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摘 要：水质是工业锅炉经济安全运行的重要影响因素之一，水质不良很容易导致锅炉出现管壁受腐蚀承压能力降低,从而导致锅炉及早损坏或爆管、汽轮机轴向位移增大等安全隐患；同时因水质不良,会造成锅炉水冷壁、汽包结垢、汽轮机积盐、能耗增加。所以针对不同锅炉等级，不同水源应采用不同的水处理方式，加强锅炉水质运行管理，不仅是经济安全生产的需要，同时也是节能减排工作的需要。
关键词：锅炉水质控制安全节能减排
中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：
首钢水城钢铁（集团）有限责任公司动力厂（以下简称水钢动力厂）始建于1966年，是水钢主要生产辅助厂矿之一，经过四十多年的发展，现有8台中压、2台高压锅炉，动力厂锅炉用水采用锅外水处理和锅内水处理相结合方式，运行情况表明，基本达到国家给水系统设备的腐蚀与监督评价要求中的一类标准，同时也确保了锅炉经济安全运行和节能需求。
1锅炉水质不良对安全运行造成的影响
1.1 锅炉结垢
水垢往往不是单一的化合物，而是由许多混合物组成，给水处理不好或给水在高温高压下吸收热量变成蒸汽的过程中控制不当，都会在锅炉水系统结垢或在汽轮机系统积盐，锅炉结垢主要以下几种方式：
钙、镁水垢：以钙、镁盐类为主，有时可达到90%以上。主要是沉积在热负荷较高的受热面上，如水冷壁管上。但目前由于对给水监督到位，补给水质处理较好，基本上没有发现此种情况。
硅酸盐水垢：硅酸盐水垢的化学组成比较复杂，大部分是铁、铝的硅化合物。含有40%--50%的SiO2，25%--30%的铁、铝氧化物，往往是因补给水处理不当或凝汽的泄漏。
氧化铁垢：金属腐蚀产物在锅炉运行中直接在管壁上沉积并转化为氧化铁垢。所以防止生成氧化铁垢，可以从以下几个方面做好工作：
加强给水系统的加氨和除氧工作，防止给水系统的金属腐蚀；
做好补给水的预处理工作，减少补给水中铁化物和腐蚀性杂质；
做好凝结水、工艺冷凝水等的回收和处理工作，严格控制水体的含铁量；
做好停炉的保护工作。
改善炉子运行工况，防止因锅炉超负荷运行面使局部热负荷过高，减少氧化铁的生成条件。
1.2 产生电化学腐蚀
热力设备的金属腐蚀大都属于电化学，电化学腐蚀是指金属表面与电解质发生电化学作用而引起的破坏。往往是由于除氧达不到标准、炉水水质调节不良或者锅炉运行不当等原因所至。水中的氧气是一种极好的去极剂，它能够催化电化学腐蚀的发生，如果水中含有的氧气浓度越大，则电化学腐蚀的速度就会越快，二氧化碳也是一种去极剂，当二氧化碳溶于水后，离解出来的氢离子会在原电池阴极部位发生化学反应，产生氢气；水的pH值小于7时，表明水质是呈现酸性的，大于7时，表明水质是呈现碱性的，当水质的pH值在8到12之间时，在锅炉的金属管壁上，由于氧化作用会形成已成氧化膜，这层氧化膜能够很好的防止金属的腐蚀效应，当水质呈现碱性时，它能够保证氧化膜的存在；水中的盐含量对电化学腐蚀也起着重要作用，通常情况下，这些盐类都是以离子的形式存在于水中的，它们会增加水的导电能力，加快电化学腐蚀的速度。
1.3 给蒸汽带来污染，造成设备的损坏
蒸汽是由锅炉水产生的，水质不良是造成蒸汽品质不良的主要原因。如果蒸汽品質不良，会沉积一些杂质在汽系统的管网上，导致管壁温度上升，情况严重时还会将过热器管烧坏。如果沉积于汽轮机上，会增加轴向位移，增加设备能耗，严重时会损坏机组，如因此需停机检修，则给企业经营生产造成不可低量损失。
2锅炉水质控制的方法
2.1 补给水的处理
水钢动力厂用为锅炉水处理的水源主要来自于大河水，其水质情况如下表：
序号 分析项目 单位 数值
1 pH 6.5--7.5
2 温度 ℃ 0--32
3 悬浮物（SS） mg/L ≤10
4 总固体含量（TDS） mg/L 302
5 溶解性固体 mg/L 292
6 总硬度 mg/L 180--420
7 电导率（25℃） μS/cm 350--450
8 铁离子（Fe3+） mg/L 0.14
9 氨氮 mg/L <0.05
根据以上水质情况，水钢动力厂对补给水的处理方式分为三种。
第一种是针对1-8#中压锅炉的水处理，首先是用砂石过滤器将所取水进行直接过滤，过滤后的出水水质为：悬浮物≤5mg/L，然后再进入一级除盐水的阳离子交换器和阴离子交换器，出水水质控制指标为：SiO2≤100mg/L,电导率（25℃）≤10μS/cm，经过此流程处理的水称为一级除盐水，可满足1-8#中压锅炉的补水水质要求。
第二种是针对干熄焦高压锅炉的水处理，水钢焦化厂于2011年将3、4#焦炉湿法除尘改为干法除尘，动力厂新建71.25t/h 高压锅炉1台，配套新建了一套100t/h反渗透二级除盐水系统，工艺流程为：源水--源水箱--源水泵--多介质过滤器（石英砂和和性碳）--保安过滤器（10μm）--超滤--超滤水箱--水泵--保安过滤器（5μm）--高压泵--反渗透--水箱--水泵--混合离子交换器。经过此流程处理的水动力厂称为反渗透二级除盐水，此方式的预处理系统（即过滤系统）比一级除盐水过滤更为复杂，但反渗透出水效果较好，而且减少了一级除盐水阴、阳床失效再生而产生废酸废碱多环境的污染。反渗透二级除盐水的控制指标为：电导率≤0.2μS/cm（25℃），二氧化硅：≤0.02mg/L，总硬度：≤2.0μmol/L；其他指标符合：铁≤30μg/l，铜≤5.0μg/l，钠≤10μg/l，油≤0.3mg/l ，PH 8.8--9.2（25℃加氨后），此水质满足干熄焦高压锅炉补给水水质要求。
第三种是针对60MW发电机组高压锅炉水处理，水钢动力厂2012年6月新建投产的60MW发电机组的除盐水系统采用一级除盐水进入混合离子交换器，控制指标和反渗透二级除盐水一致。
2.2锅炉给水处理
水钢动力厂对中压锅炉一般采用热力除氧，热力除氧是指需要除氧的水在除氧器中受热沸腾时，气体会从水中蒸发出来，采用这种方法时要注意将水温升高到饱和温度，同时除氧水的表面积要尽量大，方便气体的逸出；控制指标为：溶解氧≤ 15μg/l，高压锅炉采用热力除氧和化学除氧相结合，控制指标为：溶解氧≤7μg/l，当指标不能满足要求时，采用化学除氧（加联氨）作为调节方式。给水PH值调节，均采用加氨水方式，中压控制指标为：8.8-9.2，高压控制指标为：8.8-9.3，炉水处理采用加磷酸三钠方式除去炉水里面的残余硬度，确保汽包和水冷壁管不结垢，利用定期排污或连续排污的方式。
2.3凝结水处理
蒸汽做完工后经过发电机伏水器产生的水称凝结水，我们采取化验再利用方式，化验合格继续利用，化验不合格直接进行外排，并处理伏水器隐患，常采用加机模方式，如还不合格则进行停机处理。
结束语
水钢动力厂锅炉水处理经过四十多年的运行和近两年高压锅炉的运行实践证明，我们说采用的锅外和锅内水处理相结合的方式，基本达到国家给水系统设备的腐蚀与监督评价要求中的一类标准，但随着国家对节能减排工作的不断强化，要求越来越严，而水资源逐渐枯竭的现状也将制约着我们工业锅炉水处理，如何对工业循环水的再利用，使其满足锅炉补给水各项水质指标将是企业在以后的发展中必须研究的主要课题之一。
参考文献
[1]田瑶君.浅谈锅炉水垢的危害及处理[J].计量与测试技术，2010，（08）：15.
[2]孙庆峰.锅炉水质控制的方法及重要性[J].科技风，2010，（03）：266.
[3]朱琳.浅谈锅炉的水质检测[J].中国新技术新产品，2011，（09）：16.
[4]李培元.火力发电厂水处理及水质控制.中国电力出版社，2003.10
[5]曹长武.火力发电化学监督技术.中国电力出版社，2005.12
关键词：锅炉水质控制安全节能减排
中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：
首钢水城钢铁（集团）有限责任公司动力厂（以下简称水钢动力厂）始建于1966年，是水钢主要生产辅助厂矿之一，经过四十多年的发展，现有8台中压、2台高压锅炉，动力厂锅炉用水采用锅外水处理和锅内水处理相结合方式，运行情况表明，基本达到国家给水系统设备的腐蚀与监督评价要求中的一类标准，同时也确保了锅炉经济安全运行和节能需求。
1锅炉水质不良对安全运行造成的影响
1.1 锅炉结垢
水垢往往不是单一的化合物，而是由许多混合物组成，给水处理不好或给水在高温高压下吸收热量变成蒸汽的过程中控制不当，都会在锅炉水系统结垢或在汽轮机系统积盐，锅炉结垢主要以下几种方式：
钙、镁水垢：以钙、镁盐类为主，有时可达到90%以上。主要是沉积在热负荷较高的受热面上，如水冷壁管上。但目前由于对给水监督到位，补给水质处理较好，基本上没有发现此种情况。
硅酸盐水垢：硅酸盐水垢的化学组成比较复杂，大部分是铁、铝的硅化合物。含有40%--50%的SiO2，25%--30%的铁、铝氧化物，往往是因补给水处理不当或凝汽的泄漏。
氧化铁垢：金属腐蚀产物在锅炉运行中直接在管壁上沉积并转化为氧化铁垢。所以防止生成氧化铁垢，可以从以下几个方面做好工作：
加强给水系统的加氨和除氧工作，防止给水系统的金属腐蚀；
做好补给水的预处理工作，减少补给水中铁化物和腐蚀性杂质；
做好凝结水、工艺冷凝水等的回收和处理工作，严格控制水体的含铁量；
做好停炉的保护工作。
改善炉子运行工况，防止因锅炉超负荷运行面使局部热负荷过高，减少氧化铁的生成条件。
1.2 产生电化学腐蚀
热力设备的金属腐蚀大都属于电化学，电化学腐蚀是指金属表面与电解质发生电化学作用而引起的破坏。往往是由于除氧达不到标准、炉水水质调节不良或者锅炉运行不当等原因所至。水中的氧气是一种极好的去极剂，它能够催化电化学腐蚀的发生，如果水中含有的氧气浓度越大，则电化学腐蚀的速度就会越快，二氧化碳也是一种去极剂，当二氧化碳溶于水后，离解出来的氢离子会在原电池阴极部位发生化学反应，产生氢气；水的pH值小于7时，表明水质是呈现酸性的，大于7时，表明水质是呈现碱性的，当水质的pH值在8到12之间时，在锅炉的金属管壁上，由于氧化作用会形成已成氧化膜，这层氧化膜能够很好的防止金属的腐蚀效应，当水质呈现碱性时，它能够保证氧化膜的存在；水中的盐含量对电化学腐蚀也起着重要作用，通常情况下，这些盐类都是以离子的形式存在于水中的，它们会增加水的导电能力，加快电化学腐蚀的速度。
1.3 给蒸汽带来污染，造成设备的损坏
蒸汽是由锅炉水产生的，水质不良是造成蒸汽品质不良的主要原因。如果蒸汽品質不良，会沉积一些杂质在汽系统的管网上，导致管壁温度上升，情况严重时还会将过热器管烧坏。如果沉积于汽轮机上，会增加轴向位移，增加设备能耗，严重时会损坏机组，如因此需停机检修，则给企业经营生产造成不可低量损失。
2锅炉水质控制的方法
2.1 补给水的处理
水钢动力厂用为锅炉水处理的水源主要来自于大河水，其水质情况如下表：
序号 分析项目 单位 数值
1 pH 6.5--7.5
2 温度 ℃ 0--32
3 悬浮物（SS） mg/L ≤10
4 总固体含量（TDS） mg/L 302
5 溶解性固体 mg/L 292
6 总硬度 mg/L 180--420
7 电导率（25℃） μS/cm 350--450
8 铁离子（Fe3+） mg/L 0.14
9 氨氮 mg/L <0.05
根据以上水质情况，水钢动力厂对补给水的处理方式分为三种。
第一种是针对1-8#中压锅炉的水处理，首先是用砂石过滤器将所取水进行直接过滤，过滤后的出水水质为：悬浮物≤5mg/L，然后再进入一级除盐水的阳离子交换器和阴离子交换器，出水水质控制指标为：SiO2≤100mg/L,电导率（25℃）≤10μS/cm，经过此流程处理的水称为一级除盐水，可满足1-8#中压锅炉的补水水质要求。
第二种是针对干熄焦高压锅炉的水处理，水钢焦化厂于2011年将3、4#焦炉湿法除尘改为干法除尘，动力厂新建71.25t/h 高压锅炉1台，配套新建了一套100t/h反渗透二级除盐水系统，工艺流程为：源水--源水箱--源水泵--多介质过滤器（石英砂和和性碳）--保安过滤器（10μm）--超滤--超滤水箱--水泵--保安过滤器（5μm）--高压泵--反渗透--水箱--水泵--混合离子交换器。经过此流程处理的水动力厂称为反渗透二级除盐水，此方式的预处理系统（即过滤系统）比一级除盐水过滤更为复杂，但反渗透出水效果较好，而且减少了一级除盐水阴、阳床失效再生而产生废酸废碱多环境的污染。反渗透二级除盐水的控制指标为：电导率≤0.2μS/cm（25℃），二氧化硅：≤0.02mg/L，总硬度：≤2.0μmol/L；其他指标符合：铁≤30μg/l，铜≤5.0μg/l，钠≤10μg/l，油≤0.3mg/l ，PH 8.8--9.2（25℃加氨后），此水质满足干熄焦高压锅炉补给水水质要求。
第三种是针对60MW发电机组高压锅炉水处理，水钢动力厂2012年6月新建投产的60MW发电机组的除盐水系统采用一级除盐水进入混合离子交换器，控制指标和反渗透二级除盐水一致。
2.2锅炉给水处理
水钢动力厂对中压锅炉一般采用热力除氧，热力除氧是指需要除氧的水在除氧器中受热沸腾时，气体会从水中蒸发出来，采用这种方法时要注意将水温升高到饱和温度，同时除氧水的表面积要尽量大，方便气体的逸出；控制指标为：溶解氧≤ 15μg/l，高压锅炉采用热力除氧和化学除氧相结合，控制指标为：溶解氧≤7μg/l，当指标不能满足要求时，采用化学除氧（加联氨）作为调节方式。给水PH值调节，均采用加氨水方式，中压控制指标为：8.8-9.2，高压控制指标为：8.8-9.3，炉水处理采用加磷酸三钠方式除去炉水里面的残余硬度，确保汽包和水冷壁管不结垢，利用定期排污或连续排污的方式。
2.3凝结水处理
蒸汽做完工后经过发电机伏水器产生的水称凝结水，我们采取化验再利用方式，化验合格继续利用，化验不合格直接进行外排，并处理伏水器隐患，常采用加机模方式，如还不合格则进行停机处理。
结束语
水钢动力厂锅炉水处理经过四十多年的运行和近两年高压锅炉的运行实践证明，我们说采用的锅外和锅内水处理相结合的方式，基本达到国家给水系统设备的腐蚀与监督评价要求中的一类标准，但随着国家对节能减排工作的不断强化，要求越来越严，而水资源逐渐枯竭的现状也将制约着我们工业锅炉水处理，如何对工业循环水的再利用，使其满足锅炉补给水各项水质指标将是企业在以后的发展中必须研究的主要课题之一。
参考文献
[1]田瑶君.浅谈锅炉水垢的危害及处理[J].计量与测试技术，2010，（08）：15.
[2]孙庆峰.锅炉水质控制的方法及重要性[J].科技风，2010，（03）：266.
[3]朱琳.浅谈锅炉的水质检测[J].中国新技术新产品，2011，（09）：16.
[4]李培元.火力发电厂水处理及水质控制.中国电力出版社，2003.10
[5]曹长武.火力发电化学监督技术.中国电力出版社，2005.12