夏川

摘 要：衢州地區(qū)企業(yè)鍋爐水處理情況在近幾年相關(guān)部門監(jiān)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(zhǎng)的路需要走。筆者利用近幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)衢州地區(qū)水處理現(xiàn)狀進(jìn)行了剖析，并提出了自己的意見(jiàn)與建議。

關(guān)鍵詞：鍋爐水處理；腐蝕；鍋內(nèi)加藥；鍋外水處理

引言：鍋爐是現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的壓力容器，廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。鍋爐水處理是鍋爐應(yīng)用的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鍋爐本身的使用安全、節(jié)能減排，國(guó)家近幾年來(lái)對(duì)于節(jié)能減排的重視程度日益增加。衢州地區(qū)的鍋爐用水狀況在近幾年相關(guān)部門的監(jiān)督管理之下，較之以前有了較大改善，但還是有很多企業(yè)從思想上并沒(méi)有真正重視起來(lái)。水處理工作只是“走走過(guò)場(chǎng)”，甚至將水處理設(shè)備當(dāng)擺設(shè)干脆不用。本文通過(guò)停爐保護(hù)、鍋內(nèi)加藥處理、鍋外水處理等幾個(gè)方面闡述衢州地區(qū)鍋爐水處理存在的問(wèn)題。希望通過(guò)本文，衢州地區(qū)企業(yè)能夠?qū)⑺幚砉ぷ髡嬲鋵?shí)到位，使得鍋爐能夠高效、節(jié)能地長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行，避免因水處理工作不當(dāng)而造成的種種鍋爐事故。

一、鍋爐的腐蝕

調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，在我國(guó)的熱力設(shè)備事故中，因腐蝕原因引起的占40%-50%。我國(guó)每年因腐蝕而報(bào)廢的工業(yè)鍋爐呈逐年上升的趨勢(shì)，每年因腐蝕造成的損失達(dá)3億元以上。所以對(duì)于防止鍋爐汽水系統(tǒng)的腐蝕，是鍋爐水處理工作者一項(xiàng)重要的工作。本文針對(duì)鍋爐在停用期間，所應(yīng)采取的保護(hù)措施提出意見(jiàn)。

停用腐蝕產(chǎn)生的原因主要有：一是水汽系統(tǒng)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(chǎn)生就是水汽、氧氣和金屬三者共同作用的結(jié)果。其主要為耗氧腐蝕，表現(xiàn)為全面銹蝕，腐蝕產(chǎn)物以高價(jià)鐵為主。類比幾種停爐保護(hù)方法，參照在衢州范圍內(nèi)小噸位工業(yè)鍋爐居多的局面及操作實(shí)際性出發(fā)，筆者建議采用干燥劑法較為妥當(dāng)。

干燥劑法就是應(yīng)用吸濕能力較強(qiáng)的干燥劑（如無(wú)水氯化鈣、生石灰、硅膠等），使鍋爐內(nèi)部金屬表面保持干燥。應(yīng)用時(shí)，應(yīng)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(yè)鍋爐較長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)，且所耗成本較之其他方法較為廉價(jià)，操作實(shí)用性也較強(qiáng)。干燥劑理論用量可參照以下表格：

二、鍋內(nèi)加藥處理

鍋外水處理若處理得當(dāng)，進(jìn)入鍋爐的有害雜質(zhì)含量應(yīng)已大大減少，但不可避免仍然有一部分雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐，伴隨高溫下高倍濃縮，雜質(zhì)也能聚少成多，對(duì)鍋爐內(nèi)部金屬產(chǎn)生危害。因此應(yīng)通過(guò)向鍋爐內(nèi)部加藥，配合排污達(dá)到控制目的?？刂茦?biāo)準(zhǔn)應(yīng)該參照《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》與《

>鍋爐水質(zhì)處理檢驗(yàn)規(guī)則》相應(yīng)條款進(jìn)行。

匯總種種鍋內(nèi)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(tái)工業(yè)鍋爐，有很多鍋爐是用于將產(chǎn)生的蒸汽通入食堂中的水池中，用以加熱冷水生產(chǎn)熱水用。眾多企業(yè)生怕加入藥劑后會(huì)對(duì)生活用水產(chǎn)生污染，因而選擇不加藥。筆者認(rèn)為，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，就蒸汽品質(zhì)而言，伴隨排污操作，加藥比不加藥產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)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(jiàn)的現(xiàn)象，此類小鍋爐因原水使用的為自來(lái)水，故往往忽視鍋外水處理的操作，雖然衢州本地自來(lái)水相比北方而言，硬度物質(zhì)、懸浮物指標(biāo)都大為下降，但就硬度而言也有0.26mmol/L左右。如此自來(lái)水通入鍋爐中，短時(shí)間內(nèi)結(jié)垢影響不會(huì)很大，但時(shí)間長(zhǎng)了以后，就會(huì)在鍋爐內(nèi)壁上產(chǎn)生厚足的水垢，實(shí)際運(yùn)行中，鍋水還會(huì)攜帶大量水渣。若此時(shí)仍然不加藥劑進(jìn)行處理，則蒸汽品質(zhì)必定惡化無(wú)疑。

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

故對(duì)于小噸位的工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，對(duì)于蒸汽品質(zhì)，加藥的效果比起不加藥的效果要好很多。

類比幾種鍋內(nèi)加藥方法，筆者認(rèn)為，對(duì)于單純鍋內(nèi)加藥的鍋爐而言，加藥方式以碳酸鈉與磷酸三鈉結(jié)合的方式較為妥當(dāng)；而對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行鍋外水質(zhì)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(dāng)，原因介紹如下：

碳酸鈉能與水中的非碳酸鹽硬度進(jìn)行反應(yīng)，生成Ksp系數(shù)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(wǎng)管線和用氣設(shè)備的腐蝕，尤其當(dāng)鍋爐給水未除氧或除氧效果不好時(shí)，氧和二氧化碳的共同作用將會(huì)使腐蝕更為嚴(yán)重。因此，碳酸鈉只適用于壓力較低的工業(yè)鍋爐單純鍋內(nèi)加藥處理，而不適宜用作軟化處理后的調(diào)節(jié)處理，更不適宜用作中高壓鍋爐的鍋內(nèi)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(hù)膜。磷酸三鈉能與水中的硬度物質(zhì)反應(yīng)生成水渣，且在

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

對(duì)于氫氧化鈉而言，因本身呈強(qiáng)堿性，故筆者認(rèn)為無(wú)法在鍋水中大量投用，只能作為一種調(diào)節(jié)ph的藥劑看待，用以調(diào)節(jié)鍋水ph指標(biāo)在10-12左右，在此種環(huán)境中，才能發(fā)揮磷酸三鈉的最大功效。若投用過(guò)當(dāng)，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(jī)聚磷酸鹽、有機(jī)聚羧酸鹽、栲膠等，因在衢州地區(qū)使用不多，故筆者在此不一一累述。

對(duì)于鍋爐加藥頻次來(lái)說(shuō)，筆者通過(guò)幾年工作與眾多企業(yè)接觸，發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)很嚴(yán)重的共性問(wèn)題，就是要么不加藥，要么一次性加很多，將幾天甚至一、二個(gè)禮拜的藥劑一次性加入鍋爐中。對(duì)于工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，因條件問(wèn)題，大部分不會(huì)配備計(jì)量加藥泵，絕大多數(shù)采用人工加藥方式。但若加藥如同前文所示，則容易出現(xiàn)事故現(xiàn)象產(chǎn)生。

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

因此，鍋爐加藥要注意使藥性充分發(fā)揮，爐內(nèi)加藥要均勻，每班可分為二三次進(jìn)行，避免一次性加藥，時(shí)刻保持鍋水ph值在10-12的范圍內(nèi)，并且保持正常的排污程序，排除鍋水中溶解鹽量和過(guò)剩的堿量，使鍋水的各項(xiàng)指標(biāo)控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。

三、鍋外水處理

鍋外水處理分為預(yù)處理與軟化（除鹽）處理

預(yù)處理是通過(guò)混凝、澄清、過(guò)濾對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理，達(dá)到使水中膠體、懸浮物顆粒等物質(zhì)進(jìn)行沉降。此類物質(zhì)若直接進(jìn)入鍋爐中，則極易使鍋內(nèi)結(jié)生泥垢，堵塞管道閥門；若此類物質(zhì)直接進(jìn)入離子交換器，則會(huì)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(zhì)。

預(yù)處理工藝看似復(fù)雜，包含混凝、沉淀、過(guò)濾等過(guò)程，其實(shí)對(duì)于衢州地區(qū)的工業(yè)鍋爐而言，若條件有限，則至少應(yīng)在原水出口造一個(gè)水池，專門用于原水沉降使用。因衢州地區(qū)地表水大多來(lái)源于水庫(kù)，其雜質(zhì)含量經(jīng)過(guò)天然沉降已經(jīng)很少，簡(jiǎn)易的預(yù)處理水池能進(jìn)行自然二次沉降，對(duì)于保護(hù)鍋爐而言，能起到很好的效果。但若對(duì)于雨水天氣，則應(yīng)該以下列二種方法選其一種：一是設(shè)置旁路，在雨水天氣以自來(lái)水作為原水；二是購(gòu)置混凝劑、助凝劑等，在雨水季節(jié)幫助沉淀池進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到出水水質(zhì)合格。

軟化（除鹽）處理則是采用離子交換原理，對(duì)預(yù)處理業(yè)已去除懸浮物、膠體的水質(zhì)進(jìn)行處理，使水中鹽類物質(zhì)含量下降到能滿足相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求范圍。

衢州地區(qū)現(xiàn)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(jù)每年的水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告表明：對(duì)于給水，能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)少之又少，這與企業(yè)對(duì)于水處理的重視程度有很大關(guān)聯(lián)。有的企業(yè)甚至將離子交換器作為一種擺設(shè)，安裝好以后不知道如何使用，索性就不使用了。雖然水質(zhì)報(bào)告上提出“應(yīng)做好軟化降硬處理工作”，可這類企業(yè)不管交換器失效與否，仍然不去對(duì)離子交換器進(jìn)行再生。

筆者認(rèn)為，給水是鍋爐水質(zhì)的源頭，即便加強(qiáng)了鍋內(nèi)加藥，若源頭控制不好，仍然起不到良好的效果。時(shí)間長(zhǎng)了，鍋爐依然會(huì)結(jié)垢嚴(yán)重。故加強(qiáng)鍋外水處理與加強(qiáng)鍋內(nèi)加藥同等重要。

四、結(jié)論

水處理工作看似簡(jiǎn)單，其實(shí)若真正想做好水處理工作，衢州地區(qū)的企業(yè)還有很長(zhǎng)的路要走。國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的工作目前已經(jīng)越來(lái)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(yè)應(yīng)重視水處理工作，普及水處理知識(shí)，提高水處理水平。只有把握好水處理工作的各個(gè)重要環(huán)節(jié)，才能延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，保障鍋爐安全、節(jié)能的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)《鍋爐水處理及質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)》

2011年版

[2] 馬六小《南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院報(bào)告》2008第四期

[3] 陳光利《特鋼技術(shù)》2007第二期。

[4] 朱建國(guó).《廢熱鍋爐的危害有害因素分析和對(duì)策》科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)2008（22），286-287。endprint