蒸汽锅炉水处理

蒸汽锅炉水处理的特点

①高温高温使许多原本较慢的反应变得相当快，如溶解氧对铁的腐蚀，在常温下较慢，而在蒸汽锅炉内却相当快，往往在补给水入口处就与铁反应，对这附近的烟管等处造成氧腐蚀，而其它部位则几乎没有。同时高温也要求锅炉本体得经受住热胀冷缩的考验，必须保证热量及时被水吸收，如果水垢过厚，不但造成能源浪费，而且会由于水侧、火侧的温差过高，热胀冷缩的程度相差太大，使某些部位扭曲变形，甚至发生爆炸。高温也使碳酸氢盐的分解速度急剧加快，使碳酸盐垢的形成速度大大快于常温。

②高压高压给锅炉爆炸带来隐患，特别是当锅炉局部腐蚀严重时，由于受压不均匀，极易发生爆炸。

③快速浓缩由于蒸汽是相对较纯净的H2O组份，因此随着蒸汽不断蒸发，水中的杂质浓度成倍增加，使原本溶解度较大或水中含量较低的盐，如硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐，都会因浓度的不断升高而形成水垢，这一现象特别易发生在剧烈蒸发的部位。

1.2、水质不良对锅炉的危害

1、结垢

2、腐蚀

①金属构件破损锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件会因水质不良而引起腐蚀。结果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。

②增加锅水中的结垢成份金属的腐蚀产物（主要是铁的氧化物），被锅水带到锅炉受热面后，容易与其它杂质生成水垢。当水垢含铁时，传热效果更差。例如，含8％铁并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的热损失，相当于4mm厚的其他成份的水垢。

③产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁的腐蚀。铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件迅速损坏。尤其对燃油锅炉，金属腐蚀产物的危害更大。

3、汽水共腾

在锅筒的水、汽界面上，若蒸汽和水不能迅速分离，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴，这些含盐很高的水滴不断被蒸汽带走，严重时，蒸汽携同泡沫一同进入蒸汽系统，这种现象称为汽水共腾。这是由于锅水中含有过多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时，或者锅水中的有机物与碱作用发生皂化时而引起的，锅炉汽水共腾会发生以下危害：

①蒸汽受到严重污染

②过热器管和蒸汽流通管道内出现积盐，严重时能将管道堵塞

③使过热蒸汽的温度下降

④水面计内充有气泡，造成液面分辨不清

⑤在蒸汽流通系统中产生水锤作用，容易造成蒸汽管路连接部位损坏

⑥容易引起蒸汽阀门、管路弯头及热交换器内的腐蚀。

1.3、锅炉用水的主要评价指标

（一）给水指标

1、悬浮物

悬浮物是表示不容于水的颗粒较大的一些物质含量杂质的指标。其单位为mg/l。对于锅内水处理，水中的悬浮物会增加锅内沉积物的量，给防垢工作带来难度，严重者还有可能堵塞排污管；对于锅外水处理，水中的悬浮物进入离子交换器后易覆盖在树脂颗粒表面，影

响离子交换树脂的正常工作。

水中的悬浮物较易去除，当采用锅内加药处理时，规定悬浮物小于20mg/l，当采用锅外化学处理时，规定悬浮物小于5mg/l，一般将原水经澄清、混凝、过滤后都能达到此标准。当采用市政自来水作补给水源时，自来水中的悬浮物含量已远远小于此标准，因此可直接使用。

蒸汽凝结水回用时，由于大部分单位凝结水不经处理直接进入软水箱，因此应当心凝结水是否受污染而造成悬浮物超标。

2、总硬度

水的总硬度是指水中钙、镁离子的总浓度。总硬度的大小直接影响锅炉结垢的速度，应严格加以控制。实践证明热强度最大的受热面上每年所积水垢厚度不超过1.5mm，因此规定给水总硬度≤3.5mmol/l；采用锅外化学水处理时，在采用锅炉定期清洗条件下，能保证热强度最大的受热面上每年所结水垢厚度不超过0.5mm，因此，规定给水总硬度≤0.03mmol/l。

3、PH

提高给水PH值对给水管道及设备的防腐非常有利。但给水PH值过高，不利于锅水PH值的控制，同时提高给水PH值须加药设施，提高了水处理工作的复杂性，考虑到我国的实际情况，规定给水PH值≥7。

4、溶解氧

溶解氧是造成给水设备和锅炉本体腐蚀的主要因素之一，特别在锅炉内部，溶解氧对烟管等高温部件腐蚀很快。锅炉蒸发量愈大，单位水容积愈小，在相同的时间内，金属表面接触的溶解氧也愈多，所以规定锅炉额定蒸发量大于等于6t/h时应除氧，额定蒸发量小于6t/h 的锅炉如发现局部腐蚀时，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。

5、含油量

给水含油量高时，会使锅水产生泡沫，影响蒸汽品质；也会使锅内形成导热系数很小的油质水垢。另外在温度较高的受热面下，由于油质的分解，可能转变成导热性极差的碳质水垢。所以必须控制给水的含油量。回用的凝结水系统油质泄漏往往是造成含油量超标的主要原因。

（二）锅水指标

1、总碱度

锅水碱度过高和过低都不能达到防垢和防腐蚀的目的。碱度过低，防垢较差，而碱度过高，则易产生碱腐蚀，并且还可能产生锅水发泡和汽水共腾。当采用锅内水处理时，总碱度应控制在8-26mmol/l；当采用锅外化学水处理时，总碱度控制在6-24mmol/l，蒸汽压力高或有过热器时，总碱度控制值上限宜下降。

2、PH

由于锅水处于高温状态，当PH低于8或大于13.5时，锅炉表面的保护膜都会因溶解而遭到破坏，而使金属的腐蚀加剧。控制锅水的PH值不仅仅是金属防腐蚀的需要，同时也是锅炉防垢的需要，因为只有维持锅水一定的PH值和碱度，才能使成垢物质不结为水垢而变为水渣，从而达到良好的防垢效果。实践证明，维持锅水PH在10-12之间是合适的。

3、溶解固形物

由于蒸汽品质相对比较纯净，溶解在给水中的盐等各种杂质大部分都留在锅水里，因此锅水含盐量急剧增加。当含盐量达到一定的程度，锅水就会形成很厚的泡沫层，即所谓汽水共腾。所以为了保证锅炉的安全运行，保证蒸汽的品质，必须控制溶解固形物的含量。

4、亚硫酸盐

锅水中亚硫酸盐是由于采用亚硫酸盐作除氧时产生的，锅水内亚硫酸盐剩余量越高，与