論浙江衢州鍋爐化學水處理存在的問題及解決方案

夏川

摘 要：衢州地區企業鍋爐水處理情況在近幾年相關部門監督下，情況較之以前大有改觀，但要真正將水處理工作做到位，仍然有很長的路需要走。筆者利用近幾年的工作經驗，對衢州地區水處理現狀進行了剖析，并提出了自己的意見與建議。

關鍵詞：鍋爐水處理；腐蝕；鍋內加藥；鍋外水處理

引言：鍋爐是現代生產企業生產中常見的壓力容器，廣泛應用于各個生產領域。鍋爐水處理是鍋爐應用的一個十分重要的環節，關系到鍋爐本身的使用安全、節能減排，國家近幾年來對于節能減排的重視程度日益增加。衢州地區的鍋爐用水狀況在近幾年相關部門的監督管理之下，較之以前有了較大改善，但還是有很多企業從思想上并沒有真正重視起來。水處理工作只是“走走過場”，甚至將水處理設備當擺設干脆不用。本文通過停爐保護、鍋內加藥處理、鍋外水處理等幾個方面闡述衢州地區鍋爐水處理存在的問題。希望通過本文，衢州地區企業能夠將水處理工作真正落實到位，使得鍋爐能夠高效、節能地長時間安全運行，避免因水處理工作不當而造成的種種鍋爐事故。

一、鍋爐的腐蝕

調查統計表明，在我國的熱力設備事故中，因腐蝕原因引起的占40%-50%。我國每年因腐蝕而報廢的工業鍋爐呈逐年上升的趨勢，每年因腐蝕造成的損失達3億元以上。所以對于防止鍋爐汽水系統的腐蝕，是鍋爐水處理工作者一項重要的工作。本文針對鍋爐在停用期間，所應采取的保護措施提出意見。

停用腐蝕產生的原因主要有：一是水汽系統中有氧氣和二氧化碳等侵蝕性氣體；二是金屬表面有水膜或水。停用腐蝕的產生就是水汽、氧氣和金屬三者共同作用的結果。其主要為耗氧腐蝕，表現為全面銹蝕，腐蝕產物以高價鐵為主。類比幾種停爐保護方法，參照在衢州范圍內小噸位工業鍋爐居多的局面及操作實際性出發，筆者建議采用干燥劑法較為妥當。

干燥劑法就是應用吸濕能力較強的干燥劑（如無水氯化鈣、生石灰、硅膠等），使鍋爐內部金屬表面保持干燥。應用時，應先熱爐放水、烘干，去除水垢和水渣，放入干燥劑。此法用于工業鍋爐較長時間的保護，且所耗成本較之其他方法較為廉價，操作實用性也較強。干燥劑理論用量可參照以下表格：

二、鍋內加藥處理

鍋外水處理若處理得當，進入鍋爐的有害雜質含量應已大大減少，但不可避免仍然有一部分雜質進入鍋爐，伴隨高溫下高倍濃縮，雜質也能聚少成多，對鍋爐內部金屬產生危害。因此應通過向鍋爐內部加藥，配合排污達到控制目的。控制標準應該參照《工業鍋爐水質》與《

>鍋爐水質處理檢驗規則》相應條款進行。

匯總種種鍋內加藥處理，其目的最終是為了減垢、除垢、防止堿性腐蝕與苛性脆化、凈化蒸汽、提高鍋爐熱效率。衢州市總共有1300余臺工業鍋爐，有很多鍋爐是用于將產生的蒸汽通入食堂中的水池中，用以加熱冷水生產熱水用。眾多企業生怕加入藥劑后會對生活用水產生污染，因而選擇不加藥。筆者認為，從長遠來說，就蒸汽品質而言，伴隨排污操作，加藥比不加藥產生的蒸汽質量要好很多，原因如下：

1.水垢、水渣在類似此種小鍋爐中是常見的現象，此類小鍋爐因原水使用的為自來水，故往往忽視鍋外水處理的操作，雖然衢州本地自來水相比北方而言，硬度物質、懸浮物指標都大為下降，但就硬度而言也有0.26mmol/L左右。如此自來水通入鍋爐中，短時間內結垢影響不會很大，但時間長了以后，就會在鍋爐內壁上產生厚足的水垢，實際運行中，鍋水還會攜帶大量水渣。若此時仍然不加藥劑進行處理，則蒸汽品質必定惡化無疑。

2.鍋內加藥主要是為了去除水中硬度物質的影響，并保持鍋水一定的ph值，當鍋水含鹽量增加時，蒸汽帶水量和機械攜帶雜質量會按比例增加。因此只要加藥與排污得當，蒸汽機械攜帶雜質含量理論上不會太多，不至于影響蒸汽品質。反到是不加藥的鍋水，因雜質含量無法下降，蒸汽品質得不到凈化而機械攜帶的雜質含量會更多，反而會使通入水池中的蒸汽品質不好而引起水質不良。

故對于小噸位的工業鍋爐來說，對于蒸汽品質，加藥的效果比起不加藥的效果要好很多。

類比幾種鍋內加藥方法，筆者認為，對于單純鍋內加藥的鍋爐而言，加藥方式以碳酸鈉與磷酸三鈉結合的方式較為妥當；而對于已經進行鍋外水質軟化的鍋爐而言，加藥方式以氫氧化鈉與磷酸三鈉方式較為妥當，原因介紹如下：

碳酸鈉能與水中的非碳酸鹽硬度進行反應，生成Ksp系數較小的碳酸鈣沉淀及氫氧化鎂沉淀，能夠伴隨排污排出鍋爐。但若鍋爐壓力較大，則碳酸鈉水解生成的二氧化碳容易引起熱網管線和用氣設備的腐蝕，尤其當鍋爐給水未除氧或除氧效果不好時，氧和二氧化碳的共同作用將會使腐蝕更為嚴重。因此，碳酸鈉只適用于壓力較低的工業鍋爐單純鍋內加藥處理，而不適宜用作軟化處理后的調節處理，更不適宜用作中高壓鍋爐的鍋內加藥處理。

磷酸三鈉不僅是有效的阻垢劑，而且能在金屬表面形成鈍化保護膜。磷酸三鈉能與水中的硬度物質反應生成水渣，且在

ph為10左右時，還能與鈣離子形成流動性較強的且松軟的堿式磷酸鈣水渣，較易伴隨鍋爐排污除去，不會粘附在金屬管壁上變成水垢。

對于氫氧化鈉而言，因本身呈強堿性，故筆者認為無法在鍋水中大量投用，只能作為一種調節ph的藥劑看待，用以調節鍋水ph指標在10-12左右，在此種環境中，才能發揮磷酸三鈉的最大功效。若投用過當，則很容易造成苛性脆化等事故。

至于其他例如六偏磷酸鈉、有機聚磷酸鹽、有機聚羧酸鹽、栲膠等，因在衢州地區使用不多，故筆者在此不一一累述。

對于鍋爐加藥頻次來說，筆者通過幾年工作與眾多企業接觸，發現存在一個很嚴重的共性問題，就是要么不加藥，要么一次性加很多，將幾天甚至一、二個禮拜的藥劑一次性加入鍋爐中。對于工業鍋爐來說，因條件問題，大部分不會配備計量加藥泵，絕大多數采用人工加藥方式。但若加藥如同前文所示，則容易出現事故現象產生。

試想，假設合格的加藥為一天定量2.5kg左右的碳酸鈉，若將一個禮拜的藥劑在一天之內投入，則加藥日這天與之后的幾天，鍋水ph與堿度指標將大大超標，加以鍋爐惡劣的運行工況，很容易在高溫下產生晶相變化，產生苛性脆化等現象產生；而在臨近加藥日的一段時間，鍋爐又因排污將之前的藥劑排除鍋爐，又會產生ph與堿度指標不足的現象。

因此，鍋爐加藥要注意使藥性充分發揮，爐內加藥要均勻，每班可分為二三次進行，避免一次性加藥，時刻保持鍋水ph值在10-12的范圍內，并且保持正常的排污程序，排除鍋水中溶解鹽量和過剩的堿量，使鍋水的各項指標控制在國家標準要求的范圍內。

三、鍋外水處理

鍋外水處理分為預處理與軟化（除鹽）處理

預處理是通過混凝、澄清、過濾對水質進行處理，達到使水中膠體、懸浮物顆粒等物質進行沉降。此類物質若直接進入鍋爐中，則極易使鍋內結生泥垢，堵塞管道閥門；若此類物質直接進入離子交換器，則會將樹脂污染，降低其交換容量，堵塞離子交換器降低其出水水質。

預處理工藝看似復雜，包含混凝、沉淀、過濾等過程，其實對于衢州地區的工業鍋爐而言，若條件有限，則至少應在原水出口造一個水池，專門用于原水沉降使用。因衢州地區地表水大多來源于水庫，其雜質含量經過天然沉降已經很少，簡易的預處理水池能進行自然二次沉降，對于保護鍋爐而言，能起到很好的效果。但若對于雨水天氣，則應該以下列二種方法選其一種：一是設置旁路，在雨水天氣以自來水作為原水；二是購置混凝劑、助凝劑等，在雨水季節幫助沉淀池進行預處理，達到出水水質合格。

軟化（除鹽）處理則是采用離子交換原理，對預處理業已去除懸浮物、膠體的水質進行處理，使水中鹽類物質含量下降到能滿足相應國家標準要求范圍。

衢州地區現有的狀況是，大部分臥式鍋爐都裝了鈉離子交換器，少量立式鍋爐也安裝了鈉離子交換器，可是真正把離子交換器用到位的卻很少。根據每年的水質檢驗報告表明：對于給水，能夠達到合格標準的企業少之又少，這與企業對于水處理的重視程度有很大關聯。有的企業甚至將離子交換器作為一種擺設，安裝好以后不知道如何使用，索性就不使用了。雖然水質報告上提出“應做好軟化降硬處理工作”，可這類企業不管交換器失效與否，仍然不去對離子交換器進行再生。

筆者認為，給水是鍋爐水質的源頭，即便加強了鍋內加藥，若源頭控制不好，仍然起不到良好的效果。時間長了，鍋爐依然會結垢嚴重。故加強鍋外水處理與加強鍋內加藥同等重要。

四、結論

水處理工作看似簡單，其實若真正想做好水處理工作，衢州地區的企業還有很長的路要走。國家對于節能減排的工作目前已經越來越重視，鍋爐水處理的重要性也就愈加突出。這就要求我們廣大企業應重視水處理工作，普及水處理知識，提高水處理水平。只有把握好水處理工作的各個重要環節，才能延長鍋爐的使用壽命，保障鍋爐安全、節能的運行。

參考文獻：

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