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1、3 8 中国锅炉压力容器 安全 第 2 0卷第 4期 锅炉水质标准是锅炉水处理工作的技术基础，它对保证锅炉安全、经济运行具有极 为重要的作 用。锅炉水质标准 是衡量锅炉水汽质量优劣的标 准。是锅炉水处理管理和操作人员判断锅炉潜伏性 隐患的重要手段。是指导消除由于水质不 良而导致 的锅炉故障的技术条件，是防止和减少 由于水处理 不 当造成 的锅炉结垢或腐蚀的重要前提，是锅炉安 全监察和检验的重要依据之一。针对在执行 G B 1 5 7 6-2 1(I业锅炉水质 标 准 中遇到的问题。本着从实际出发、正确掌握、合理 应用、满足需求、确保安全为原则，对新标准中规定 的不是十分明确的指标进行探讨，并对
2、标准中还需 进一步完善和补充的指标作一论述。l 正确理解和掌握标准 1 1 锅水总碱度指标 G B 1 5 7 6-2 0 0 1 工业锅炉水质 标准对锅水碱 度指标的控制加了注解：“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”。放宽锅水碱度上限指标，可减少排污，提高锅炉 热效率，节约能源。但没有规定在什么条件下可放宽 锅水碱度上限指标，放宽到多少为宜。因此，会对执 行标准带来不便，甚至造成混乱。放宽锅水碱度上限指标应同时满足 2个条件：一是与锅炉工作压力下对应的 p H值不得大于 1 2，以防止造成碱性腐蚀；二是锅
3、水不会发生汽水共腾。在锅内没有添加 N a O H的情况下。由于给水中 的重碳酸盐在锅内受温度和压力的影响，发生分解 反应：H C O i 尘一O H 一+C O 2 t 2 H C O 尘一C O+C O 2 t+H 2 O 分解成 O H 一 碱度和 c o-碱度，重碳酸盐的分 解为 O H 一 的程度取决于锅炉的压力，压力越高分解 成 O H 一 的比例越高，反之，分解成 C O；一 的比例越高。不同压力下锅水中 O H 一 碱度占锅水总碱度 J D 的百 分数见表 1。因此，锅水的 p H值和总碱值 J D 在不 同压力下有一对应关系，通过计算，可求得不 同压力 下，总碱度 J D 上
4、限值对应的 p H值，也可以求得不 同压力下锅水 p H值等于 1 2时最高允许的碱度。表 1 不同压力下锅水中 OH-碱度占锅水总碱度 J Dz 的百分数 K 锅炉压力，MP a 0 2 0 _ 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1-3 1 5 2 0 2 5 5 0 【O n l 占J D z 的百分比 K 2 6 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 1 0 0 锅水 p H值的计算 O H 一 =J D z K (m o l L)(1)p O H=-l g O H 一 (2)p H=1 4 一 p O H=1
5、4+l g O H 一 (3)根据表 1、计算公式及 G B 1 5 7 6-2 0 0 1 工业锅 炉水质 标准 中规定 的锅水最高允许碱度，可求得 不同压力下锅水对应的 p H值，计算结果见表 2。从表 2可看出，在锅水最高允许碱度条件下，当 锅炉压力 p 1 2；当锅 炉压力 p 1 0 MP a 时，锅水 p H值都会略微超过 1 2，如果提高标准中碱度 的上 限值，p H值则会超过 1 2。因此，工作压力 1 0 M P a的锅炉，锅水碱度的上限是 维普资讯 http:/ 第 2 0卷第 4期 中国锅炉压力容器安全 3 9 表 2 不同压力下锅水最高允许碱度时对应的 p H值 锅炉压
6、力，M P a 0 2 0 3 0-4 0 5 0 6 0 _ 8 1 0 1 3 1 5 2 0 2 5 锅水碱度(re to o l L)2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 4 2 4 1 6 1 6 p H值 1 0 7 2 1 1 1 9 1 1 4 1 1 1 5 9 1 1 7 2 1 1 8 9 1 2 0 2 1 2 0 8 1 2 1 6 1 2 0 5 1 2 1 1 不能放宽的。对于工作压力 1 0 M P a的锅炉。锅水 p H值为 1 2时。锅水最高允许总碱度可根据计算结果适当放 宽。计算公式：J D z=1 0 3 E O H 一 K (m
7、m o l L)当 p H=1 2，O H 一 =1 0 之 (m o l L)J D z=1 0 K (m m o l L)(4)根据公式 4。可求得不同压力下锅水 p H值为 1 2时对应的最高允许碱度，计算结果见表 3。表 3 不同压力下锅水 p H值为 1 2时对应的最高允许碱度 锅炉压力，M P a 0 2 0 _ 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 锅水 p H值 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2|0 锅水最高允许碱度(m m o l L)5 o 0 1 6 6 7 1 o 0 6 6 7
8、 5 0 4 0 3 3-3 2 8 6 2 5 应根据锅炉工作压力。参照表 3放宽锅水总碱 度上限值，但 同时还应考虑碱度上限值放宽后，锅 水不会发生汽水共腾。1 2 锅水溶解 固形物的控制 新标准加注了“当测定溶解固形物有 困难时。可采 用测定 电导率 或氯 离子的方法来 间接 控制，”。直接测定锅水溶解固形物，试验方法难度 大、时间长，一般锅炉房不具备测试条件，水处理人 员也不易掌握，为了使标准具有更好的可操作性，可采用其它的方法来间接控制锅水溶解固形物。根据本地锅炉水质监测整理的数据分析，发现 锅水溶解固形物与氯离子的比值(通常称为“固氯 比”)极不稳定，同一台锅炉在供水条件相同情况下
9、，也有很大的变化，其主要原因是软化器再生后，清 洗不彻底，而导致部分氯离子渗漏；或者采用连续 式软化器 的。清洗塔的清洗流量和树脂循环量控制 不 当时，也会造成再生剂泄漏。因此采用“固氯比”的方法控制锅水溶解 固形物，可靠性较差，应逐步 淘汰。锅水溶解固形物与电导率的比值则 比较稳定。具有操作简便、准确可靠的优点。采用测定电导率 的方法来间接控制锅水溶解 固形物时。锅炉若用软 化水作补充水。应将锅水中的酚酞碱度用硫酸中和 成 中性盐之后。再测定其 电导率。因为锅水的酚酞 碱度千差万别，即使 同一台锅炉，其酚酞碱度都时 刻发生变化，由于 O H _ 导电性强于中性盐。测定的电 导率也就很高，锅水
10、溶解 固形物与电导率的比值就 会发生很大的变化。所求 出的电导率与溶解固形物 的比例关系不具有代表性 不能反应锅水溶解 固形 物的真实情况。若锅炉补给水为除盐水，锅水则无 需用硫酸中和其酚酞碱度，可直接测定其电导率，因 为锅水溶解 固形物很低，碱度也较低，缓 冲性较差，滴加硫酸中和酚酞碱度后。就会引进溶解固形物，导 致所测得的电导率较高。带来较大的误差。1 3 给水含铁量 监测给水含铁量。是防止锅炉受热面上产生铁 垢以及铁离子引起的电化学腐蚀。另测定铁外的含 量。还可作为评价热力系统腐蚀情况的依据，防止锅 炉使用不适合的除氧器、水处理药剂、劣质水处理设 备等，因此监督给水中的铁的含量十分必要。
11、1)铁离子的危害。给水中含铁较高时会对锅炉 产生一系列的危害：(1)结生氧化铁垢。F e 2 +2 O H 一 F e(O H)2 -+F e O+H 2 0 2 F e 3 6 O H 一 尘一 2 F e(O H)3 F e 2o 3+3 H 2 o F e(O I-I)2+2 F e(O H)3 L+F e 3 O 4+4 H 2 o (2)F e 的腐蚀，三价铁离子是阴极去极化剂，可 对金属本身构成腐蚀。F e 一 2 e _+F e 2 2 e _+2 F e 维普资讯 http:/ 4 0 中国锅炉压力容器安全 第 2 O卷 第 4期(3)氧化铁垢腐蚀。氧化铁垢不仅妨碍传热，更 为
12、严重的危害是产生垢下腐蚀 很快就会使金属管 壁减薄、穿孔。2 1 工业锅炉给水铁离子的来源(1)原水水源为地下水，当地下水铁含量较高时，会使离子交换树脂 中毒，并使铁离子漏过。为了防 止树脂铁 中毒，J B T 2 9 3 2-1 9 9 9 水处理设备技术 条件中规定了进入软化器的铁含量0 0 5+l 2 J D z 时，可保证锅水的 p H值不低于 1 0。根据上述原理及锅炉压力等级，锅炉碱度应按 表 4控制为宜。表 4锅水 总碱 度和 酚 酞碱 度控 制指 标 额定工作压力，MP a 1 O 1 0 1 6 1 6 2 5 锅水 总碱度(re to o l L)6-2 6 6-2 4 6
13、 1 6 碱度 酚酞碱度,(m m o l L 1 4 1 8 5 1 7 5 1 3 3)有些锅炉设计是通过测定锅水电导率来实现 自动排污 而锅水电导率和溶解固形物又有一定 的 比例关系，因此，制定锅水电导率控制指标易于实现 排污 自动化。4)给水 p H值指标应 在合理 的范 围 如 只要 求 7，会给人以给水 p H值越高越好的错误印象。如果给水 p H值过高，碱性物质在锅内经过分解、蒸 发浓缩后，会造成锅水碱度及 p H值超标，因此有必 要控制给水 p H值在一定范围内 建议给水 p H值控 制范围为 7 9。5)对于克雷登直流锅炉 锅水取样点可定在除 氧热水箱出 口处。除氧热水箱中的
14、水(给水)和锅水 组成是完全一样的，直流锅炉给水的 p H值规定 7，锅水 p H值就可能达不到 1 0 1 2的要求，因此，对 于克雷登直流锅炉给水 p H值应规定为 1 0 1 2。(收稿 日期 2 0 0 4-0 2 1 3)征 稿 启 事 中国锅炉压力容器安全 杂志社(刊号：C N 1 1-2 7 5 3 f I K I S S N 1 0 0 2-7 7 3 4)g mJ 刊于 1 9 8 5年，是 由中国 特种设备检测研究中心、中国锅炉压力容器检验协会和中国锅炉水处理协会联合主办的国内外公开发行 的综合性技术刊物。在 1 9 9 7 年由中共中央宣传部、国家科委和国家新闻出版署共同
15、组织的科技期刊评选 中获全国优秀科技期刊奖。国务院颁布的 特种设备安全监察条例(以下简称 条例)，已于 2 0 0 3年 6月 1日起颁布实施。条例 明确界定了特种设备的范围，除锅炉压力容器、压力管道外，电梯、起重机械、客运索道、大型游 乐设施也纳入了特种设备的范畴，拓展了实施安全监察设备的范围，开辟 了安全监察工作的新领域。为 配合 条例 的实施，中国锅炉压力容器安全 杂志将继续努力办好“特种设备”专栏和特种设备增刊。为此 向广大读者、作者征集有关电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等特种设备有关监察、检验、管理、安全技术、科研新成果、新工艺以及有关国内外特种设备行业的信息与动态等方面的稿
16、件。本刊对稿件要求如下：1)选题准确，论点清楚，逻辑性强，数据可靠，情况详实；2)文章精练紧凑，通俗易懂。来稿篇幅(包括图、表、公式和参考文献)原则上不超过 5 0 0 0字；3)来稿(包括文字和插图)须用计算机打印，使用 国家正式公布的简化字、标点符号和法定计量单 位：4)引用的参考文献必须在文中有标注、文后有著录。著录格式为(1)期刊：作者 论文名 期刊名，年、卷(期)：(2)书：作者、书名、出版地：出版社，出版年；5)未用稿件一律不退，请 自留底稿；6)编辑部有权删改原稿，不同意者请事先声明；7)来稿请附作者姓名、身份证号、工作单位、详细地址、邮编和联系电话；8)来稿一经发表，即寄稿酬，并寄该期刊两本。维普资讯 http:/