工业锅炉水质现状分析

梁桢 谈春华

摘 要：本文对湖南省工业锅炉水质检验检测过程中发现的问题进行研究，分析在用工业锅炉水质现状，阐述水质不良对工业锅炉运行的危害，提出可行的应对措施，确保锅炉水质达标，从而延长工业锅炉的使用寿命，提高锅炉运行热效率，减少锅炉污水处理对环境的影响，为工业锅炉水处理、水质化验工作及水处理检验工作提供理论参考。

关键词：工业锅炉;水质;现状;危害;分析

1引言

2020年我省工业锅炉水质监督抽查报告1668份，检验结论合格的报告961份，结论不合格报告522份，其余检验结论为基本合格。报告数据表明，不合格的水质接近总量的三分之一。由此可见，运行锅炉的水质状况相当差，对锅炉安全、节能与环保运行极为不利。

2不合格水质情况统计分析

2.1对522份不合格水样进行统计分析，使用单位水处理情况及不合格的频次见表1：

其中给水硬度超标、锅水pH值超标、锅水碱度偏低、锅水碱度超标在不合格项目中占比相当大，80%以上不合格水样是因为这几项引起的。

2.2不合格水质产生原因分析：

2.2.1使用单位不了解锅炉设备的特性，忽视锅炉水处理工作，没有配备相应水处理设备（无水处理设备，或配置不符合要求），占比约30%;

2.2.2没有相应水处理作业人员，锅炉水质日常检查不到位，没有及时进行水处理加药和锅炉排污工作，占比约70%;

2.2.3兼职水处理人员，水质化验频次、项目不符合规范要求，致使锅炉水质经常处于不合格状态。

3锅炉水质不合格引起的危害

3.1受压元件表面结垢

3.1.1给水硬度超标、锅水碱度超标，在受压元件表面结垢，则锅炉的传热速度减慢，锅炉的排烟温度升高，热效率降低，锅炉出力降低[1]，一台WNS2-1.25-Y/Q锅炉，进行在用锅炉能效测试时，排烟温度达215℃，热效率78.5%，远远低于《锅炉节能监督规程》中规定的限定值92%，锅炉内部检验时，发现其受压元件表面结垢严重，使用单位锅炉水质工作疏于管理，经我院水质取样化验，给水硬度0.2mmol/L，为标准上限值的7倍;锅水全碱度36mmol/L，为标准上限值的1.4倍。

3.1.2给水硬度超标，在给水杂质超标（浊度超标）或热水锅炉循环水系统除污器、过滤器未定期清理情况下，将使锅炉结垢（渣）严重，在受压元件表面产生沉积垢渣，可能引起受压元件过热、垢下腐蚀，导致受压元件减薄、变形、开裂[2]。

一台WNS7.0-1.0/115（95）/70-YQ热水锅炉，锅炉回水采用母管回水，锅炉每天连续自动运行16小时，有水处理设备，但水处理设备制水能力不足，水处理设备基本未投入使用，也未对水质进行日常的化验分析，除污器未定期清理，致使锅炉内部垢渣堆积，特别是在回燃室前管板上沉积厚度达40-60mm，回燃室前管板在高温烟气作用下，得不到冷却，产生过热、垢下腐蚀，最终导致回燃室前管板孔桥开裂。经我院水质取样化验，给水硬度1.2mmol/L，为标准上限值的2倍;给水浊度15FTU，为标准上限值的3倍。

一台型号DZG4-1.25-M2锅炉（锅筒材质Q345R，壁厚20mm），运行一年后首次内部检验时发现水处理设备未投运，锅筒底部有大量沉积水垢，厚度为25-40mm，锅筒鼓包处钢板吸收的热量难于传导给锅水，致使钢板金属壁温不断升高，当长期经受超过钢板金属的许用温度时，金属发生过热甚至过烧，在锅筒内压作用下，最终导致鼓包。经我院水质取样化验，给水硬度4.0mmol/L，为标准上限值的130倍;浊度18FTU，为标准上限值的3.6倍。

3.2受压元件腐蚀问题

3.2.1给水PH值长期偏低，引起锅炉元件腐蚀减薄，一台WNS3-1.0-YQ蒸汽锅炉，兼职水处理人员，水质化验频次、项目不符合规范要求，锅炉使用单位生产时，产生的酸性水质回流进锅炉，致使锅炉水质PH值长期偏低，受压元件受酸腐蚀，炉胆大面积腐蚀减薄，经测厚，只有6.4mm，小于最小需要壁厚7.2mm，锅炉无修复价值，只能作报废处理。经我院水质取样化验，回水PH值5.6，锅水PH值为7.6，均低于标准要求。

3.2.2锅水中含氧量过高，引起锅炉元件严重氧腐蚀，一台WNS10-1.0-95/70-YQ热水锅炉，由于没有配置除氧器，又未采取除氧措施（添加除氧剂），致使锅水中含氧量过高，锅炉烟管产生严重的氧腐蚀。经我院水质取样化验，补给水溶解氧含量0.12mg/L，为标准上限值的1.2倍;锅水溶解氧含量2.2mg/L，为标准上限值的4.4倍。

4 加强锅炉水质处理的措施

4.1对于采用地表水（江水、河水、湖水、水库水等）作为锅炉用水的锅炉，给水浊度通常超标，宜增加沉清池、过滤器等设施;对于热水锅炉循环管道上的除污器、过滤器，应定期进行除污、清理，减少杂质进入锅炉内部;

4.2对于额定蒸发量≥10t/h的锅炉，给水应增加除氧设备或采取除氧措施（添加除氧剂等），减少氧腐蚀;

4.3水质不合格时，采取相应处理措施：给水硬度不合格，应及时检查水处理设备配置是否合适、运行是否正常、是否及时对离子交换器进行再生处理，失效树脂应进行更换;锅水pH值、碱度偏低，在给水硬度正常情况下，应适当进行锅内加药处理;锅水电导率、溶解固形物超标，在未进行锅内加药处理时应加强排污;锅水pH值、碱度偏高，应适当减少锅内加药量或加强排污;

4.4对蒸汽冷凝水回收利用的锅炉，应加强回水中铁离子的检测，铁离子过高会加速锅炉金属的腐蚀，回水质量不合格时，应适当排放，或及时进行适当处理[3]。

5结束语

工业锅炉水质处理是锅炉安全生产、经济运行的一项重要工作，使用单位应予以重视，应配备适当的水处理设备，按要求进行日常维护检查;加强对锅炉水质检测的同时，持续提升锅炉作业人员的技术水平，确保其能够根据锅炉工况变化采取适当的调整措施，确保水质达标，减少锅炉结垢、腐蚀危害，避免或减少化学清洗措施，从而延长锅炉设备的使用寿命，确保锅炉安全、节能、环保运行。

参考文献

[1]仇存、柳乾相、石常青.工業锅炉水质检验中常见问题及对策研究.化工管理，2019年10月.

[2]汤国乐、傅劲清、殷先华.一起燃气承压热水锅炉管板裂纹原因分析与处理.锅炉制造，2015年第4期.

[3]锅炉水处理协会 锅炉水处理及质量质量监督检验技术