刘清方锅炉压力容器安全讲座（11）

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锅炉水质监控
    一、 水质监控的必要性
    锅炉原水（水源）是天然水，包括地表水和地下水。原水常含有悬浮物、胶体物质、固体溶解物、气体溶解物等杂质。城市自来水虽经过沉淀、混凝等处理，但仍含有各种溶解性杂质。
    含有各种杂质的水用做锅炉工作介质，可能对锅炉造成以下危害：
    1.结垢水中的钙镁等盐类能在锅炉受热面上形成水垢，水垢的导热性能比钢材差得多，结垢会严重阻碍受热面向工质传热，降低锅炉的热效率，而且使受热面的温度大幅升高，严重时造成受热面过热爆管或过热鼓包。结垢对锅炉自然循环也造成不利的影响。据估算，受热面结垢1毫米会使锅炉效率降低1％～4％，管壁温度升高近百度。
    2.腐蚀当水中含有O2、CO2等气体杂质时，与水接触的金属壁面极易产生电化学腐蚀，严重时形成溃疡或穿孔，使结构承载能力显著降低，甚至可能导致锅炉爆炸。
    3.污染蒸汽，损坏过热器及用汽设备水中杂质多时，带水的蒸汽进入过热器后，水分很快蒸发，水中杂质在过热器上沉淀结垢。水中某些杂质能溶解于蒸汽，使蒸汽品质下降，造成过热器沉盐或用汽设备沉盐，影响其运行安全。
    由于原水中杂质对锅炉的上述危害，原水需经适当处理才能用做锅炉给水，即送入锅炉用作载热介质的水。锅炉运行中锅筒内容纳的水叫锅水，也叫炉水。由于水在锅炉中不断蒸发浓缩，锅水所含杂质多于给水。另外，为防止结垢和腐蚀，运行时要往锅炉中加碱性药物，使锅水呈碱性。因此，锅水与给水有显著区别，二者有不同的水质控制要求。
    二、锅炉水质监控的主要环节
    （一） 水质化验
    定期化验分析锅炉原水、给水、锅水水质，了解其杂质含量多少及是否符合水质标准要求，以指导、调整对水质的控制手段和处理措施。
    锅炉使用单位应设专职或兼职的锅炉水质化验人员，水质化验人员应经过培训，考试合格，取得操作证，持证上岗。
    （二） 水质处理
    用物理的、化学的或生物的手段除去水中杂质，使给水、锅水分别达到规定标准，满足锅炉运行要求。分锅外水处理及锅内水处理两大类。
    （三） 锅炉排污
    由于锅水是给水在锅炉内蒸发浓缩及添加药剂形成的，杂质含量远高于给水，所以，必须定期或连续排放一部分高浓度锅水，使锅水水质满足运行要求。
    上述三个环节中，水质处理是最重要的环节，其余两个也是必不可少的环节，三者紧密配合与衔接，才能使锅炉水质达到满意的效果。
    三、低压锅炉常用水质处理方式
    （一） 锅内水处理
    1.单独的锅内水处理 即不需要在锅炉外对锅炉用水进行处理，仅向锅炉锅筒（锅壳）的储水投加适当及适量药剂（主要为钠碱），使其与锅水中的结垢物质发生反应，生成细小松散的泥渣，然后通过排污将泥渣排出锅炉。药剂使锅水维持一定的碱性和碱度，可有效抑制钢材腐蚀。因而单独的锅内水处理可以防止结垢和腐蚀。
    单独的锅内水处理仅适用于原水水质较好的部分小型锅炉，且须对锅炉结垢，腐蚀和水质情况加强监督。
    2.补充性锅内水处理 对已经进行了锅外水处理、给水水质符合标准要求的锅炉进行锅内加药处理，用以防止腐蚀，防止残留硬度结垢。是锅外水处理的补充处理。适用于各种进行了锅外水处理的锅炉。
    （二） 锅外水处理
    指对进入锅炉之前的给水预先进行的各种处理，是锅炉水质处理的主要方式。
    低压锅炉锅外水处理包括：除去水中悬浮物及胶体状杂质的过滤和沉淀；除去水中可结垢的钙、镁离子———使水软化；对碱度高的水进行降碱处理；当锅炉额定蒸发量≥6t／h（或额定热功率≥4.2MW）时，还必须除氧。
    软化处理是低压锅炉最主要的锅外水处理手段。目前最常用的方法是钠离子交换软化法，即使水与交换剂接触，以交换剂中的钠离子置换水中的钙镁离子，降低水的硬度———钙镁离子含量，使水软化。
    四、锅炉水质标准
    为了保证锅炉的安全、经济运行，锅炉给水及锅水必须符合相应的标准。我国现行低压锅炉水质标准为GB1576—1996《低压锅炉水质》，额定工作压力不超过2.5MPa的蒸汽锅炉及热水锅炉，都应按此标准监控水质。