不良水质对锅炉的危害与锅炉水处理措施研究

龙智慧

摘  要：锅炉安全工作的重要一环就是水质处理。因为锅炉工作时，如果工作用水不达标，锅炉就可能会在高温下有受热面凝结水垢的情况，而这个情况通常会使锅炉的热效率变差，从而增加锅炉运行成本，同时会使锅体使用寿命变短，质量问题也会经常出现，甚至可能发生安全事故。本文通过分析不良水质对锅炉的危害和锅炉水的处理措施，为相关行业与工作人员提供参考。

关键词：不良水质;锅炉;锅炉用水;处理措施

引言：

锅炉水处理主要是针对将要加入锅炉的水进行使用前处理，处理之后的水不能含有胶体、悬浮物质和有机物等杂质。并且还要根据用水要求调节水质情况，以确保水的质量达到用水要求，如此才能运行锅炉，这样才能有效避免安全事故。

一、不良水质对锅炉的危害

（一） 水垢危害

锅炉其实在工业生产中就是热交换设备的一种，在运行时会因为高温产生水蒸气和热水，水承载着锅炉内的各种化学反应。当锅炉经过长时间的工作后会沉淀大量杂质直到达到满负荷，在一定的温度条件下，会在锅炉中形成许多水渣，一旦水渣沉积到受热面上就会产生水垢。水垢的产生势必会影响锅炉的质量和运行安全，其危害主要有以下几点：

（1）浪费燃料。水垢在锅炉内形成之后，就会降低锅炉表面的热效率，燃料热能无法作用于锅炉内部，热量将会白白消散，消耗了燃料但无法达到转换热能的目的，浪费了资源。有专家研究发现，每形成1毫米的水垢就会导致锅炉在工作时多浪费10%的燃料[1]。

（2）受热面受损。产生水垢的锅炉其热传导性能会变差，使燃烧产生的热量无法传递到锅炉内部的水中，导致炉膛和烟气的温度升高。锅炉受热面温度不一致，随着温差的增大，锅炉壁的温度会异常升高，这种现象会降低锅炉的内壁结构的强度，使锅炉出现鼓包，如果鼓包严重，可能会引发爆炸事故，继而使经济遭受损失甚至导致人员伤亡。

（3）降低锅炉出力。由于结有水垢的锅炉其传热性能变差，因此要想达到锅炉工作的指定蒸发量，就必须要增大燃料的消耗量，然而水垢的积累使得锅炉的可利用容积变小，燃料的加热被容积限制，所以锅炉在此情况下被降低了出力。

（二） 堵塞危害

处在不同环境的水其水质也大有不同，当锅炉的水循环系统有大量杂质时，其内部管道可能因为杂质而堵塞，阻碍锅炉的正常工作。再者会影响水位计的视野，容易出现水击等不安全因素。总之，要想确保锅炉工作过程的安全性，首先就要做好鍋炉水的处理。

（三） 腐蚀危害

如果采用质量不达标的水来运行锅炉，这将会对锅炉的金属材料产生腐蚀危害，从而锅炉的零部件会不同程度地损坏。一旦锅炉的金属材料受到腐蚀，将会严重危害锅炉的运行安全，对锅炉的使用寿命也极具危害。

二、处理锅炉水的措施

（一）处理锅炉中的补给水

锅炉在工作中产生的蒸汽可用于供热，或者将热能转化为电能。锅炉的补给水量要取决于蒸汽的作用途径和凝结水的收集情况。以下是针对补给水量而提出的解决措施：

（1）预处理。若锅炉工作用水使用的是地表水时，所进行的预处理主要是把地表水中悬浮物质、胶质和有机物等杂质去除，达到提高地表水质量的目的。具体的处理流程为：首先在原水中加入混凝剂，促使其中的杂质在混凝剂作用下凝结成大的杂质团，而杂质团因为自身的重力而下沉，然后对原水进行过滤处理，原水就会更加干净。若是取用城市生活用水或地下水作为锅炉的补给水，则不需要再进行预处理了，只需要对其进行过滤，调整一下水质即可。预处理工序一般采用脉冲式、加速式或者搅拌式澄清器来对原水进行澄清处理。过滤设施常见的有无阀滤池和单流式机械过滤器。当然，有的原水有机物很多，可以再加上活性炭过滤器进行再过滤，如此可使补给水水质得到较大的改善。

（2）软化。软化工艺一般采用离子交换器，它又分为天然离子交换器和人造离子交换器，其主要原理是将水中铁、镁、钙等硬盐转变为不结硬垢盐，从而达到避免管内凝结硬水垢的目的。

（3）除盐。在锅炉持续工作后，其参数会随之升高。这个时候要将锅炉中水的盐分清除掉，这就需要其他的方式来将盐分除掉。最常见的除盐方法有化学除盐法，这种方法需要用到离子交换器，一般使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。锅炉中的水进入离子交换器内，盐水就会经过树脂，盐分中存在的阳离子和阴离子被树脂中的阳离子和阴离子置换，这样就完成了去除盐分[2]。如果水的碱度过高，会给阴离子交换器造成负担，增加离子交换器运行的成本，所以这种情况一般要再连接上脱碳器来除掉二氧化碳。

（二）处理凝结水

凝结水在锅炉工作时，会循环使用，这就容易因为锅炉被腐蚀或凝器冷却水泄漏而受到污染，而凝结水水质无法达到工作要求，因此，也需要对凝结水进行处理。因为凝结水的污染与锅炉的种类、工作参数或者是具体受到的污染情况有密切的联系。在锅炉参数不断变化的时候凝结水也会随之变化，如果是超临界压力锅炉，被污染的凝聚水要全部处理掉，对于亚临界或者超高压锅炉的凝结水，应该按照25%～100%的量来处理，一般高压之下的锅炉是不需要处理凝结水的。目前，我们常见的锅炉凝结水处理设备有电池过滤器、纤维覆盖过滤器。

（三）给水除氧处理

因为锅炉中的水存在溶解氧，这给热力系统带来腐蚀的危害。因为腐蚀而形成的腐蚀杂质会在高温下凝结成金属垢，会破坏锅炉的传热能力，如果情况恶化，杂质可能会沉积在汽轮机高压缸中，有管道爆裂的危害，严重影响汽轮机的运行效率和锅炉的运行安全[3]。所以，在对补给水和凝结水进行处理之后，还要增加除氧的工序。除氧的方法一般采用真空法和热力法两种，在使用的时候可以辅以化学除氧方式，这样可以尽可能地降低含氧量。使用热力法进行除氧时，首先要将水加热至沸腾，这样可以很好地降低水的溶解度，使氧气散出。而热力法除氧要控制水温达到饱和温度，同时要尽可能地增大除氧水面积，这样才能将氧气排干净。

三、预防锅炉危害的合理措施

为了确保锅炉在工作室的安全性，我们要提前预防锅炉可能带来的危害。预防工作主要的重点是要关注锅炉用水的检测。第一点，要选用标准的锅炉水处理措施，选用设备要符合工作规范。工作人员要熟悉锅炉的各项参数以及数量，在应对锅炉水处理时，要选用最合适的方式，锅炉用水要配备合适的水处理系统，这样才能保证锅炉用水符合安全运行的规范[4]。根据研究发现，采用离子交换法、反渗透等对锅炉水进行软化处理的效果较好。其中比较常用的离子交换，就是在应用具有交换离子能力的交换机来对水存在的钠，镁离子等金属离子进行置换，为的是降低水的硬度，减少锅炉运行中产生的水垢数量。这种方法必须要持续的对水质进行监控。除了离子交换之外，还要在水中加入一些化学药剂，使其与锅炉中的水垢发生化学反应，使残渣变得更加疏松，这样有利于通过排污的方式将残渣排到外面。

结束语：

综上所述，水质的好坏对锅炉的运行寿命有重要影响，所以我们要采取合理、有效的方法来改善锅炉用水的水质，确保水质对锅炉没有危害，使锅炉运行安全得到保障。

参考文献：

[1]颜彦.工业锅炉水处理工作存在的问题和对策[J].工程技术研究，2019， 4（23）：226-227.DOI：10.19537/j.cnki.2096-2789.2019.23.110.

[9]李志刚，刘迎杰.锅炉水处理存在主要问题及新型锅炉水处理药剂、自动加药系统的应用[J].化工管理，2019（27）：122-124.

[3]张燕，丁昆.工业锅炉水质不良的危害及水质控制环节研究[J].化工管理，2020（20）：22-23.

[4]何丽.锅炉水处理不良的影响及处理的方法探析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（04）：23-24.