论浙江衢州锅炉化学水处理存在的问题及解决方案

夏川

摘 要：衢州地区企业锅炉水处理情况在近几年相关部门监督下，情况较之以前大有改观，但要真正将水处理工作做到位，仍然有很长的路需要走。笔者利用近几年的工作经验，对衢州地区水处理现状进行了剖析，并提出了自己的意见与建议。

关键词：锅炉水处理；腐蚀；锅内加药；锅外水处理

引言：锅炉是现代生产企业生产中常见的压力容器，广泛应用于各个生产领域。锅炉水处理是锅炉应用的一个十分重要的环节，关系到锅炉本身的使用安全、节能减排，国家近几年来对于节能减排的重视程度日益增加。衢州地区的锅炉用水状况在近几年相关部门的监督管理之下，较之以前有了较大改善，但还是有很多企业从思想上并没有真正重视起来。水处理工作只是“走走过场”，甚至将水处理设备当摆设干脆不用。本文通过停炉保护、锅内加药处理、锅外水处理等几个方面阐述衢州地区锅炉水处理存在的问题。希望通过本文，衢州地区企业能够将水处理工作真正落实到位，使得锅炉能够高效、节能地长时间安全运行，避免因水处理工作不当而造成的种种锅炉事故。

一、锅炉的腐蚀

调查统计表明，在我国的热力设备事故中，因腐蚀原因引起的占40%-50%。我国每年因腐蚀而报废的工业锅炉呈逐年上升的趋势，每年因腐蚀造成的损失达3亿元以上。所以对于防止锅炉汽水系统的腐蚀，是锅炉水处理工作者一项重要的工作。本文针对锅炉在停用期间，所应采取的保护措施提出意见。

停用腐蚀产生的原因主要有：一是水汽系统中有氧气和二氧化碳等侵蚀性气体；二是金属表面有水膜或水。停用腐蚀的产生就是水汽、氧气和金属三者共同作用的结果。其主要为耗氧腐蚀，表现为全面锈蚀，腐蚀产物以高价铁为主。类比几种停炉保护方法，参照在衢州范围内小吨位工业锅炉居多的局面及操作实际性出发，笔者建议采用干燥剂法较为妥当。

干燥剂法就是应用吸湿能力较强的干燥剂（如无水氯化钙、生石灰、硅胶等），使锅炉内部金属表面保持干燥。应用时，应先热炉放水、烘干，去除水垢和水渣，放入干燥剂。此法用于工业锅炉较长时间的保护，且所耗成本较之其他方法较为廉价，操作实用性也较强。干燥剂理论用量可参照以下表格：

二、锅内加药处理

锅外水处理若处理得当，进入锅炉的有害杂质含量应已大大减少，但不可避免仍然有一部分杂质进入锅炉，伴随高温下高倍浓缩，杂质也能聚少成多，对锅炉内部金属产生危害。因此应通过向锅炉内部加药，配合排污达到控制目的。控制标准应该参照《工业锅炉水质》与《

>锅炉水质处理检验规则》相应条款进行。

汇总种种锅内加药处理，其目的最终是为了减垢、除垢、防止碱性腐蚀与苛性脆化、净化蒸汽、提高锅炉热效率。衢州市总共有1300余台工业锅炉，有很多锅炉是用于将产生的蒸汽通入食堂中的水池中，用以加热冷水生产热水用。众多企业生怕加入药剂后会对生活用水产生污染，因而选择不加药。笔者认为，从长远来说，就蒸汽品质而言，伴随排污操作，加药比不加药产生的蒸汽质量要好很多，原因如下：

1.水垢、水渣在类似此种小锅炉中是常见的现象，此类小锅炉因原水使用的为自来水，故往往忽视锅外水处理的操作，虽然衢州本地自来水相比北方而言，硬度物质、悬浮物指标都大为下降，但就硬度而言也有0.26mmol/L左右。如此自来水通入锅炉中，短时间内结垢影响不会很大，但时间长了以后，就会在锅炉内壁上产生厚足的水垢，实际运行中，锅水还会携带大量水渣。若此时仍然不加药剂进行处理，则蒸汽品质必定恶化无疑。

2.锅内加药主要是为了去除水中硬度物质的影响，并保持锅水一定的ph值，当锅水含盐量增加时，蒸汽带水量和机械携带杂质量会按比例增加。因此只要加药与排污得当，蒸汽机械携带杂质含量理论上不会太多，不至于影响蒸汽品质。反到是不加药的锅水，因杂质含量无法下降，蒸汽品质得不到净化而机械携带的杂质含量会更多，反而会使通入水池中的蒸汽品质不好而引起水质不良。

故对于小吨位的工业锅炉来说，对于蒸汽品质，加药的效果比起不加药的效果要好很多。

类比几种锅内加药方法，笔者认为，对于单纯锅内加药的锅炉而言，加药方式以碳酸钠与磷酸三钠结合的方式较为妥当；而对于已经进行锅外水质软化的锅炉而言，加药方式以氢氧化钠与磷酸三钠方式较为妥当，原因介绍如下：

碳酸钠能与水中的非碳酸盐硬度进行反应，生成Ksp系数较小的碳酸钙沉淀及氢氧化镁沉淀，能够伴随排污排出锅炉。但若锅炉压力较大，则碳酸钠水解生成的二氧化碳容易引起热网管线和用气设备的腐蚀，尤其当锅炉给水未除氧或除氧效果不好时，氧和二氧化碳的共同作用将会使腐蚀更为严重。因此，碳酸钠只适用于压力较低的工业锅炉单纯锅内加药处理，而不适宜用作软化处理后的调节处理，更不适宜用作中高压锅炉的锅内加药处理。

磷酸三钠不仅是有效的阻垢剂，而且能在金属表面形成钝化保护膜。磷酸三钠能与水中的硬度物质反应生成水渣，且在

ph为10左右时，还能与钙离子形成流动性较强的且松软的碱式磷酸钙水渣，较易伴随锅炉排污除去，不会粘附在金属管壁上变成水垢。

对于氢氧化钠而言，因本身呈强碱性，故笔者认为无法在锅水中大量投用，只能作为一种调节ph的药剂看待，用以调节锅水ph指标在10-12左右，在此种环境中，才能发挥磷酸三钠的最大功效。若投用过当，则很容易造成苛性脆化等事故。

至于其他例如六偏磷酸钠、有机聚磷酸盐、有机聚羧酸盐、栲胶等，因在衢州地区使用不多，故笔者在此不一一累述。

对于锅炉加药频次来说，笔者通过几年工作与众多企业接触，发现存在一个很严重的共性问题，就是要么不加药，要么一次性加很多，将几天甚至一、二个礼拜的药剂一次性加入锅炉中。对于工业锅炉来说，因条件问题，大部分不会配备计量加药泵，绝大多数采用人工加药方式。但若加药如同前文所示，则容易出现事故现象产生。

试想，假设合格的加药为一天定量2.5kg左右的碳酸钠，若将一个礼拜的药剂在一天之内投入，则加药日这天与之后的几天，锅水ph与碱度指标将大大超标，加以锅炉恶劣的运行工况，很容易在高温下产生晶相变化，产生苛性脆化等现象产生；而在临近加药日的一段时间，锅炉又因排污将之前的药剂排除锅炉，又会产生ph与碱度指标不足的现象。

因此，锅炉加药要注意使药性充分发挥，炉内加药要均匀，每班可分为二三次进行，避免一次性加药，时刻保持锅水ph值在10-12的范围内，并且保持正常的排污程序，排除锅水中溶解盐量和过剩的碱量，使锅水的各项指标控制在国家标准要求的范围内。

三、锅外水处理

锅外水处理分为预处理与软化（除盐）处理

预处理是通过混凝、澄清、过滤对水质进行处理，达到使水中胶体、悬浮物颗粒等物质进行沉降。此类物质若直接进入锅炉中，则极易使锅内结生泥垢，堵塞管道阀门；若此类物质直接进入离子交换器，则会将树脂污染，降低其交换容量，堵塞离子交换器降低其出水水质。

预处理工艺看似复杂，包含混凝、沉淀、过滤等过程，其实对于衢州地区的工业锅炉而言，若条件有限，则至少应在原水出口造一个水池，专门用于原水沉降使用。因衢州地区地表水大多来源于水库，其杂质含量经过天然沉降已经很少，简易的预处理水池能进行自然二次沉降，对于保护锅炉而言，能起到很好的效果。但若对于雨水天气，则应该以下列二种方法选其一种：一是设置旁路，在雨水天气以自来水作为原水；二是购置混凝剂、助凝剂等，在雨水季节帮助沉淀池进行预处理，达到出水水质合格。

软化（除盐）处理则是采用离子交换原理，对预处理业已去除悬浮物、胶体的水质进行处理，使水中盐类物质含量下降到能满足相应国家标准要求范围。

衢州地区现有的状况是，大部分卧式锅炉都装了钠离子交换器，少量立式锅炉也安装了钠离子交换器，可是真正把离子交换器用到位的却很少。根据每年的水质检验报告表明：对于给水，能够达到合格标准的企业少之又少，这与企业对于水处理的重视程度有很大关联。有的企业甚至将离子交换器作为一种摆设，安装好以后不知道如何使用，索性就不使用了。虽然水质报告上提出“应做好软化降硬处理工作”，可这类企业不管交换器失效与否，仍然不去对离子交换器进行再生。

笔者认为，给水是锅炉水质的源头，即便加强了锅内加药，若源头控制不好，仍然起不到良好的效果。时间长了，锅炉依然会结垢严重。故加强锅外水处理与加强锅内加药同等重要。

四、结论

水处理工作看似简单，其实若真正想做好水处理工作，衢州地区的企业还有很长的路要走。国家对于节能减排的工作目前已经越来越重视，锅炉水处理的重要性也就愈加突出。这就要求我们广大企业应重视水处理工作，普及水处理知识，提高水处理水平。只有把握好水处理工作的各个重要环节，才能延长锅炉的使用寿命，保障锅炉安全、节能的运行。

参考文献：

[1] 中国锅炉水处理协会《锅炉水处理及质量监督检验技术》

2011年版

[2] 马六小《南通航运职业技术学院报告》2008第四期

[3] 陈光利《特钢技术》2007第二期。

[4] 朱建国.《废热锅炉的危害有害因素分析和对策》科技情报开发与经济2008（22），286-287。endprint