水质不良对工业锅炉的危害及锅炉给水除氧方法

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[摘 要]文章阐述锅炉水质不良对工业锅炉造成的危害，介绍锅炉给水除氧的物理、化学除氧技术，并提出了防护对策。

[关键词]锅炉；水质；除氧技术；危害；防护？

中图分类号：TK227.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0024-01

1.锅炉水质不良对工业锅炉造成的危害分析？

1.1 锅炉结垢后产生的后果？

锅炉是一种热交换设备，它是起到将燃料燃烧时放出的热量传递给水，从而产生蒸汽的作用。如果水质不良，受热面上就形成水垢，水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的，导热系数越大，说明导热能力强。从下表可以看出：？

水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此，锅炉结垢产生以下几种不良后果：（1）浪费燃料。锅炉结垢后，使受热面的传热性能变差，为保持锅炉额定参数，就必须多投加燃料，因此浪费燃料。（2）受热面损坏。结了水垢的锅炉，受热面两侧的温差增大，金属璧温升高，强度降低，在锅内压力作用下，发生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。（3）降低锅炉出力。锅炉结垢后，水垢的生成还会减少受热管内流通截面，增加管内水循环的流动阻力，严重者甚至完全堵塞。这就破坏了锅炉的正常水循环，妨碍锅炉内部的传热，降低锅炉的蒸发能力。因此，锅炉出力就会降低。

1.2腐蚀？

锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀。结果，使这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属，强度显著降低。因此，严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。金属腐蚀产物被锅水携带到锅炉受热面上后，容易与其他杂质结成水垢。含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁腐蚀。而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件的迅速损坏。？

1.3 汽水共腾？

当锅水中含有较高的氯化钠、磷酸钠、油脂或锅水的有机物与碱作用发生皂化时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫破裂后分离出很多的水滴，这些含盐量很多的水滴不断被蒸汽带走。而发生汽水共腾，其危害如下：蒸汽受到严重污染；过热器管和蒸汽管道积盐，严重时堵管；使水位计内充有汽泡，造成液面分辨不清；产生水锤作用，易造成管路蒸汽系统连接处损坏；易引起蒸汽阀、回水弯头等部位的腐蚀。？

1.4 增加锅炉检修量？

锅炉板或管道结有水垢以后，非常难以清除，特别是由于水垢引起锅炉的泄漏，裂纹，折损，变形，腐蚀等病害。不仅损害了锅炉，而且耗费大量人力，物力去检修，不但缩短了运行的时间，也增加了检修费用。？

1.5 造成安全事故？

锅炉因水垢引起的事故，占锅炉事故总数的20%以上，不但造成设备损失。也威胁着人身安全。据美国统计资料介绍，锅炉进行水处理，从全局讲是“一本万利”的事，而水处理的基建和运行费用，占各项节约费用的四分之一。？

2.锅炉给水除氧技术

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统的部件，腐蚀物――氧化铁会进入锅内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难融传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻的力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95°的热水锅炉都必需除氧。？

2.1 物理方法

根据亨利定律可知，任何气体同时存在于水面上则气体的溶解度与其自己的分压力成正比，而且气体的溶解度仅与其本身的压力有关。在一定压力下，随着水温升高，水蒸气的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。在100℃时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时，氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样，随着水温的升高，减小其中氧的溶解度，就可使水中氧气逸出。另外，水面上空间氧气分子被排出，或转变成其他气体，从而氧的分压力为零，水中氧气就不断地逸出。采用物理方法除氧，是利用物理方法将水中的氧气析出，常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。？

2.2 化学方法

采用化学方法除氧，主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气，使水中的溶解氧在进入锅炉前就转变成稳定的金属或其它药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。

2.3 电化学方法

锅炉给水除氧，除可以采用化学方法和物理方法之外，还可以采用电化学方法。电化学除臭，是应用电化学保护的原理，使一种易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉而去除。此法与上述除臭方法比较，设备简单，操作使用方便，运行费用低，可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。但是电化学除氧法目前虽然尚无成熟的经验，但根据试制使用的情况看，其经济实用性比较明显。

对于给水除氧技术，要时刻关注新技术、新材料、新成果，勇于探索和改进创新，寻求除氧效果好、运行可靠、管理简单、且所需投资少的方法，是当前急需解决的问题。零位热力鼓泡膜化除氧、真空除氧和解析除氧等技术在近几年取得的进展是很好的范例。

锅炉给水除氧方式多种多样，要想高效经济、稳定安全运行，必须结合炉型和实际情况，根据锅炉的热力参数、水质、吨位、负荷变化、经济条件等情况综合考虑，因地制宜选用。

3.锅炉危害防护

3.1规范锅炉水处理方法和设施的选用

锅炉使用单位应当根据锅炉的数量、参数、水源情况，选择合理有效的水处理方法，配套合适的水处理系统及设备，保证锅炉水质符合相应标准规定。①额定蒸发量小于等于2t/h，且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa的蒸汽锅炉和汽水两用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、排污和清洗工作。②采用锅外化学处理的，选择的离子交换器的周期制水量、工作交换容量、清洗水耗、盐耗或酸耗要求等应和锅炉的出力相匹配。并能经济性运行。③锅炉使用单位在选择水处理方法时应结合实际使用情况，采取锅外水处理方法和锅内水处理方法相结合的方式。锅内加药处理做为锅外水处理方法的一种补充，有利于锅炉金属表面形成保护膜，减少腐蚀。并能消除残余硬度，使锅炉可以无垢或薄垢运行，进一步降低锅炉能耗。确保锅炉安全运行。

3.2水处理作业人员必须经过考核合格持证上岗

各锅炉使用单位应严格执行相关水质标准GB 1576《工业锅炉水质》，必须坚持锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质和蒸汽品质的日常化验分析。每次化验分析的时间、项目、数据及采取的相应措施，均应当详细填写在水质化验记录表上。对不合格的水质及时进行处理，确保锅炉的给水和锅水达到国家相关水质标准的规定。？

3.3规范锅炉水处理设备的安装调试

①锅外水处理系统、设备安装完毕后，应当由具有调试能力的单位进行调试，确定合理的运行参数；采取锅内加药处理的锅炉应当由具有调试能力的单位进行调试，确定合理的加药方法和数量。调试后的水、汽质量应当达到水质标准的要求，调试报告应当存入锅炉使用单位的锅炉技术档案中。②锅炉水处理系统的安装验收是锅炉总体验收的组成部分，应杜绝不合格的水处理设备匆忙投入运行，埋下事故隐患。对锅炉水质验收不合格的，将不发锅炉使用登记证。

参考文献：

[1] 王洪斌.《锅炉给水泵系统常见故障的排除》.工业技术出版社.2008.1.