福建省在用電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)情況分析與解決存在問題的建議

摘要：文中以2023年1月至12月期間，福建省在用的200臺(tái)電站鍋爐的水汽質(zhì)量檢驗(yàn)情況和數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，從現(xiàn)場情況、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)結(jié)論等方面進(jìn)行分析，提出檢驗(yàn)存在的問題和解決問題的建議，為電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)工作的提升提供思路。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐；水汽；質(zhì)量檢驗(yàn)

Analysis on Situation of Water and Steam Quality Inspection and Suggestions for Solving the Existing Problems of Power Boilers in Use in Fujian Province

CHEN Junyan

（ Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection Institute， Fuzhou 350008， Fujian， China ）

Abstract： This article focuses on the situation of water and steam quality inspection and analysis data of 200 power boilers in use in Fujian Province from January to December 2023. It analyzes the on-site situation， inspection data and inspection conclusions， "identifies inspection issues and proposes suggestions for solving the existing problems， providing ideas for improving the quality inspection of water and steam in power boilers.

Key Words： "Power boilers; Water and steam; Quality inspection

0 引言

電站鍋爐指鍋爐主蒸汽壓力不低于3.8 MPa的火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備。電站鍋爐長期在高溫度、高壓力環(huán)境下運(yùn)行，因此其對(duì)相關(guān)水汽質(zhì)量有著很高的要求。根據(jù)《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第三十九條、第四十條及TSG 11-2020《特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范——鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》的要求，電站鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)做好鍋爐水處理工作，保證水汽質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且在檢驗(yàn)合格有效期屆滿前一個(gè)月向特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提出定期檢驗(yàn)要求，其中水質(zhì)處理定期檢驗(yàn)結(jié)合鍋爐外部檢驗(yàn)進(jìn)行[1]。目前，電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》和NB/T 10937-2022《鍋爐水（介）質(zhì)處理檢驗(yàn)導(dǎo)則》。電站鍋爐水汽質(zhì)量直接影響鍋爐的運(yùn)行安全和鍋爐的節(jié)能減排，因此做好電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)至關(guān)重要。

福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院是福建省特種設(shè)備安全節(jié)能的重要技術(shù)保障單位，擔(dān)負(fù)著全?。ǔ龔B門外，下同）電站鍋爐水汽質(zhì)量法定檢驗(yàn)的技術(shù)支撐任務(wù)[2]。2023年，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院共完成218臺(tái)次電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)，為全省在用的200臺(tái)電站鍋爐的水汽質(zhì)量提供了有效的技術(shù)服務(wù)。

1 "2023年福建省在用電站鍋爐水汽

質(zhì)量檢驗(yàn)完成情況

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年全省共完成200臺(tái)在用電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)，其中福州市（含平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)）電站鍋爐數(shù)量最多，共49臺(tái)占全省電站鍋爐總臺(tái)數(shù)的24.5 %，泉州市和漳州市位列第二和第三，分別為36臺(tái)和34臺(tái)，占全省電站鍋爐總臺(tái)數(shù)的18.0 %和17.0 %，而三明市由于早年三線建設(shè)的原因，工業(yè)發(fā)展較為靠前，也有25臺(tái)電站鍋爐，占全省電站鍋爐總臺(tái)數(shù)的12.5 %。全省電站鍋爐分布整體呈現(xiàn)沿海多、山區(qū)少的特點(diǎn)，這與福建西高東低的地勢以及沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)有著密不可分的關(guān)系。全省額定工作壓力在3.8 MPa至5.8 MPa的電站鍋爐占比最高，達(dá)到54.00 %，超過全省電站鍋爐總數(shù)的一半。這是由于全省共有71臺(tái)垃圾焚燒電站鍋爐，該種類鍋爐的主要額定工作壓力在3.8 MPa至5.8 MPa。

2 "2023年福建省在用電站鍋爐水汽

質(zhì)量檢驗(yàn)情況分析

根據(jù)GB/T 12145-2016和NB/T 10937-2022相關(guān)條款，額定工作壓力在3.8 MPa至16.7 MPa的電站鍋爐，水汽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)論分為符合要求、基本符合要求和不符合要求。其中符合要求為檢驗(yàn)結(jié)果全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求；基本符合要求為部分檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但給水硬度、鐵離子、銅離子、pH值、爐水pH值和主蒸汽二氧化硅、鈉離子指標(biāo)符合要求；不符合要求為檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，且超出“基本符合要求”結(jié)論中的指標(biāo)或其他指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，容易導(dǎo)致鍋爐快速結(jié)垢、腐蝕和蒸汽品質(zhì)惡化。額定工作壓力在16.7 MPa及以上的電站鍋爐，水汽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)論分為符合要求和不符合要求。其中符合要求為檢驗(yàn)結(jié)果全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求；不符合要求為檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

在全省在用電站鍋爐的水汽質(zhì)量檢驗(yàn)中，僅有16臺(tái)電站鍋爐檢驗(yàn)結(jié)論為不符合要求，需要進(jìn)行復(fù)檢，占全省在用電站鍋爐總數(shù)的8.0 %。這16臺(tái)電站鍋爐水汽質(zhì)量不符合要求的主要原因?yàn)橹髡羝c離子、主蒸汽二氧化硅不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。剩余184臺(tái)電站鍋爐結(jié)論為基本符合要求或符合要求，不需要進(jìn)行復(fù)檢。但基本符合要求的結(jié)論說明鍋爐水汽質(zhì)量仍存在一定問題，需持續(xù)關(guān)注。在79臺(tái)水汽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)論為基本符合要求的電站鍋爐中，爐水磷酸根不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的有28臺(tái)，給水溶解氧不符合標(biāo)準(zhǔn)要求或無現(xiàn)場檢測條件的有22臺(tái)，凝結(jié)水溶解氧不符合標(biāo)準(zhǔn)要求或無現(xiàn)場檢測條件的有20臺(tái)，補(bǔ)給水出口電導(dǎo)率無現(xiàn)場檢測條件的有16臺(tái)。

主蒸汽鈉離子、主蒸汽二氧化硅的超標(biāo)會(huì)引起汽輪機(jī)葉片的積鹽，影響汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；爐水磷酸根含量偏低會(huì)引起鍋爐結(jié)垢，而爐水磷酸根含量偏高則會(huì)導(dǎo)致蒸汽品質(zhì)惡化；給水溶解氧超標(biāo)會(huì)引起鍋爐汽水系統(tǒng)的氧腐蝕；凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致凝汽器系統(tǒng)管道腐蝕，加重除氧器工作負(fù)荷。

因此，電站鍋爐應(yīng)盡量做到所有水汽指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，保證生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 福建省在用電站鍋爐水汽質(zhì)量檢

驗(yàn)的建議

根據(jù)福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院近年來的電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)現(xiàn)場情況和收集到的使用單位水汽質(zhì)量自行檢測情況進(jìn)行分析研究，提出以下使用單位在自行檢測和鍋檢院在檢驗(yàn)時(shí)的建議：

1）采樣應(yīng)符合GB/T 6907-2022《鍋爐用水和冷卻水分析方法 水樣的采集方法》標(biāo)準(zhǔn)要求，取樣管應(yīng)選用不銹鋼材質(zhì)，取樣裝置應(yīng)配有冷卻器，保持取樣閥門常開，并控制水樣流量在300～700 mL/min，水溫在40℃以下[4]。采樣瓶應(yīng)預(yù)先清洗干凈，并用待測水樣沖洗三次后收集水樣并迅速密封。在現(xiàn)場檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)為了節(jié)水，取樣閥門保持常閉狀態(tài)，僅在取樣時(shí)臨時(shí)開啟并在取樣后迅速關(guān)閉。取樣閥門在常閉狀態(tài)下，取樣管道內(nèi)會(huì)存在大量積鹽，在未進(jìn)行沖洗的情況下進(jìn)行取樣會(huì)導(dǎo)致水樣中的鹽含量顯著上升，影響水汽質(zhì)量的判斷。即使打開閥門后取樣也需使用穩(wěn)定流量沖洗管道30分鐘以上方可取樣檢測。

2）在現(xiàn)場檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)的給水和爐水pH的現(xiàn)場檢測結(jié)果與自行檢測結(jié)果存在較大偏差。原因包括但不限于：企業(yè)pH計(jì)未經(jīng)過有資質(zhì)的單位計(jì)量檢定，企業(yè)未對(duì)pH計(jì)進(jìn)行自行校準(zhǔn)，企業(yè)所采購的校準(zhǔn)用溶液或化學(xué)試劑存在廠商不明、有效期不明或超出有效期等情況，企業(yè)pH計(jì)電極老化或新更換電極未完全活化等。除此之外，取樣冷卻器冷卻效果不佳也是導(dǎo)致pH檢測存在較大偏差的重要原因。溫度越高，水樣的pH值越低[5]。標(biāo)準(zhǔn)要求測試水樣在25℃下的pH值，而大部分取樣冷卻器無法有效將水樣冷卻至25℃，所以要使用有著可靠溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)進(jìn)行檢測或?qū)⑺畼永鋮s至25℃再進(jìn)行檢測。

3）給水溶解氧和凝結(jié)水溶解氧含量的檢測應(yīng)符合GB/T 12157-2022《工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中溶解氧的測定》標(biāo)準(zhǔn)要求，電站鍋爐因標(biāo)準(zhǔn)控制的溶解氧均在微克級(jí)別，故只能采用內(nèi)電解法（即比色法）和氧電極法。極少數(shù)企業(yè)仍采用碘量法進(jìn)行滴定測定溶解氧，該方法適用的質(zhì)量濃度范圍為0.2～8 mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出微克級(jí)別[6]。而采用內(nèi)電解法的企業(yè)則在取樣上存在較大問題，方法要求使用水封桶和專用的具磨口塞溶氧瓶，大部分企業(yè)僅使用一個(gè)專用的具磨口塞溶氧瓶，這樣采集到的水樣溶解氧含量會(huì)存在偏高的情況。使用氧電極法測定溶解氧時(shí)需使用流通池，不能直接使用電極對(duì)開放水樣直接進(jìn)行測定，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)測定的溶解氧質(zhì)量濃度小于200 μg/L時(shí)，應(yīng)連接好流通池，以隔絕空氣中氧的干擾。

4）爐水磷酸根含量的檢測主要有兩種標(biāo)準(zhǔn)，分別是GB/T 6913-2023《鍋爐用水和冷卻水分析方法 磷酸鹽的測定》和DL/T 502.13-2006《火力發(fā)電廠水汽分析方法 第13部分：磷酸鹽的測定（分光光度法）》。這兩種方法均采用分光光度法對(duì)鍋爐爐水的磷酸根含量進(jìn)行測定。這種方法需要配制一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液來獲得吸光度對(duì)濃度的工作曲線，并利用工作曲線計(jì)算水樣的磷酸根含量。因此工作曲線的可靠性非常重要。在固定時(shí)間或每次配制新的顯色劑后，都應(yīng)配制新的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液重新繪制工作曲線。

5）大部分新裝電站鍋爐配有水汽在線監(jiān)測裝置。但在現(xiàn)場檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)大量水汽在線監(jiān)測裝置處于失效或停用狀態(tài)。定期校準(zhǔn)并維護(hù)保養(yǎng)水汽在線監(jiān)測裝置可以減少班組水汽化驗(yàn)頻次，并可將手工化驗(yàn)結(jié)果與在線表結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，形成雙保險(xiǎn)的效果。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)2023年福建省200臺(tái)在用電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果的分析，并結(jié)合現(xiàn)場檢驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)情況，提出存在的問題和解決問題的建議，為今后繼續(xù)開展全省在用電站鍋爐水汽質(zhì)量檢驗(yàn)提供了提升的思路和方向。

參考文獻(xiàn)

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[6]國家市場監(jiān)督管理總局.工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐

用水中溶解氧的測定：GB/T 12157-2022[S].北京：

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