污染也会越来越严重，树脂的工作交换容量也会下降。

有些用户觉得自动交换器的程序已经设定好了，只需要定期向盐罐中加入一定量的盐，以后就不用管了，它会自动运转。我们在新安装锅炉水处理设备检验中发现，新安装的自动钠离子交换器出水合格率不足4 0%，甚至有的自动交换器不起作用，使超标准大硬度的水进入锅炉造成锅炉的结垢。

2.2 问题的解决对策

（1）根据水源的水质情况选择合适的水处理设备，如果水源水为河水或高硬度的井水，建议选择对水质要求低、便于清理检修的炉型或选用其他水处理工艺。

（2）如果水源水硬度较大，如大于5 mmo l/L的水源，建议给水采用二级自动再生钠离子交换器进行水质软化。二级钠离子交换器处理后其出水硬度可以达到0.0 0 5 mmo l/L以下，甚至可以完全去除水中的钙镁离子。

（3）加强对新安装水处理设备的检验工作，发现问题及时处理，避免给锅炉带来损害，同时对操作人员进行培训，持证上岗。每天定时对自动钠离子交换器出水进行化验监督，必要时改为手动控制。

2.3 化学除氧问题

GB/T 1 5 7 6-2 0 0 8工业锅炉水质标准中规定贯流锅炉给水应除氧，溶解氧含量因额定压力不同分别为≤0.1 0 mg/L和≤0.0 5 mg/L。在运行中绝大多数采用添加化学除氧药剂的方法来达到除氧的目的。在天津地区除氧药剂是由锅炉制造企业配套提供的液体缓蚀阻垢剂（清缸剂）。由于周转、储存时间较长，在运输和储存过程中，药液很难处于完全密封状态，容易吸入空气中的氧分，因此药剂有效成分会逐渐降低。目前，贯流锅炉加药方式主要是通过计量加药泵直接加到给水泵前的进水管上，药剂加入锅炉的时间很短，不可能把给水中溶解氧完全除尽后再进入炉内，现有装置无法测量补给水溶解氧的含量。在对贯流锅炉进行水质检验中，经常遇到因加药量控制不好，造成水质不合格的现象。药量过少起不到除氧防垢效果，药量过多增加了炉水含盐量以及炉水碱度、p H值超标现象。

2.4 除氧问题的解决对策

（1）防止除氧药剂在储存、运输及使用中被氧化失效，现用现配，一定用采用严格的密封措施或采用添加稳定剂防止药剂被氧化。

（2）使药剂与补给水充分混合，降低流速，使药剂与给水有充分的反应时间，也可以对补给水进行加热提高化学反应速度，比如近两年出现的贯流式锅炉加装省煤器，提高了补给水的温度和水与药剂的反应时间，起到了良好的防腐防垢效果。

（3）加装给水溶解氧检测仪器，严格控制好加药量。定时对锅炉补给水、炉水进行化验。由于贯流锅炉运行时炉水浓缩倍率高，建议每小时对炉水进行一次化验。根据化验结果进行适量排污。

3 结语

综上所述，小型贯流循环燃油燃气蒸汽锅炉的水质要求比同等参数的自然循环的工业锅炉高出很多。实践证明，通过加强对贯流循环锅炉的水质管理，提高操作人员和锅炉管理人员的综合素质，加大执法监督检验力度，小型贯流循环是能够使用好的。

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