浅谈热水锅炉水处理运行及停用的保护

摘要：文章以沈阳圣达热力供暖有限责任公司近十年来炉内水处理在锅炉及采暖系统的应用效果分析为例，介绍了大型集中供热企业对热水锅炉水处理用药选择和应用，确定了防腐药剂种类，加药的过程方法、加药系统流程图及锅炉系统停炉保护选择和应用。

关键词：热水锅炉；水处理；用药过程；加药系统；流程图；停炉保护

中图分类号：FK229 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0084-02

1 项目概况

沈阳市地处辽宁中部属北方亚寒地区，全年供热天数151天，采暖期比较长。冬季采暖期阶段，锅炉及各供热系统能否安全正常运行是关系到供热千家万户能否平稳过冬的头等大事，地方政府对此高度重视。在锅炉及采暖系统技术管理上，选择优质锅炉防腐阻垢剂，对保证锅炉安全经济运行，特别是对延长使用寿命、节约能源和提高供热质量等方面具有重要意义。现就沈阳圣达热力供暖有限责任公司近十年来炉内水处理在锅炉及采暖系统的应用效果分析，分述如下：

圣达热力地处沈阳市浑南地区，原来该地区的供暖都是小锅炉房分片供暖，锅炉从4吨到20吨不等，小锅炉基本没有水处理的实践应用。时至锅炉运行到低寒时期，为增大负荷提高出力，锅炉时常会因炉管腐蚀漏水或爆管，导致停炉抢修影响正常供热。2003年，浑南地区根据城市发展规划和环保要求，投资兴建大集中热源。建成两座大热源：东部热源和南部热源。东部4台80吨、4台100吨热水锅炉。南部3台40吨、3台90吨热水锅炉。共有换热站25个，供暖面积达到800万平方米，一次网50公里，拥有固定资产数亿。

对于新建集中供热企业，拥有水容积12000立方米左右的锅炉系统，如此庞大的集中供热系统，如何保证锅炉及一次管网安全经济运行是企业亟待解决的问题。经过公司相关技术人员的反复研究、论证，最终制定出比较合理的、可行性强的锅炉水处理运行方案，其中包括：软化水+防腐剂形式、加药的方法、流程和停炉保护措施几个方面，现介绍如下：

2 软化水+防腐剂选择

2003年开始采用软化水+磷酸三钠的水处理方式，试运行一年，投药10000kg左右，pH值在8.5～9.5之间，经有关技术人员和领导研究决定不再采用磷酸三钠水处理剂，原因有三：一是pH值始终无法达到标准（标准pH值10～12）；二是加磷酸三钠后炉水化验随着pH值增加碱度增大，大约在24mol/L，碱度的增大又会产生碱腐蚀；三是合格的磷酸三钠有效含量按标准规定应不低于95%。然而市场上出售的磷酸三钠有不少是掺杂使假的劣质产品。实际有效含量严重不足（各批次生产的含量有所不同，有的含量仅40%不到），并且掺入了对锅炉十分有害的杂质。如果使用这种劣质磷酸三钠作锅炉缓蚀防垢水处理剂，不但达不到应有的防腐阻垢作用，反而会增加锅炉结垢和腐蚀的可能性，对锅炉安全运行带来严重隐患。另外，由于掺假的磷酸三钠有效含量很低，为了使锅水中磷酸根含量达到规定值，需要成倍增加投药量，如果这种磷酸三钠用在锅炉煮炉和钝化，更会产生有危害的反作用，同时加药成本也反而比合格产品更高。

经过一年的试运行，打开锅炉人孔和一次管网检查发现金属表面出现大小不，高度不平，形状不规则，分布不均匀的锈瘤或锈斑。并且包括锈瘤或锈斑在内的全部金属表面均被灰色和黑色的腐蚀产物所覆盖。去除这些腐蚀产物之后，出现一个一个腐蚀坑，所用磷酸三钠药品效果不理想，要重新选择新型防腐剂。

2004年11月采暖运行期开始，锅炉系统更换新型防腐剂，并按照产品说明书操作，进行水质化验，并根据水质化验结果，逐步投药，共计投药量达到3000kg左右。最终水质指标保持在硬度0.03～0.04，碱度成倍增长约16左右，pH值平均在10.5～11之间。

到2005年3月末供暖结束停炉，为检验新产品防腐剂使用效果如何，我们组织相关技术人员检查，检查了最易发生氧腐蚀的部位，如：入水口附近的金属表面、一次网接触大气区的金属表面、循环不畅处和堆积沉淀物处的金属表面及锅筒内部。检查结果上锅筒比较干净，金属表面光洁，下锅筒有少量的松软的水渣，用水很容易就能冲掉，其余易发生腐蚀的部位均没有发现锈瘤或锈斑腐蚀产物，证明该防腐剂应用比较好，经过十几年使用，解决了锅炉系统腐蚀问题。

3 炉内加药的方法

我们采用间断加药法，就是间隔一定时间，向给水中加药的方法。如每班加药一次。这种方法不需要复杂的加药设备，系统简单，操作方便。但是在锅炉运行过程中，炉水药剂浓度变化很大，会出现加药前炉水的碱度、pH值过低，而在加药后又会出现炉水碱度、pH值过高的情况。给水监督带来不便，所以我们每次加药后马上进行检测炉水pH值、碱度、硬度，来控制加药量。

加药操作应注意事项：

在溶药时，最好是用软化温水溶解，便于溶解药剂和以免产生较多的沉淀物。在溶解药剂时，要充分搅拌，使之充分溶解，避免未溶解的药剂进入锅炉，造成瞬间浓度过大，使不溶杂质进入炉内。加药前，应先化验炉水各项指标，以确定加药量。要按时加药。要按照规定的加药间隔、加药时间，认真操作，切忌不经化验凭经验想当然地加药。按时排污，确定排污量。由于炉内加药处理，会使炉水的水渣增多，因此按规程规定保持一定排污量是十分必要的。排污不及时，一是形成的水渣不及时排走，很可能在水流迟缓处生成二次水垢；但排污量必须根据锅水水质来确定，尽量减少排污量，以减少锅炉无谓的热消耗。

按时化验。炉内加药量及排污量应随炉水水质的变化而变化，所以要按规程要求按时化验并做记录。化验要认真仔细，数据要准确及时，不能敷衍了事，更不能不做化验就乱填数字，搞假结果。

4 炉内加药系统和设备

药剂溶液箱下部开口，通过下部调节阀门控制药液流量，使药液依靠重力作用连续不断地注入补水泵吸入管，经过补水泵混合均匀后，注入一次管网系统中。

5 停炉保护选择和应用方法

我们在锅炉及一次网保护上采用过一两年传统的干法和湿法保护。

干法保护：排干锅炉水，冲洗清理沉淀物后，用火烘干锅炉，锅筒、联箱放置生石灰或硅胶等干燥剂，封闭锅炉。每半个月检查一次干燥剂情况，再烘干一次，反复操作。缺点：检查、烘干很繁琐，而且一次网系统没有得到很好保护。

湿法保护：排干锅炉水，冲洗清理沉淀物后，加入搅拌均匀的磷酸三钠并加入化学除氧剂，封闭锅炉，维持锅炉内水压大于大气压力，定期分析检查氧和除氧剂含量，及时补加药品。缺点：检查氧和除氧剂含量费工费时，阀门不严漏水漏气，需要定期补充药剂，但还是有氧腐蚀现象。

以上两种传统方法起到一定的保护效果，但缺点是操作较繁琐，费工费时，对像大型集中供热系统复杂管网长难以实现经济的停用保护。

为了解决热水锅炉停炉保护的合理性，我们到清华和北京化工大学科研部门做市场调查并到其他锅炉企业了解应用情况，决定改用缓蚀剂来做停炉保护，按照给出的操作工艺要求，停炉时趁热排干锅水，清除水渣及残留物，按照每1kg/m3计算方法，将适量的缓蚀剂放在托盘内，托盘放在锅筒内，封闭锅炉；若锅炉内积水过多，药品用量加大到0.5～1倍，经过几年实践效果比传统干法和湿法好，解决了我们热水锅炉停炉腐蚀的技术难题，突破热水锅炉传统模式，对热水锅炉安全经济运行、延长使用寿命、节约能源提供了保障。

参考文献

[1] 魏刚，熊蓉春.热水锅炉防腐阻垢技术[M].北京：化工工业出版社，2002.

作者简介：郑力（1961-），男，辽宁沈阳人，沈阳圣达热力供暖有限责任公司中级工程师，研究方向：供暖与技术设备管理。endprint