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1、第二节工业锅炉水质标准及其控制一、水质标准为了防止锅炉发生结垢、腐蚀、恶化蒸汽品质等危害，使锅炉能长期安全经济运行，锅炉的给水和锅水都应达到国家标准的要求。目前工业锅炉执行的水质标准，即GB 1576 2001工业锅炉水质标准的主要内容如下：1. 范围本标准规定了工业锅炉运行时的水质要求。本标准适用于额定出口蒸汽压力小于等于2. 5MPa，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。2. 水质标准(1) 蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水一般应采用锅外化学水处理，水质应符合表5 1的规定。表51工业锅炉水质标准顷目纶水儡水C1.0LC1,6L0L6
2、162.55总礎牴映皿0-03SM度,&-2B6*2461677 |10 1210-1210-121.0Cro0.05溶解固形物无过热器-4 000 3 500J 000L有过热器 *3 0M2 500sc-ma况-10-3010-3010-3010*300.20-2r勺252J-一 一書铁Jt.切少S3-注：硬度mmol /L的基本单元为 C(1/2Ca2+、1 /2Mg2+),下同。碱度mmol / L的基本单元为 C(OH-、1 /2CO32-、HCOJ)，下同。对蒸汽品质要求不 高，且不带过热器的锅炉， 使用单位在报当地锅炉压力容器安全监察机构同意后，碱度指标上限值可适当放宽。 当锅炉
3、额定蒸发量大于等于6t/h时应除氧，额定蒸发量小于6 t/h的锅炉如发现局部腐蚀时，给水应采取除氧措施， 对于供汽轮机用汽的锅炉给水含氧量应小于等于0. 05mg/ L。 如测定溶解固形物有困难时，可采用测定电导率或氯离子 (Cl-)的方法来间接控制，但溶解固形物与电导率或氯离子 (Cl-)的比值关系应根据试验确定。并应定期复试和修正此比值 关系。 全焊接结构锅炉相对碱度可不控制。 仅限燃油燃气锅炉。(2) 额定蒸发量小于等于 2t/ h,且额定蒸汽压力小于等于1. 0M_Pa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉(如对汽、水品质无特殊要求 )也可采用锅内加药处理。但必须对锅炉的结垢、腐蚀 和水质加强监督，
4、认真做好加药、排污和清洗工作，其水质应符合表5 2的规定。表5 2項目最浮输，mtf/L1 - 总霞厦，i 8-26pH (25t)10-1213 (XX)(3) 承压热水锅炉给水应进行锅外水处理，对于额定功率小于等于4. 2MW非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉， 可采用锅内加药处理，但必须对锅炉的结垢、腐蚀和水质加 强监督，认真做好加药工作，其水质应符合表53的规定。表5 3语内加新处理働外代学赴理0MC悬浮，mg/L5总碇度，mmd/LL .一一”pH (25V10*1210*12飞101含油IL W注：通过补加药剂使锅水 pH值控制在1012。额定功率大于等于 4. 2MW的承压热水
5、锅炉给水应除氧，额定功率小于4. 2MW的承压热水锅炉和常压热水锅炉给水应尽量除氧。(4) 直流(贯流)锅炉给水应采用锅外化学水处理，其水质按表51 中额定蒸汽压力为大于1. 6MPa、小于等于 2. 5Mpa的标准执行。(5) 余热锅炉及电热锅炉的水质指标应符合同类型、同参数锅炉的要求。(6) 水质检验方法应按工业锅炉水质标准的附录A 执行。二、水质指标及其监测意义工业锅炉水质标准中各项水质指标及其监测意义如下：(1) 悬浮物 指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物的含量。悬浮物含量越高，水 就越混浊。对于小型工业锅炉，如采用澄清的自来水作水源，运行中可不监测悬浮物含量。(2) 总硬度 通
6、常指水中钙、镁离子的总含量，是防止锅炉结垢的一项很重要的指标。对 锅炉来说，水中的硬度越小越有利于防止结垢。(3) 总碱度 指水中能接受氢离子的一类物质的含量。由于碱度物质能与硬度物质反应， 生成疏松的水渣， 可随排污除去， 从而防止锅炉结垢， 所以工业锅炉的锅水必须保持一定的 碱度。 但锅水碱度太高， 易影响蒸汽品质，有时还会引起碱性腐蚀，因此锅水碱度应维持在 一定的范围内。(4) pH值即氢离子浓度的负对数，是表示溶液酸碱性的一项指标。pH值的范围为014, pH = 7时为中性，pH7时为碱性。通常要求锅炉水质达到一定的碱性， 有利于防止腐蚀和防垢。(5) 溶解氧 指溶解在水中的氧气含量
7、。 水中的溶解氧易造成锅炉设备和给水管道的腐蚀, 所以应尽量除去。(6) 溶解固形物、电导率和氯离子溶解固形物也称为蒸发残渣,可近似地表示水中的总含盐量。 锅水溶解固形物含量的变化可直接反映出锅水的浓缩程度,当其含量过高时, 易造成蒸汽大量带水, 恶化蒸汽品质, 严重时还会发生汽水共腾, 因此需通过合理的排污来控制 其含量。 由于溶解固形物的测定较为繁杂且费时, 一般锅炉运行中常用测定方法简便的电导 率或氯离子来代替,但它们之间的比值关系需经测试确定,并定期校正。(7) SO32-(亚硫酸根)该项指标是为采用加亚硫酸钠来除氧的锅炉而设的，不加亚硫酸钠 的锅水无亚硫酸根。(8) PO43-(磷酸
8、根)磷酸根可消除残余硬度，防止结垢，并可在金属表面形成磷酸铁保护 膜,减缓腐蚀, 所以锅内常加入磷酸盐水处理剂。 监测磷酸根可更好地控制磷酸盐的加入量。(9) 相对碱度 指锅水中游离氢氧化钠的量与溶解固形物的量之比值。是为防止锅炉胀接或铆接部位产生苛性脆化而定的一项指标。 对于全焊接锅炉, 一般不会发生苛性脆化, 所以 可不控制该项指标。(10) 含油量 天然水一般不含油,所以平时可不作监测,但当水源水受油污染时,应监 测含油量,以确定是否可作锅炉给水。(11) 含铁量 指水中所含有的总铁离子含量。这是 2001 年水质标准修订时,针对燃油燃 气锅炉的给水新增的控制指标。 这主要是由于通常燃油
9、燃气锅炉受热面的热负荷较高, 如给 水含铁量较高,易造成锅炉结生氧化铁垢,并会引起沉积物下的腐蚀。三、锅炉水质日常控制及锅炉的排污1 水质简化分析指标及其控制工业锅炉水质标准的各项指标中有的只需定期监测即可,有的则需每班监测, 即称为日常简化分析。一般简化分析的控制指标为： pH 值、硬度、碱度和氯离子；对于用除氧器除氧的还需测给水的含氧量；对于额定工作压力大于 1. OhPa的锅炉，还应监测锅水磷酸根含 量。一般日常运行中，水质不合格的原因及其解决方法大致有以下几种：(1) 给水硬度偏高 采用钠离子交换处理时，给水硬度超标常由离子交换剂失效、交换器操作不当或管路阀门泄漏等引起。运行中应及时再
10、生并正确操作离子交换器，对交换器反洗阀和给水旁通阀应经常检查，发现泄漏及时更换。(2) 锅水pH值、碱度偏低 对于采用锅内加药水处理的锅炉，需适当增加防垢剂用量；对于采用锅外化学水处理的锅炉，除适量加入碱性药剂外，还应注意检查是否有硬水进入锅炉；另外，若锅炉排污量过大，也会导致锅水碱度偏低，应适当加以控制。(3) 锅水pH值、碱度过高 如果是由于给水的过剩碱度 (即：碱度与硬度的差值)较高 (2mmol / L)所引起，则应采取适当的降碱处理；如果原水碱度并不高，则是由加碱太多或排污不够造成的，应减少或暂停加药，并加强锅炉排污。(4) 锅水氯离子含量过高 应加强锅炉排污；对于给水采用钠离子交换
11、处理的，应注意离 子交换器再生后正洗是否彻底，盐水阀是否有泄漏。2.锅炉排污及控制锅炉排污的目的是： 降低锅水浓度，保证蒸汽品质良好； 及时排除水渣，防止受热面结 垢。锅炉排污应做到既能使锅水达到合格标准，又尽量减少热损失。锅炉排污量的大小与给水水质和蒸发速率密切相关，水质好、蒸发速率低，排污量可少些；反之则需适当增加排污量及排污次数。 锅炉排污量常以排污率来表示， 一般工业锅炉的 排污率宜控制在5%10%。如果排污率超过10%，锅水仍达不到合格标准， 就需改进给水 的处理。排污率就是排污水量占锅炉蒸发量的百分比。锅炉运行中常以监测锅水氯离子(也称氯根)的含量来指导锅炉的排污。其计算方法如下：根据定义，排污率(P)计算公式为：(5 1)又根据水质分析结果，由物量平衡关系可得到:xiooX(5 2)式中P -锅炉排污率，;S给给水中某物质(如氯根)含量,mg/L ；S锅锅水中某物质(如氯根)含量,mg/L。例：一台蒸发量为2 t/h的锅炉，每班实际运行 6 h,测得给水氯根=25mg/ L。若要求 控制锅水氯根500mg/L,则要控制排污率为多少 ？每班需排污多少水量？解：由式(52)可得要控制排污率为：25500-25由式(5 1)可得每班需排污的水量(Q污)为：Q 污=PX蒸发量=5. 3%X 2X 6 0. 64(t)即锅炉运行中每班需排污0. 64t，锅水浓度才能达到合格。