浅谈锅炉运行中水处理的重要性

刘稳传

（大连华信理化检测中心有限公司，辽宁 大连 116000）

供暖运行系统都离不开水、水质的好坏将直接影响系统的运行效率和安全、特别是热能中心的锅炉与水质更是息息相关、因此水质是否合格是供暖系统运行管理的重要组成部分。

锅炉运行初期的给水和正常运行中的补水都来自原水、原水中含有各种杂质、若未经处理就进入系统、会使锅炉受热面结垢、腐蚀、严重影响锅炉的安全经济运行。

现将锅炉运行中影响较大的受热面结垢和受热面电化学腐蚀探讨如下：

一、受热面水垢的形成

水垢按其化学成分可分为钙、镁水垢、硅酸盐水垢、铁垢和铜垢，在锅炉运行中，如某种盐类的离子浓度乘积首先达到溶度积时，则该盐类首先达到饱和状态，开始在溶液中析出、生成水垢或泥渣，至于是生成水垢还是泥渣，则与物质的化学组成有关，也受锅炉运行条件，如参数、热负荷、流动工况等的影响。易形成泥渣的物质、虽然是以泥渣形式由炉水中沉淀出来，但易粘结在受热面上形成坚硬的派生水垢、，给水中含有的杂质在运行过程中被不断浓缩，其中的某些物质便开始以结晶形式析出，结晶可以直接形成在受热面壁上，受热面上结有水垢后、由于水垢的导热性能比金属差几十倍在热负荷很高的受热管中形成水垢后将使金属管壁温度急剧升高，受热面管发生鼓包，甚至爆管。结垢不仅危及锅炉安全，也降低经济性，当结有1mm厚水垢时、燃料耗量将增加1.5-2.0﹪。

二、锅内腐蚀

当金属材料与周围介质接触时，由于发生化学或电化学过程而遭受损耗或破坏的情况称为金属的腐蚀，凡是与周围介质直接起化学作用而使金属破坏的过程属于化学腐蚀，如在腐蚀过程中还伴有电流产生时，则属于电化学腐蚀。按照金属腐蚀破坏的外部征象又可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种。

（一）汽水腐蚀

汽水腐蚀是金属铁被水汽氧化而发生的纯化学腐蚀、腐蚀产物为：Fe3O4和H2。

（二）锅内电化学腐蚀

锅内由于给水品质不良而引起的汽体腐蚀，垢下腐蚀，以及炉水碱度过大引起的碱性腐蚀均属电化学腐蚀.。如果一种金属与电解质溶液相接触，金属表面的正离子受到极性水分子的作用发生水化，如果水化时所产生的水化能足以克服金属晶格中金属正离子与电子之间的引力、则一些金属正离子Me-即脱落下来,进入与金属表面相接触的液层中形成水化离子，由于金属正离子水化而进入溶液、金属表面就积累了过剩的电子、使金属带负电，而水化的金属离子进入溶液、则使紧靠金属表面的液层带正电，这样就在金属与溶液的界面上形成了双电层，金属—溶液界面上双电层的建立，使得金属溶液之间产生电位差、如其正、负电荷之间的静电作用力已能阻止金属正离子继续进入电解质溶液、即过程达到了平衡，这时金属的腐蚀被抑制。但是假如电解质溶液中某种其他正离子存在，并与金属表面的过剩电子结合成中性原子、则交界面处的双电层就被破坏，使金属正离子继续进入溶液，金属被溶液逐渐溶解、金属被不断腐蚀、可见当锅炉炉水中含有去极化剂时、便会加速金属的腐蚀过程。根据上述得出的结论、结合锅炉给水中含有去极化剂时、便会加速金属的腐蚀过程。

（三）苛性脆化及危害

苛性脆化的条件：A、锅炉运行中炉水PH值失控，炉水中含有较高浓度的游离碱。B、在锅炉结构上有造成炉水局部高度浓缩的条件、如在铆钉缝隙和胀接口缝隙处、由于接合不严密、炉水容易在此发生高度的浓缩。C、在金属中有接近于它的屈服点的拉伸应力。

苛性脆化就是晶间腐蚀、腐蚀沿着金属晶粒的边界进行、形成极为细小的犬牙交错的裂纹、苛性脆化一旦发生、金属遭到破坏的速度会加速进行、当能觉察到有裂纹时、金属的损伤已达到了严重的程度、苛性脆化的危害是很大的、由于苛性脆化的结果轻者使锅炉停止运行、重者会发生爆炸。

三、锅炉水处理的对策

（一）锅炉水处理的方法有很多，总体可以分为锅内处理和锅外处理两大类

锅内处理就是往锅炉（给水箱、给水管路）内投放药剂，达到防治和减少锅炉结垢和腐蚀的目的；锅外处理就是水进入锅炉前通过超滤、反渗透、及阴阳混床等方法除去水中对锅炉有害的物质，保证水质达标，从而使锅炉能够安全经济的运行。

（二）根据自身情况调整水处理方式，加强水处理设施的维护保养

锅内处理方法应与锅外处理方法相结合，锅内加药的处理方法要作为锅外处理方法的一种补充。比如在锅内补充添加磷酸盐和其他试剂，把水中形成水垢的盐类杂质变成排污时可以排掉的废渣，并且在锅炉金属表面形成保护膜，消除残余硬度，使锅炉能够无垢运行。对于离子交换系统要定期维护保养，要做到：1.树脂是否破损或者变色，这样的要及时更换。2.检查反洗水阀门是否内漏，防止原水不经过树脂处理进入设备。3.检查布水装置和盐业分配装置是否损坏，降低树脂交换容量。4.检查排水帽是否有脱落和破裂，造成树脂流失。

（三）加强监督管理，加强对锅炉水处理作业人员的培训

作为锅炉使用单位，应该认识到锅炉水处理不当可能带来的危害，配备具有专业素养的水处理作业人员，根据相关法规严格管理制度，严格和完善监督机制，并认真执行，确保水质处理和监督的顺利进行。向相关培训机构进行学习交流，在体验中加强宣传，人人都对锅炉水处理重视起来，这是搞好锅炉水处理的根本保障。只有正视水处理的重要性，才能根据自己水质存在的问题，采取措施“对症下药”从而达到目的。

综上所述：锅炉水处理的好与坏会直接危害到锅炉的运行。在管理、技术要求上较严格，应引起足够的重视，使运行过程中发生的受热面爆管，结垢造成热效率降低的问题应得到解决，保证锅炉高效，经济运行。