论文部分内容阅读
锅炉水处理与锅炉的安全与节能是密切相关的。锅炉水处理是防止锅炉腐蚀结垢失效的可靠措施。通俗地讲锅炉水对于锅炉就像血液与人体：血液出现问题比如三高就会引起人体出毛病严重的危及生命;对锅炉水质不好时工业锅炉可以引起爆管甚至爆炸电站锅炉可引起停炉甚至四小管爆管。《中华人民共和国特种设备安全法》和《特种设备安全监察条例》有明文规定：锅炉使用单位应当按照安全技术规范的要求进行锅炉水（介）质处理，并接受特种设备检验机构的定期检验。锅炉是生产和生活中不可缺少的承压设备存在失效的风险。本人从事锅炉检验工作近30年经验告诉我锅炉水处理对锅炉防失效安全运行及失效分析包括安全管理、腐蚀因子消除、超前控制与预警技术密不可分且行之有效。下面就按照锅炉用途分类进行锅炉水处理存在的问题进行对策分析：
一、低压锅炉：多用于生产生活一般工作压力小于等于2.5MPa.如果将低压锅炉失效风险定为100时，运行操作的风险为20，维修风险为20，水质故障风险为60.消除风险因素就转化为设备安全。水质故障可分为补充水脱碱软化处理，给水脱氧处理，锅炉水的防垢处理及浓度控制。其风险因子可分解，软化设备运行不正常者有15的风险其中水源水未进行预处理的占比10;不进行脱碱处理者有15的风险;不进行脱氧者有15的风险;不进行炉内校正处理和排污者有15的风险其中冷凝水未回收利用占比10。停用腐蚀风险计入维修中，分值为5。由于锅炉容量小人员配置低。锅炉设计时只考虑有水处理设备未考虑水处理设备运行管理。有的单位只购买水处理设备根本没有考虑水处理设备选型等问题。严重的水源水未做任何处理就进入水处理设备因为水中铁锰超标导致很短时间水处理设备中离子交换树脂中毒失效。使用单位一般不设专人管理水处理设备并进行锅炉给水及锅炉炉水分析化验。我一直建议使用单位首选锅炉冷凝水回收这是锅炉安全与节能的首选也是必要措施且行之有效。我还一直强调人的培养因为很多锅炉使用单位水处理人员责任心不强素质偏低这都会导致锅炉水处理设备失效从而导致锅炉失效。
二、中高压及超高压锅炉的失效风险因子：运行操作的风险和维修风险为30，水质故障风险可为40.其中水质故障分为补充水处理设备的运行管理与水質合格率、凝结水水质及凝汽器的防腐蚀结垢、给水与锅炉水水处理调整、化学监督管理。
三、亚临界和超临界锅炉机组失效风险因子：锅炉运行失效的风险为40，维修风险和水质故障风险各为30.水质故障包括：锅炉补充水处理及水质、凝结水及凝结水精处理后的水质、给水和汽包锅炉的炉水处理及水质、蒸汽质量。化学技术监督管理体现在水汽质量和无结垢腐蚀上。水汽质量指标反映了水处理设备的技术状况。多年检验发现：有很多热电联产锅炉没有配备在线分析仪器导致分析化验不及时;从以上分析可以看出，水质处理 设备的失效常引起锅炉的失效。而水处理的三个要素：水处理设备技术状况、水汽质量指标、化学技术监督管理体系运转情况是非常重要的。以上完全可通过锅炉水处理检验来确定其合格与否。从这个意义上讲就是：锅炉水处理检验就是预先消除和预防锅炉失效。
从检验技术机构是安全监察的的技术支撑和基础，检验技术机构承担着法定检验来讲，水处理检验也是锅炉安全监察的一部分。 锅炉水处理检验是节能减排工作重要组成部分。锅炉属于高耗能特种设备。2007年全国耗煤总量25.8亿吨，其中锅炉耗煤一项达22亿吨，占总量的85.3%，锅炉水处理检验是搞好锅炉水处理工作的有效措施。 锅炉水处理检验通过安装质量监督检验来发现由于设计不当造成设备选型不合理、制水能力不足、与当地水源不匹配等问题;
通过锅炉水处理运行检验来发现水质监督方面制度不完善、管理不到位、水处理作业人员数量不足和素质偏低等问题;
通过停炉水处理检验来发现水处理设备设计、安装、使用、维修等环节存在的问题以及锅炉受热面结垢腐蚀情况;
每一起严重事故背后，必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。我建议从事锅炉检验人员必须是水处理检验人员这样能提高锅炉内部化学检验时检验质量规避检验风险。最后与大家分享两个检验案例。
检验案例1：
某单位住宅楼DZL4.2-0.7-95/70-AII型锅炉使用4年烟管多根泄漏研究：
某单位自用取暖锅炉单锅筒纵置式，烟火管水管组合锅炉，使用仅4年烟管有20根泄漏，在检验时发现如下问题：
①无水处理设备和水处理措施;
②回水加在锅筒上，割取烟管现场分析发现：烟管水侧结垢近5mm，有垢下腐蚀造成穿孔现象。系氧腐蚀，垢下腐蚀造成穿孔。原因有：无除氧措施，停炉时未进行停炉保护。回水上除污器失效，造成回水中沉积物粘附在烟管水侧，由于无除氧设备，烟管水侧结生锈垢，生成F3O4，夏季停用时，氧气在水中与垢反应生成F2O3，F3O4中三价铁与烟管中铁反应又生成F3O4，如此反复，加之锈垢隔热造成烟管火侧过热，仅4年时间造成烟管多根泄漏作废。建议采取如下措施：
①更换全部烟管;
②回水管路加装除污器;
③建议上水处改设备，在未上设备前采用炉内加药水处理措施，使炉水PH在10-12之间;
④回水改在左右侧集箱上，并及时清理锅筒内沉积物;
⑤加强使用期间锅炉保养。
检验案例2：
某造纸厂自发电锅炉频繁腐蚀，泄漏研究。
某焦化厂DEL2-2.5/380℃锅炉配置背压汽轮发电机，蒸汽通过气机发电后，参数降低再供作用汽。据该厂管理人员介绍，该炉多次腐蚀泄漏。（锅炉采用整改降盐水处理）。该厂制定水质标准为：碱度小于8mmol/l，氯离子低于200mg/L，Po43-小于158mg/l之间PH值9-10.5。（3成度锅炉采用单改降盐水处理）。该标准准确无误。现均抽查锅炉水实际碱度4-5mml/t，氯离子低于200mg/L，相比之下，锅炉水碱度明显偏低。检查时发现，该锅炉水冷壁管向火侧水垢厚度明显小于背火侧水垢厚度;有酸腐蚀倾向。现场检查水处理运行记录和锅炉水化验记录发现如下问题：
①炉水化验记录中PH明显偏低，有时9，最低时8;
②阴体与阳体同时进行再生处理;经分析确认：该锅炉的腐蚀泄漏与锅炉所用材质及制造安装质量无关，主要是单级除盐水送出酸性水产生的腐蚀，省煤器管被腐蚀泄漏后，腐蚀产物随给水进入锅炉在水冷壁附着，既引起酸腐蚀，又影响传热，导致腐蚀和超温破裂。
建议采取下列措施：
①加强阴床出水管理，失效时立即行床再生，不可再送水
②除盐水加装酸度表（PH）监测;
③锅水PH低于8.5时，加氢氧化钠，使炉水PH在9.5-11.0为宜;
④锅水进行磷酸三钠处理，使磷酸根含量为8-15mg/L，以提高炉水缓冲性。
作者简介：贾明（1963-5，男，朝鲜族，辽宁省黑山，本科，高级工程师，研究方向：锅炉检验。
一、低压锅炉：多用于生产生活一般工作压力小于等于2.5MPa.如果将低压锅炉失效风险定为100时，运行操作的风险为20，维修风险为20，水质故障风险为60.消除风险因素就转化为设备安全。水质故障可分为补充水脱碱软化处理，给水脱氧处理，锅炉水的防垢处理及浓度控制。其风险因子可分解，软化设备运行不正常者有15的风险其中水源水未进行预处理的占比10;不进行脱碱处理者有15的风险;不进行脱氧者有15的风险;不进行炉内校正处理和排污者有15的风险其中冷凝水未回收利用占比10。停用腐蚀风险计入维修中，分值为5。由于锅炉容量小人员配置低。锅炉设计时只考虑有水处理设备未考虑水处理设备运行管理。有的单位只购买水处理设备根本没有考虑水处理设备选型等问题。严重的水源水未做任何处理就进入水处理设备因为水中铁锰超标导致很短时间水处理设备中离子交换树脂中毒失效。使用单位一般不设专人管理水处理设备并进行锅炉给水及锅炉炉水分析化验。我一直建议使用单位首选锅炉冷凝水回收这是锅炉安全与节能的首选也是必要措施且行之有效。我还一直强调人的培养因为很多锅炉使用单位水处理人员责任心不强素质偏低这都会导致锅炉水处理设备失效从而导致锅炉失效。
二、中高压及超高压锅炉的失效风险因子：运行操作的风险和维修风险为30，水质故障风险可为40.其中水质故障分为补充水处理设备的运行管理与水質合格率、凝结水水质及凝汽器的防腐蚀结垢、给水与锅炉水水处理调整、化学监督管理。
三、亚临界和超临界锅炉机组失效风险因子：锅炉运行失效的风险为40，维修风险和水质故障风险各为30.水质故障包括：锅炉补充水处理及水质、凝结水及凝结水精处理后的水质、给水和汽包锅炉的炉水处理及水质、蒸汽质量。化学技术监督管理体现在水汽质量和无结垢腐蚀上。水汽质量指标反映了水处理设备的技术状况。多年检验发现：有很多热电联产锅炉没有配备在线分析仪器导致分析化验不及时;从以上分析可以看出，水质处理 设备的失效常引起锅炉的失效。而水处理的三个要素：水处理设备技术状况、水汽质量指标、化学技术监督管理体系运转情况是非常重要的。以上完全可通过锅炉水处理检验来确定其合格与否。从这个意义上讲就是：锅炉水处理检验就是预先消除和预防锅炉失效。
从检验技术机构是安全监察的的技术支撑和基础，检验技术机构承担着法定检验来讲，水处理检验也是锅炉安全监察的一部分。 锅炉水处理检验是节能减排工作重要组成部分。锅炉属于高耗能特种设备。2007年全国耗煤总量25.8亿吨，其中锅炉耗煤一项达22亿吨，占总量的85.3%，锅炉水处理检验是搞好锅炉水处理工作的有效措施。 锅炉水处理检验通过安装质量监督检验来发现由于设计不当造成设备选型不合理、制水能力不足、与当地水源不匹配等问题;
通过锅炉水处理运行检验来发现水质监督方面制度不完善、管理不到位、水处理作业人员数量不足和素质偏低等问题;
通过停炉水处理检验来发现水处理设备设计、安装、使用、维修等环节存在的问题以及锅炉受热面结垢腐蚀情况;
每一起严重事故背后，必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。我建议从事锅炉检验人员必须是水处理检验人员这样能提高锅炉内部化学检验时检验质量规避检验风险。最后与大家分享两个检验案例。
检验案例1：
某单位住宅楼DZL4.2-0.7-95/70-AII型锅炉使用4年烟管多根泄漏研究：
某单位自用取暖锅炉单锅筒纵置式，烟火管水管组合锅炉，使用仅4年烟管有20根泄漏，在检验时发现如下问题：
①无水处理设备和水处理措施;
②回水加在锅筒上，割取烟管现场分析发现：烟管水侧结垢近5mm，有垢下腐蚀造成穿孔现象。系氧腐蚀，垢下腐蚀造成穿孔。原因有：无除氧措施，停炉时未进行停炉保护。回水上除污器失效，造成回水中沉积物粘附在烟管水侧，由于无除氧设备，烟管水侧结生锈垢，生成F3O4，夏季停用时，氧气在水中与垢反应生成F2O3，F3O4中三价铁与烟管中铁反应又生成F3O4，如此反复，加之锈垢隔热造成烟管火侧过热，仅4年时间造成烟管多根泄漏作废。建议采取如下措施：
①更换全部烟管;
②回水管路加装除污器;
③建议上水处改设备，在未上设备前采用炉内加药水处理措施，使炉水PH在10-12之间;
④回水改在左右侧集箱上，并及时清理锅筒内沉积物;
⑤加强使用期间锅炉保养。
检验案例2：
某造纸厂自发电锅炉频繁腐蚀，泄漏研究。
某焦化厂DEL2-2.5/380℃锅炉配置背压汽轮发电机，蒸汽通过气机发电后，参数降低再供作用汽。据该厂管理人员介绍，该炉多次腐蚀泄漏。（锅炉采用整改降盐水处理）。该厂制定水质标准为：碱度小于8mmol/l，氯离子低于200mg/L，Po43-小于158mg/l之间PH值9-10.5。（3成度锅炉采用单改降盐水处理）。该标准准确无误。现均抽查锅炉水实际碱度4-5mml/t，氯离子低于200mg/L，相比之下，锅炉水碱度明显偏低。检查时发现，该锅炉水冷壁管向火侧水垢厚度明显小于背火侧水垢厚度;有酸腐蚀倾向。现场检查水处理运行记录和锅炉水化验记录发现如下问题：
①炉水化验记录中PH明显偏低，有时9，最低时8;
②阴体与阳体同时进行再生处理;经分析确认：该锅炉的腐蚀泄漏与锅炉所用材质及制造安装质量无关，主要是单级除盐水送出酸性水产生的腐蚀，省煤器管被腐蚀泄漏后，腐蚀产物随给水进入锅炉在水冷壁附着，既引起酸腐蚀，又影响传热，导致腐蚀和超温破裂。
建议采取下列措施：
①加强阴床出水管理，失效时立即行床再生，不可再送水
②除盐水加装酸度表（PH）监测;
③锅水PH低于8.5时，加氢氧化钠，使炉水PH在9.5-11.0为宜;
④锅水进行磷酸三钠处理，使磷酸根含量为8-15mg/L，以提高炉水缓冲性。
作者简介：贾明（1963-5，男，朝鲜族，辽宁省黑山，本科，高级工程师，研究方向：锅炉检验。