鍋爐水處理現(xiàn)狀與對(duì)策分析

賈明 賈黎子

鍋爐水處理與鍋爐的安全與節(jié)能是密切相關(guān)的。鍋爐水處理是防止鍋爐腐蝕結(jié)垢失效的可靠措施。通俗地講鍋爐水對(duì)于鍋爐就像血液與人體：血液出現(xiàn)問(wèn)題比如三高就會(huì)引起人體出毛病嚴(yán)重的危及生命;對(duì)鍋爐水質(zhì)不好時(shí)工業(yè)鍋爐可以引起爆管甚至爆炸電站鍋爐可引起停爐甚至四小管爆管。《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》和《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》有明文規(guī)定：鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行鍋爐水（介）質(zhì)處理，并接受特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的定期檢驗(yàn)。鍋爐是生產(chǎn)和生活中不可缺少的承壓設(shè)備存在失效的風(fēng)險(xiǎn)。本人從事鍋爐檢驗(yàn)工作近30年經(jīng)驗(yàn)告訴我鍋爐水處理對(duì)鍋爐防失效安全運(yùn)行及失效分析包括安全管理、腐蝕因子消除、超前控制與預(yù)警技術(shù)密不可分且行之有效。下面就按照鍋爐用途分類進(jìn)行鍋爐水處理存在的問(wèn)題進(jìn)行對(duì)策分析：

一、低壓鍋爐：多用于生產(chǎn)生活一般工作壓力小于等于2.5MPa.如果將低壓鍋爐失效風(fēng)險(xiǎn)定為100時(shí)，運(yùn)行操作的風(fēng)險(xiǎn)為20，維修風(fēng)險(xiǎn)為20，水質(zhì)故障風(fēng)險(xiǎn)為60.消除風(fēng)險(xiǎn)因素就轉(zhuǎn)化為設(shè)備安全。水質(zhì)故障可分為補(bǔ)充水脫堿軟化處理，給水脫氧處理，鍋爐水的防垢處理及濃度控制。其風(fēng)險(xiǎn)因子可分解，軟化設(shè)備運(yùn)行不正常者有15的風(fēng)險(xiǎn)其中水源水未進(jìn)行預(yù)處理的占比10;不進(jìn)行脫堿處理者有15的風(fēng)險(xiǎn);不進(jìn)行脫氧者有15的風(fēng)險(xiǎn);不進(jìn)行爐內(nèi)校正處理和排污者有15的風(fēng)險(xiǎn)其中冷凝水未回收利用占比10。停用腐蝕風(fēng)險(xiǎn)計(jì)入維修中，分值為5。由于鍋爐容量小人員配置低。鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)只考慮有水處理設(shè)備未考慮水處理設(shè)備運(yùn)行管理。有的單位只購(gòu)買(mǎi)水處理設(shè)備根本沒(méi)有考慮水處理設(shè)備選型等問(wèn)題。嚴(yán)重的水源水未做任何處理就進(jìn)入水處理設(shè)備因?yàn)樗需F錳超標(biāo)導(dǎo)致很短時(shí)間水處理設(shè)備中離子交換樹(shù)脂中毒失效。使用單位一般不設(shè)專人管理水處理設(shè)備并進(jìn)行鍋爐給水及鍋爐爐水分析化驗(yàn)。我一直建議使用單位首選鍋爐冷凝水回收這是鍋爐安全與節(jié)能的首選也是必要措施且行之有效。我還一直強(qiáng)調(diào)人的培養(yǎng)因?yàn)楹芏噱仩t使用單位水處理人員責(zé)任心不強(qiáng)素質(zhì)偏低這都會(huì)導(dǎo)致鍋爐水處理設(shè)備失效從而導(dǎo)致鍋爐失效。

二、中高壓及超高壓鍋爐的失效風(fēng)險(xiǎn)因子：運(yùn)行操作的風(fēng)險(xiǎn)和維修風(fēng)險(xiǎn)為30，水質(zhì)故障風(fēng)險(xiǎn)可為40.其中水質(zhì)故障分為補(bǔ)充水處理設(shè)備的運(yùn)行管理與水質(zhì)合格率、凝結(jié)水水質(zhì)及凝汽器的防腐蝕結(jié)垢、給水與鍋爐水水處理調(diào)整、化學(xué)監(jiān)督管理。

三、亞臨界和超臨界鍋爐機(jī)組失效風(fēng)險(xiǎn)因子：鍋爐運(yùn)行失效的風(fēng)險(xiǎn)為40，維修風(fēng)險(xiǎn)和水質(zhì)故障風(fēng)險(xiǎn)各為30.水質(zhì)故障包括：鍋爐補(bǔ)充水處理及水質(zhì)、凝結(jié)水及凝結(jié)水精處理后的水質(zhì)、給水和汽包鍋爐的爐水處理及水質(zhì)、蒸汽質(zhì)量。化學(xué)技術(shù)監(jiān)督管理體現(xiàn)在水汽質(zhì)量和無(wú)結(jié)垢腐蝕上。水汽質(zhì)量指標(biāo)反映了水處理設(shè)備的技術(shù)狀況。多年檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：有很多熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐沒(méi)有配備在線分析儀器導(dǎo)致分析化驗(yàn)不及時(shí);從以上分析可以看出，水質(zhì)處理 設(shè)備的失效常引起鍋爐的失效。而水處理的三個(gè)要素：水處理設(shè)備技術(shù)狀況、水汽質(zhì)量指標(biāo)、化學(xué)技術(shù)監(jiān)督管理體系運(yùn)轉(zhuǎn)情況是非常重要的。以上完全可通過(guò)鍋爐水處理檢驗(yàn)來(lái)確定其合格與否。從這個(gè)意義上講就是：鍋爐水處理檢驗(yàn)就是預(yù)先消除和預(yù)防鍋爐失效。

從檢驗(yàn)技術(shù)機(jī)構(gòu)是安全監(jiān)察的的技術(shù)支撐和基礎(chǔ)，檢驗(yàn)技術(shù)機(jī)構(gòu)承擔(dān)著法定檢驗(yàn)來(lái)講，水處理檢驗(yàn)也是鍋爐安全監(jiān)察的一部分。 ?鍋爐水處理檢驗(yàn)是節(jié)能減排工作重要組成部分。鍋爐屬于高耗能特種設(shè)備。2007年全國(guó)耗煤總量25.8億噸，其中鍋爐耗煤一項(xiàng)達(dá)22億噸，占總量的85.3%，鍋爐水處理檢驗(yàn)是搞好鍋爐水處理工作的有效措施。 鍋爐水處理檢驗(yàn)通過(guò)安裝質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)由于設(shè)計(jì)不當(dāng)造成設(shè)備選型不合理、制水能力不足、與當(dāng)?shù)厮床黄ヅ涞葐?wèn)題;

通過(guò)鍋爐水處理運(yùn)行檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)督方面制度不完善、管理不到位、水處理作業(yè)人員數(shù)量不足和素質(zhì)偏低等問(wèn)題;

通過(guò)停爐水處理檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)水處理設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、使用、維修等環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題以及鍋爐受熱面結(jié)垢腐蝕情況;

每一起嚴(yán)重事故背后，必然有29次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患。我建議從事鍋爐檢驗(yàn)人員必須是水處理檢驗(yàn)人員這樣能提高鍋爐內(nèi)部化學(xué)檢驗(yàn)時(shí)檢驗(yàn)質(zhì)量規(guī)避檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。最后與大家分享兩個(gè)檢驗(yàn)案例。

檢驗(yàn)案例1：

某單位住宅樓DZL4.2-0.7-95/70-AII型鍋爐使用4年煙管多根泄漏研究：

某單位自用取暖鍋爐單鍋筒縱置式，煙火管水管組合鍋爐，使用僅4年煙管有20根泄漏，在檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：

①無(wú)水處理設(shè)備和水處理措施;

②回水加在鍋筒上，割取煙管現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)：煙管水側(cè)結(jié)垢近5mm，有垢下腐蝕造成穿孔現(xiàn)象。系氧腐蝕，垢下腐蝕造成穿孔。原因有：無(wú)除氧措施，停爐時(shí)未進(jìn)行停爐保護(hù)。回水上除污器失效，造成回水中沉積物粘附在煙管水側(cè)，由于無(wú)除氧設(shè)備，煙管水側(cè)結(jié)生銹垢，生成F3O4，夏季停用時(shí)，氧氣在水中與垢反應(yīng)生成F2O3，F(xiàn)3O4中三價(jià)鐵與煙管中鐵反應(yīng)又生成F3O4，如此反復(fù)，加之銹垢隔熱造成煙管火側(cè)過(guò)熱，僅4年時(shí)間造成煙管多根泄漏作廢。建議采取如下措施：

①更換全部煙管;

②回水管路加裝除污器;

③建議上水處改設(shè)備，在未上設(shè)備前采用爐內(nèi)加藥水處理措施，使?fàn)t水PH在10-12之間;

④回水改在左右側(cè)集箱上，并及時(shí)清理鍋筒內(nèi)沉積物;

⑤加強(qiáng)使用期間鍋爐保養(yǎng)。

檢驗(yàn)案例2：

某造紙廠自發(fā)電鍋爐頻繁腐蝕，泄漏研究。

某焦化廠DEL2-2.5/380℃鍋爐配置背壓汽輪發(fā)電機(jī)，蒸汽通過(guò)氣機(jī)發(fā)電后，參數(shù)降低再供作用汽。據(jù)該廠管理人員介紹，該爐多次腐蝕泄漏。（鍋爐采用整改降鹽水處理）。該廠制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：堿度小于8mmol/l，氯離子低于200mg/L，Po43-小于158mg/l之間PH值9-10.5。（3成度鍋爐采用單改降鹽水處理）。該標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確無(wú)誤。現(xiàn)均抽查鍋爐水實(shí)際堿度4-5mml/t，氯離子低于200mg/L，相比之下，鍋爐水堿度明顯偏低。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，該鍋爐水冷壁管向火側(cè)水垢厚度明顯小于背火側(cè)水垢厚度;有酸腐蝕傾向。現(xiàn)場(chǎng)檢查水處理運(yùn)行記錄和鍋爐水化驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：

①爐水化驗(yàn)記錄中PH明顯偏低，有時(shí)9，最低時(shí)8;

②陰體與陽(yáng)體同時(shí)進(jìn)行再生處理;經(jīng)分析確認(rèn)：該鍋爐的腐蝕泄漏與鍋爐所用材質(zhì)及制造安裝質(zhì)量無(wú)關(guān)，主要是單級(jí)除鹽水送出酸性水產(chǎn)生的腐蝕，省煤器管被腐蝕泄漏后，腐蝕產(chǎn)物隨給水進(jìn)入鍋爐在水冷壁附著，既引起酸腐蝕，又影響傳熱，導(dǎo)致腐蝕和超溫破裂。

建議采取下列措施：

①加強(qiáng)陰床出水管理，失效時(shí)立即行床再生，不可再送水

②除鹽水加裝酸度表（PH）監(jiān)測(cè);

③鍋水PH低于8.5時(shí)，加氫氧化鈉，使?fàn)t水PH在9.5-11.0為宜;

④鍋水進(jìn)行磷酸三鈉處理，使磷酸根含量為8-15mg/L，以提高爐水緩沖性。

作者簡(jiǎn)介：賈明（1963-5，男，朝鮮族，遼寧省黑山，本科，高級(jí)工程師，研究方向：鍋爐檢驗(yàn)。