探讨火力发电厂锅炉水质常规化验方法及质量控制

（陕西煤业化工集团神木电化发展有限公司 陕西 719300）

经济的发展推动了火电事业的进步，近年来越来越多的火力发电厂建设使用。锅炉是火力发电厂的核心装备，在火力发电厂运行中发挥着重要的作用，其运行状态直接影响着整个发电系统。锅炉水一般要根据实际情况选择，可能来自地下水、地表水或者自来水，水的酸碱度、杂质、硬度等指数会影响锅炉水系统，因此火力发电厂锅炉水质化验对于电厂运行有着重要的意义，火力电厂需要重视锅炉水质的化验监测，加强质量控制。

1.火力电厂锅炉水类型

(1)锅炉水的分类

火力电厂水根据其作用和部位的不同可以分为原水、给水、锅水、冷却水以及排污水等[1]。原水是指注入锅炉中的原水，没有经过任何处理，原来水主要来自地表水、地下水或自来水。给水是指直接进入锅炉的水，一般分为补给水、回水和疏水等部分，补给水是指用来补充锅炉系统损失的水；回水是由于蒸汽或热水热能消耗完后冷却回到锅炉中的水；输水是指锅炉各蒸汽管道各种热力设备中蒸汽凝结后的水。锅水是指锅炉运行过程中受热产生蒸汽、热水的水。冷却水顾名思义是用于锅炉设备中某些部位的冷却的水。排污水是锅炉设备中安排出的污水，其目的是除去炉水中的杂质，保持炉水的清洁，从而进行定期或者连续排水。

(2)水质类型

在火力电厂锅炉水质检查化验中，需要对水质进行分类和总结，不同的水质进入锅炉后会产生不同影响，水质的类型主要分为硬水和软水。硬水和软水进入锅炉后产生不同的影响，因此需要对水进行化验，确定其水质。

①硬水。硬水是指水中含有过多的钙镁离子。水质偏硬的水进入锅炉后，会使锅炉内部热量发生变化，造成气体收缩或温度上升影响锅炉的正常运行。同时由于钙镁离子的含量超标，吸收锅炉内部的热量，造成水分子中的离子达到饱和状态，长时间使用硬度大的水质会造成锅炉内部产生大量的碳酸钙，形成水垢，造成锅炉内部受热不均的情况，使锅炉内部的温度产生变化，影响了锅炉的正常工作。同时由于受热不均，可能造成局部压力过大，出现锅炉爆炸等世故，严重威胁着生产人员的安全。

②软水。软水主要是指不含钙镁离子或者钙镁离子含量很低的水。火力发电厂锅炉设备全部使用软水存在一定的问题，会造成水中的钠离子造成盐分解，升高整体溶液的pH值，造成水质碱度上升，破坏酸碱平衡。随着碱度不断上升，可能会造成锅炉内部结构出现生锈、腐蚀等情况，影响锅炉传热性质等[2]。

2.火力发电厂化验水质的意义

(1)保证发电机组的正常运行

锅炉水质会影响到锅炉运行状态，而锅炉设备是火力发电厂的核心设备，如果锅炉不能正常运行，会影响到发电机组的运行。锅炉内部的原水来自不同的水源，导致锅炉工作一段时间后，水中会逐渐产生某种物质，与最初的水质结构存在较大的差异，从而对锅炉的实际运行状态产生影响，进而产生发电机组的正常运行，造成火力电厂发电设备出现故障，影响人们正常用电。

(2)避免出现安全事故

通过对锅炉水质结构进行分析化验，建立一个锅炉水质标准，以其为参考。通过化验锅炉水，避免因水质影响锅炉正常运行，留下安全隐患，威胁到工作人员的人身安全。因此，对火力发电厂锅炉水质进行常规化验检测，不仅对锅炉实际状况进行掌握，保证锅炉安全操作。

3.火力发电厂锅炉水质常规检验方法

(1)硬度监测以及水质软化

目前国内火力电厂锅炉运行中的水质偏硬，水质中含有大量的钙镁离子，水在锅炉中工作一点时间后会影响锅炉设备的正常运行。因此工作人员需要采用一定的措施软化锅炉设备中的水。在对水质进行化验时，要选择专业的水质检验设备，在运行的锅炉中进行水质随机取样，取样时要注意样本的代表性，同时要注重水质样本的保存方式，做好密封处理，避免受到外部环境的污染而影响水质检验结果。

在进行水质硬度化验时，实验室一般采用EDTA二钠盐在氨-氯化铵缓冲溶液在pH值为时的条件下，与水中钙镁离子生成无色可溶性物质，然后同络黑T作为指示剂，土水中钙盐结合生成红色络黑T钙化合物，由于EDTA二钠盐与钙结合能力比络黑T强，因此EDTA二钠盐把溶液中的钙离子结合完毕后会将络黑T钙化合物的钙离子除去，使溶液由酒红色变为纯蓝色，此时即为显示终点。在实验具体操作如下：

先进行取样，在锅炉中去100ml的水质样品置于250ml的锥形瓶中，随后加入络黑T指示剂以及5ml氨-氯化铵缓冲溶液，不断振动锥形瓶，同EDTA标准同业进行滴定，溶液由酒红色转变为蓝色即为滴定终点，记录EDTA标准溶液的消耗体积。同时取100ml蒸馏水做对照组实验，记录相应的溶液消耗量，然后根据标准计算公式计算出锅炉水的硬度。

在测定锅炉水硬度后需要，根据水的硬度进行水质软化。水质软化一般采用离子交换、连膜分离技术等方法。离子交换一般是通过钠离子在水中和钙镁离子进行置换，利用钠盐的高溶解度，置换水中钙镁离子，从而降低水的硬度，避免锅炉在高温工作的工程中产生水垢。钠离子交换法使用中比较成熟的水质软化工艺，效果比较明显，可以把水的硬度降为零。用膜分离法技术软化水质，是利用反渗透膜和纳滤膜对水中的钙镁离子进行过滤，从而降低水硬度，该方法可以快速、稳定的将水硬度降低到特定的范围，处理范围很广，但是不能完全处理水中的钙镁离子。

(2)酸碱度检测

酸碱度测定主要有pH值测定和碱度测定

①pH值测定。pH值的测定一般有pH试纸和pH计测定两种。pH试纸只能测一定大概的pH值，测定不够精确，但是能够快速测出pH值的范围，根据其测定可以做出大概的判断，从而做出相应的改变水质措施，是工业生产中比较常用的方法。在实验室测定pH值一般使用pH计测定。pH计有电位计和电极两部分组成，在使用pH计时首先进行定位。将使用pH值为6.86和pH值为4.00或者9.18的缓冲液进行定位，定位前需要将电极清洗干净，当电极电位稳定后进行pH值测定，记下读数，测出pH值。当pH值大于7时为碱性，pH值小于7时为酸性。火力发电厂锅炉参数不同，对于水的pH值有不同的要求，大多数控制在10-12之间。

②碱度测定。测定水的碱度一般是测定溶液中能够和氢离子结合的离子。例如氢氧根离子、碳酸根盐、碳酸氢盐等水解性物质。通常碱度可以分为理论碱度和操作碱度。酚酞溶液是碱度测定中重要指示剂，滴定终点pH值为8.3。

4.影响火力电厂锅炉水质化验结果的因素

(1)人为因素

在进行锅炉水质化验时，由于水质化验主要通过化验人员进行操作，因此人为因素是影响火力电厂锅炉水质化验结果的重要因素。在水质采样、数据处理以及设备检验等环节，由于化验人员专业素质不同，可能会造成化验结果产生误差，因此，水质化验中发生误差的原因很有可能是人为因素造成的。要提高火力电厂锅炉水质化验结果的精确性，提高水质检验水平，实验人员要本着认真负责的态度。严谨的处理实验数据，按照实验室的要求规范操作，从而确保化验结果的精确性。

(2)设备因素

火力电厂锅炉水质化验中需要用到一定的化验设备，因此化验设备也会对水质化验结果产生直接影响。一些化验设备在实际应用中很容易出现偏差。会造成水质化验结果的准确性降低。

5.提高火力发电厂水质常规化验质量的措施

(1)提高化验人员专业素养

为了保证火力发电厂锅炉水质常规化验结果的准确性，需要提高化验人员的综合素质，提升化验人员的专业素养以及实践操作能力。火力发电厂在组建水质检验团队时要招聘具有化工检测从业资质的检验人员，同时利用多种渠道加强对化验人员的培训教育工作，将专业知识和前沿热点传导给化验人员。

(2)优化检测设备

在火力发电厂锅炉水质化验操作中，需要利用各种精密仪器设备提高化验效率，保证水质化验质量。因此实验室要积极接受新鲜事物，引进先进的智能化设备，更新实验装置，提高工作效率。

(3)保证实验操作精确性

在水质实验中，化验人员需要按照实验要求进行实验，保证实验操作的精确性，从而确保实验结果的准确性。例如在锅炉水质化验时，需要对水蒸汽或者水源内取样，由于单一水样无法反应出锅炉水整体的水质情况，为了保证实验结果的精确性，需要进行多次重复取样。在重复取样时需要按照实验要求结合实际情况，分时段在不同位置进行取样，保证取样操作的精确性和科学性。

6.结束语

火电发电厂近年来取得了飞速发展，为电力事业的发展做出了重大贡献，为社会主义经济发展能提供能源动力。锅炉设备是火力发电厂的重要设备，其运行状态对整个电厂有着直接影响，因此要重视火力发电厂锅炉设备水质化验工作，保证水质，灵活的运用各种水质化验方法，保证锅炉设备安全稳定运行。