降低鍋爐給水溶解氧含量

成永杰 崔國強

鍋爐正常運行與否直接影響著企業(yè)的經(jīng)營，而腐蝕影響了鍋爐的正常運行，輕者會使其受壓部件壁厚減薄，降低鍋爐的使用壽命；重者則使其部分元件無法滿足工作強度要求，需要停產(chǎn)修理或被迫報廢，甚至威脅到工作人員的人身安全。鍋爐給水中的溶解氧超標(biāo)通常是造成鍋爐腐蝕的主要原因，GB1576—2001中規(guī)定1.0MPa＜額定蒸汽壓力≤1.6MPa的蒸汽鍋爐溶解氧的含量必須≤0.1mg/L。經(jīng)過對10多家企業(yè)鍋爐的考察發(fā)現(xiàn)，許多企業(yè)鍋爐的溶解氧含量均在0.15～0.2mg/L，已嚴(yán)重超標(biāo)。因此如何降低鍋爐給水溶解氧含量，是保證鍋爐長期安全、高效運轉(zhuǎn)的重要課題。

一、鍋爐給水溶解氧含量超標(biāo)原因及分析

為了找到導(dǎo)致鍋爐給水溶解氧含量超標(biāo)的關(guān)鍵影響因素，做了大量的攻關(guān)工作。下面以公司的額定蒸汽壓力1.47MPa的WNS-10臥式內(nèi)燃蒸汽鍋爐為例，分析給水溶解氧含量超標(biāo)原因。從工藝流程可知影響氧含量的主要環(huán)節(jié)在除氧器、樹脂罐、除氧水箱上，為此對這三處給水溶解氧含量進(jìn)行一周測量和統(tǒng)計，數(shù)據(jù)見表1。由于樹脂罐除鐵是除氧器除氧的下道工序，從表1看出樹脂罐的氧含量沒有在除氧器氧含量的基礎(chǔ)上發(fā)生明顯的變化，因此排除樹脂罐對鍋爐給水溶解氧含量的影響，除氧器和除氧水箱的溶解氧含量超標(biāo)是主要因素。

針對問題，深入多家企業(yè)現(xiàn)場調(diào)查，繪制影響因素關(guān)聯(lián)圖（圖1），從圖1中可以看出，影響除氧器和除氧水箱給水溶解氧含量高的末端因素共有8個：無培訓(xùn)制度、除氧泵功率小、排水帽堵塞、海綿鐵視比重大、加藥口封閉不嚴(yán)、原水溫度低、反沖洗周期長、測氧儀未按規(guī)定校準(zhǔn)。

表1 mg/L

根據(jù)實際情況，逐一進(jìn)行了原因確認(rèn)。

（1）公司一向注重技能培訓(xùn)工作，有一套完整的培訓(xùn)計劃，每年都能按計劃進(jìn)行技能培訓(xùn)。

（2）鍋爐除氧泵功率11kW，揚程50m，而公司除氧器距軟化水箱只有10m，除氧泵完全滿足工作需求。

（3）排水帽堵塞會使海綿鐵與水接觸不充分造成偏流使海綿鐵結(jié)塊，影響除氧效果，對鍋爐除氧器排水帽進(jìn)行了仔細(xì)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)有堵塞。

（4）海綿鐵視比重的大小嚴(yán)重影響著除氧器的除氧效果，比重越大與水接觸就越不充分還容易造成偏流結(jié)塊，影響除氧效果。水除氧劑海綿鐵平均視比重要求不大于1.5，對公司采用的海綿鐵進(jìn)行了測試，其視比重為1.8。

（5）對加藥口的封閉性進(jìn)行了現(xiàn)場驗證，目前采用的是口徑為500mm的方形口，由于除氧水箱內(nèi)的水沒有充滿整個水箱，使得在加藥的時候空氣進(jìn)入除氧水箱與水大面積的接觸。在不考慮加藥的情況下將加藥口徹底封閉，對封閉前后的溶解氧含量進(jìn)行試驗（表2），發(fā)現(xiàn)加藥口封閉后溶解氧含量明顯降低。

表2 mg/L

（6）公司制定的維保規(guī)章制度規(guī)定除氧器每12h沖洗一次，對除氧器的保養(yǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，從以往的維保記錄發(fā)現(xiàn)，維修工根據(jù)生產(chǎn)情況每12h沖洗一次，完全符合設(shè)備維護(hù)要求。

（7）對鍋爐原水溫度進(jìn)行測試，測得給水溫度見表3。公司采用的是常溫過濾式除氧器，工作溫度為8～50℃，給水溫度完全符合標(biāo)準(zhǔn)。

表3 ℃

（8）現(xiàn)場查看溶解氧測量儀，并到計量室查看校驗記錄，結(jié)果表明已按規(guī)定時間進(jìn)行了校驗，溶解氧測量儀計量準(zhǔn)確。

由上分析得出給水溶解氧含量超標(biāo)主要原因為：海綿鐵視比重大和除氧水箱加藥口封閉不嚴(yán)。

三、采取的措施

（1）經(jīng)過對各生產(chǎn)海綿鐵廠家產(chǎn)品的比較分析，選用了性價比較好、視比重為1.2海綿鐵，更換前后的海綿鐵如圖2所示。

（2）根據(jù)實際情況，決定用鋼管來代替加藥口，并在不影響加藥順暢的情況下盡量縮小加藥口。經(jīng)過反復(fù)試驗，用管徑為51mm的鋼管代替原來口徑為500mm的方形加藥口，并將鋼管伸入到水箱水位下限以下，最大限度的縮小在加藥過程中空氣與水箱內(nèi)水的接觸面積。在鋼管上端安裝一閥門，閥門上端加一廣口漏斗，以方便加藥。需要加藥時打開閥門，加藥完成后關(guān)閉閥門，使得在正常工作的情況下除氧水箱始終處于封閉的狀態(tài)。

改進(jìn)前后的除氧水箱構(gòu)成示意圖如圖3。

四、效果

對改進(jìn)后10月份和11月份的溶解氧含量進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，改進(jìn)后鍋爐給水溶解氧含量由原來的0.17mg/L降為0.05mg/L。鍋爐的氧腐蝕速度大大降低，大修周期和鍋爐的使用壽命延長，為企業(yè)節(jié)省大量維修資金，保證了鍋爐安全可靠運行。