发电厂锅炉补给水系统

关于发电厂锅炉补给水系统的探讨
摘要：锅炉作为燃料加工和实现化学能和热能的连续转换的首要环节，它的燃料消耗量极大，因此其运行的优劣对电厂运行经济效益影响极大。

电厂锅炉补给水处理在锅炉整体运转中占据着重要的地位，可以直接影响着机组的安全、健康和平稳运行，下文我们先介绍锅炉补给水处理的设备和技术，再指出目前电厂锅炉补给水系统存在的问题。

关键词：锅炉；补给水系统；问题与对策
中图分类号：tk229文献标识码：a文章编号：
1.概述
电厂锅炉补给水系统由混凝沉淀除盐、过滤、吸附有机物、平衡水中含盐量、消毒杀菌等工艺单元环节组成，各处理单元前后相互关联，其单元功能不能实现则会影响整个系统的出水指标。

同时考虑系统运行费用、工业化生产制度、水质变化等因素，在各处理单元满足工艺设计要求的情况下，通过系统联动运行，以及对各处理单元进行反复调整，才能使得使整个系统在最优工况下运行。

电厂锅炉补给水系统作为火电汽轮发电机组的重要组成部分，其补给水技术直接影响到机组的平稳、可靠运行。

2.锅炉补给水处理技术
锅炉给水需要控制的项目总体上有以下几个：
2.1悬浮物标准：当锅炉给水的原水来源于地表水时，视水中悬
浮物和胶体含量的多少，可选取混凝、沉降和过滤技术;当原水为地下水时，一般只需过滤，其中铁含量高时，增加锰砂过滤除铁措施。

2.2硬度标准：主要是防止或控制结垢，脱除硬度的方法很多，有石灰软化法、药剂交换软化等，但目前最通用、处理效果最好的方法是离子交换软化法，更新的方法是钠滤膜法。

2.3溶解固形物标准：当锅水的含盐量达到某一极限值时，就会产生汽水共腾，造成蒸汽品质的急剧恶化。

许多对水质要求很高的工业，如电子工业和备有高压锅炉的火力发电厂等，对水的溶解固形物有更严格的要求。

降低溶解固形物的方法一般称为脱盐，主要方法有：离子交换法、电渗析法、反渗透法等，传统工艺多采用离子交换法，更新的方法为反渗透膜法。

2.4溶解氧标准；主要是防止溶解氧对炉体和管道的腐蚀，一般采用热力除氧，其它尚有化学除氧、电化学除氧、真空除氧等。

2.5炉水ph值和碱度标准：当炉水呈碱性(ph10-12)时，才能使结垢物质变为水渣，以便清除。

一般采用投药法。

2.6相对碱度标准：主要防止苛性脆化的产生。

2.7含油量标准：主要是防止炉水产生泡沫、形成带油质的水垢。

可采用油水分离器等技术除油。

在城镇中，一般锅炉给水的原水为自来水，按国家饮用水标准，其浊度不超过5，总溶解性固体<1000mg/l，ph=6.5-8.5,不含油，一般只有硬度标准不符合锅炉给水要求，对于低压工业锅炉和热水
锅炉而言，仅需配置软化工艺。

3.电厂锅炉补给水系统存在的问题与对策
3.1电厂锅炉补给水处理中的防腐蚀问题与对策
3.1.1存在的问题
电厂锅炉在补给水过程中的防腐蚀问题，关系着锅炉的安全运行，关系着锅炉能否发挥出设备厂家设计的相关指标和标准，关系着电厂的运行成本和作业效率。

因为，电厂锅炉如在补给水这一工艺环节处理不当，容易使锅炉内体产生腐蚀性的化学物质，其在锅炉内沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，会进而形成难熔和阻障热传导的铁垢，而且腐蚀会造成锅炉管道的内部壁体出现点坑，导致阻力系数的变大，管道腐蚀到一定程度，会产生管道爆炸的安全生产事故，给企业和国家的财产造成不必要的损失。

3.1.2解决办法
（1）除氧防腐。

国家规定蒸发量大于等于2 吨/小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95摄氏度的热水锅炉都必需进行除氧，否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件。

目前，除氧防腐的途径主要有三种，一是通过物理的方法将水中的氧气排出；二是通过化学反应来排除水中的氧气，使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等；三是通过应用电化学保护的原理，使易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉，达到除氧的目的。

例如，热力除氧防腐技术是将
电厂锅炉给水加热到沸点，以达到减小氧的溶解度的目的，这时水中的氧气就会不断地排出，这种方法操作控制相对简便，是目前应用较多的除氧防腐方法，但这种方法也存在着自身的不足，如易产生汽化、自耗汽量大等。

相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术，这种技术一般情况下是在30 摄氏度至60 摄氏度之下进行的，可以有效实现水面低温状态下的除氧，对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉，均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果。

化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等，都可以达到较好的除氧防腐效果。

（2）加氧除铁防腐。

电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象，在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题。

补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反，是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术。

目前，我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理。

给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式，降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀，达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。

电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质，其处理的原理是在给水加氧方式
下，不断向金属表面均匀地供氧，使金属表面形成致密稳定的双层保护膜。

这是因为在流动的高纯水中添加适量氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。

直流炉应用给水加氧处理技术，在金属表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。

但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。

要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数，其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备，因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏，是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件。

同时，在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗，除去热力系统中的腐蚀产物，可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。

但同时要明确的是，加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化，除水质高纯度这一先决条件外，还必须有水流动的条件，即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜，可以避免与除氧防腐技术相冲突，以达到较好的防腐效果。

3.2电厂锅炉补给水处理中的环保问题
电厂锅炉补给水处理的环保问题，主要是指在补给水处理过程中产生的污水如果处理不当，会对环境造成一定的污染，尤其是当前多数电厂在补给水过程中都添加了一定的化学药剂，对环境产生的
危害不断增加。

因此，如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术，以达到节能减排的环保目标就至关重要。

同时，这也是企业社会责任的一种体现。

采用污水回收再利用技术为电厂锅炉进行补给水处理需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作，其主要包括三个等级的处理，即：一级处理、二级处理和进行深度处理。

污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。

通常，污水回用技术需要集中污水处理技术进行合理组合，即各种水处理方法结合起来处理污水，这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。

污水回收再利用中通常采用的回用技术包括传统处理混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、膜分离、电渗析和土地渗滤等。

如：传统物理化学工艺方法，即以混凝、沉淀、过滤、吸附等理论为基础，采用砂滤、活性炭吸附、混凝沉淀等工艺进行污水的回收再利用；膜分离工艺，由于膜固液分离技术具有良好的调节水质能力，从悬浮物到细菌、病毒、孢囊，不需要投加药剂，设备紧凑且易于自动化，因此有人将它称为21 世纪的水处理技术；生化与物化组合工艺流程，采用节约能耗、运行费用低的生物处理作为前段处理，去除水中大部分有机物，再配以物化方法进行把关处理，具有出水水质优于生物处理为中心的工艺流程，运行成本低于以物理化法学法为中心的流程。