【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 當(dāng)水源水質(zhì)較差，電導(dǎo)率已超出了規(guī)定上 限時(shí)，通常有兩種方式降低給水電導(dǎo)率： ——采用軟化處理時(shí)，增加生產(chǎn)返回水回收率。給水電導(dǎo)率 ≈（ 1－回收率）原水電導(dǎo)率，從此式不難看出，生產(chǎn)返回水回收率每增加 10％，給水電導(dǎo)率可 11 比原水電導(dǎo)率降低 10％，也就是說回收率越高，給水質(zhì)量越好。生產(chǎn)返回水盡量回收不但對(duì)防止鍋爐結(jié)垢、防止蒸汽帶水大有益處，而且也符合國(guó)家節(jié)能降耗政策。 ——采用除鹽處理方式。離子交換除鹽可將原水中的溶解固形物去除 99％以上，反滲透水處理設(shè)備可除去 96％以上的溶解固形物。 （ 7） 修改了鍋水堿度指標(biāo)上限值的放寬條件 原標(biāo)準(zhǔn)在表 1注 2）中規(guī)定了 “ 對(duì)蒸汽質(zhì)量要求不高，且不帶過熱器的鍋爐，使用單位在報(bào)當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意后，鍋水堿度上限值可適當(dāng)放寬”。 放寬鍋水堿度上限值，可減少排污，提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源，有著很好的現(xiàn)實(shí)意義。但原標(biāo)準(zhǔn)堿度放寬的條件是 “ 報(bào)當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意”。 這樣的規(guī)定可操作性不強(qiáng)，一方面使用單位在報(bào)當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審批的手續(xù)較為復(fù)雜；另一方面 沒有規(guī)定在什么條件下可同意放寬鍋水堿度上限指標(biāo)，上限指標(biāo)放寬到多少為宜，因此，會(huì)對(duì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)帶來不便，甚至造成混亂。 鍋水控制堿度的目的是將進(jìn)入鍋 內(nèi)的殘余硬度生成水渣，防止結(jié)垢；另外又要防止堿度過高發(fā)生堿性腐蝕和汽水共騰。因此，放寬鍋水堿度上限指標(biāo)所規(guī)定的條件有兩個(gè)：一是鍋水堿度上限值放寬后，與鍋爐工作壓力下對(duì)應(yīng)的 pH值不得大于 ，以防止 pH值過高造成堿性腐蝕；二是堿度上限值放寬后，鍋水不會(huì)發(fā)生汽水共騰。在同時(shí)滿足這兩個(gè)條件的前提下，才可以適當(dāng)放寬鍋水堿度的上限。 在鍋內(nèi)沒有添加 NaOH的情況下，由于給水中的重碳酸鹽在鍋內(nèi)受溫度和壓力的影響，發(fā)生 分解和 水 解反應(yīng)： 分解： 2NaHCO3 ? ?? ? Na2CO3 + CO2↑+H2O 水解： Na2CO3 + H2O ? ?? ? 2NaOH+ CO2↑ 分解 和水解 成 [OH]堿度和 [CO32]堿度，重碳酸鹽 水解 為 [OH]的程度取決于鍋爐的壓力，壓力越高分解成 OH的比例越高，反之，分解成 CO32的比例越高。不同壓力下鍋水中 OH堿度占鍋水總堿度 JDZ的 質(zhì)量 分?jǐn)?shù)見表 4。因此，鍋水的 pH值和總堿度 (JDZ)在不同壓力下有一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過計(jì)算，可求得不同壓力下，總堿度 JDZ上限值對(duì)應(yīng)的 pH值，也可以求得不同壓力下鍋水 pH值等于 12時(shí)最高 允許的堿度。 表 4 不同壓力下鍋水中 OH堿度占鍋水總堿度 JDZ的 質(zhì)量分 數(shù) K 鍋爐壓力 MPa 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.3 1.5 2.0 2.5 [OH]占 JDG 的 % 2 6 10 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 100 鍋水 pH的計(jì)算 [OH]=JDZK （ mol/L） pOH= lg[OH] pH=14 pOH=14+lg[OH] 根據(jù)上表和計(jì)算公式及 GB1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鍋水最高允許堿度，可求得不同壓力下鍋水對(duì)應(yīng)的 pH值，計(jì)算結(jié)果見 表 5。 表 5 根據(jù)上表計(jì)算不同壓力下鍋水最高允許堿度時(shí)對(duì)應(yīng)的 pH 12 鍋爐壓力MPa JDG mmol/L 26 26 26 26 24 24 16 pH 從上表可看出，在鍋水最高允許堿度條件下，當(dāng)鍋爐壓力 P，鍋水pH值均不會(huì)大于 12；當(dāng)鍋爐壓力 P≥ ，鍋水 pH值都會(huì)略微超過 12，如要提高標(biāo)準(zhǔn)中堿度的上限值， pH值則會(huì)超過 12。 但是，理論計(jì)算往往與鍋爐實(shí)際運(yùn)行的水質(zhì)有所不同， 為了提高可操作性，新標(biāo)準(zhǔn)在表注 中規(guī)定 “ 對(duì)蒸汽質(zhì)量要求不高，并且不帶過熱器的鍋爐，鍋水堿度上限值可適當(dāng)放寬，但放寬后鍋水的 pH值不得超過上限”。 這樣就明確了鍋水堿度上限放寬的條件 是鍋水堿度上限值放寬后，與之 (工作壓力下 )對(duì)應(yīng)的 pH值不得大于 。 （ 8）規(guī)定了磷酸鹽和亞硫酸鹽的控制指標(biāo)適用條件 隨著科技的發(fā)展，用于工業(yè)鍋爐的阻垢劑和除氧劑品種越來越多，難以在標(biāo)準(zhǔn)中逐 一規(guī)定各種阻垢劑和除氧劑控制指標(biāo)，磷酸鹽和亞硫酸鹽是最常用的藥劑，同時(shí)為了適應(yīng)科技發(fā)展的要求， 在 新標(biāo)準(zhǔn) 表 注 中說明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磷酸鹽和亞硫酸鹽控制指標(biāo)，僅適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢劑和亞硫酸鹽除氧劑，當(dāng)采用其它阻垢劑和除氧劑，阻垢劑和除氧劑的殘余量應(yīng)該符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo)。為了保證新型阻垢劑和除氧劑的性能，新型阻垢劑和除氧劑應(yīng)當(dāng)經(jīng)過權(quán)威部門或行業(yè)協(xié)會(huì)性能測(cè)定，并且在中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)登記注冊(cè)。 在標(biāo)準(zhǔn)修訂征求意見時(shí)，一些藥劑生產(chǎn)廠要求除氧劑不要規(guī)定適用亞硫酸鹽，應(yīng)推廣使用新型除氧劑，以利于科技的發(fā)展和降低鍋水溶 解固形物。 30 年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，亞硫酸鹽是目前最常用的、最經(jīng)濟(jì)的、毒性最低的、并行之有效的除氧劑 。 因此，本標(biāo)準(zhǔn)在修訂時(shí)仍保留原標(biāo)準(zhǔn)的控制項(xiàng)目和指標(biāo) ，同時(shí)本標(biāo)準(zhǔn)表注腳“ 適用于給水加亞硫酸鹽除氧劑。 采用 其它除氧劑時(shí)，除氧劑殘余量應(yīng)符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo) ”， 已明確了不排斥采用其它除氧劑 。 有些專家 提出取消磷酸根控制指標(biāo) 。一部分人認(rèn)為給水殘留硬度已經(jīng)很低了，不進(jìn)行鍋內(nèi)加藥處理，也不會(huì)導(dǎo)致結(jié)垢；另一部分人認(rèn)為，鍋外水處理與鍋內(nèi)加藥處理相結(jié)合對(duì)防垢、防腐、節(jié)能減排意義非常重大，但不要規(guī)定磷酸鹽的控制指標(biāo)，而應(yīng)規(guī)定有機(jī)藥 劑的控制指標(biāo)。 經(jīng)過論證還是保留原標(biāo)準(zhǔn)的控制項(xiàng)目和指標(biāo)較為合適，理由如下： ——給水殘留硬度即使已將至 ，為了節(jié)能減排鍋水濃縮倍數(shù)最少為 10 倍， 鍋水濃縮后硬度可能會(huì)大于 ， 若不進(jìn)行鍋內(nèi)加藥處理仍會(huì)結(jié)垢。根據(jù)溶度積計(jì)算，在鍋水 pH 為 12 時(shí)， [Mg2＋ ]大于 5 105mmol/L，就會(huì)結(jié)生 Mg[OH]2 水垢 ； 在鍋水 [CO32] 堿度為 10mmol/L 時(shí)， [Ca2 ＋ ] 大于，就會(huì) 析出 CaCO3 沉淀 。 因此鍋外水處理和鍋內(nèi)加藥處理相結(jié)合是十分必要的。 ——磷酸鹽是 國(guó)內(nèi)外目前最常用的、最經(jīng)濟(jì)的、行之有效的阻垢劑。無論是JIS B8223（ 日本 鍋爐給水和鍋爐水質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn) ），還是 美國(guó) ASME 的鍋爐 連續(xù)運(yùn)行 水質(zhì) 控制 導(dǎo)則 均對(duì)鍋水磷酸根控制指標(biāo)作出了規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)表注腳 “ 適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢劑。 采用 其它阻垢劑時(shí)，阻垢劑殘余量應(yīng)符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo) ” ，已明確了不排斥采用其它阻垢劑。 （ 9） 規(guī)定了供汽輪機(jī)用汽的蒸汽質(zhì)量 一些工業(yè)鍋爐其蒸汽用于汽輪機(jī)發(fā)電，有必要規(guī)定此類蒸汽質(zhì)量，在表注中 13 規(guī)定： 在表注中規(guī)定：“對(duì)于供汽輪機(jī)用汽的鍋爐，蒸汽質(zhì)量應(yīng)按照 GB12145《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力 設(shè)備水汽質(zhì)量》規(guī)定的額定蒸汽壓力 ～ 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行”。 （ 10）放寬了給水除氧的限制條件 原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“ 額定蒸發(fā)量大于等于 6t/h時(shí)應(yīng)除氧 ”，修訂后 表 1腳注 a規(guī)定：“ 額定蒸發(fā)量大于等于 10t/h的鍋爐，給水應(yīng)除氧 ”。但同時(shí)又規(guī)定“ 額定蒸發(fā)量小于 10t/h的鍋爐如果發(fā)現(xiàn)局部氧腐蝕，也應(yīng)采取除氧措施 ”， 也就是說 無論 鍋爐蒸發(fā)量是多少，只要發(fā)現(xiàn)局部氧腐蝕，都應(yīng)采取除氧措施。 單純采用鍋內(nèi)加藥處理的 自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用 鍋爐水質(zhì) 修訂內(nèi)容 表 2 單純采用鍋內(nèi)加藥處理的 自然循環(huán) 蒸汽 鍋爐和汽水兩用鍋爐水質(zhì) 水樣 項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn)值 給水 濁度 FTU ≤ 硬度 mmol/L ≤ pH（ 25℃） ～ 油 mg/L ≤ 鍋水 全堿度 mmol/L ～ 酚酞堿度 mmol/L ～ pH（ 25℃） ～ 溶解固形物 mg/L ≤ 103 磷酸根 a mg/L ～ 注 1： 單純采用鍋內(nèi)加藥處理 ，鍋爐受熱面平均結(jié)垢速率不得大于 。 注 2： 額定蒸發(fā)量小于等于 4t/h， 并且額定蒸汽壓力小于等于 鍋爐同時(shí)采用鍋外水處理和鍋內(nèi)加藥處理時(shí)，給水和鍋水水質(zhì)可參照表 2的規(guī)定。 注 3： 硬度、堿度的計(jì)量單位為一價(jià)基本單元物質(zhì)的量濃度。 a 適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢劑。 采用其它阻垢劑時(shí)，阻垢劑殘余量應(yīng)符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo)。 （ 1） 放寬了單純采用鍋內(nèi)加藥處理的 自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的限制 許多檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和藥劑生產(chǎn)單位要求放寬對(duì) 單純采用鍋內(nèi)加藥處理的限制。經(jīng)過論證和調(diào)研， 鑒于鍋內(nèi)加藥實(shí)際使用效果不錯(cuò)， 單純采用鍋內(nèi)加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐 限制條件由原標(biāo)準(zhǔn)的“ 額定蒸發(fā)量小于等于 2t/h，并且額定蒸汽壓力小于等于 ”，擴(kuò)大到“ 額定蒸發(fā)量小于等于 4t/h，并且額定蒸汽壓力小于等于 ”。 （ 2） 增加了 單純采用鍋內(nèi)加藥處理鍋爐結(jié)垢速率 和排污率 的限制 為了促進(jìn)適用高效阻垢劑，減緩鍋爐水垢生成速率，在表 2 注 1 中規(guī)定“ 單 14 純采用鍋內(nèi)加藥處理，鍋爐受熱面平均結(jié)垢速率不得大于 ”。 有機(jī)阻垢劑 與結(jié)垢物質(zhì)作用后不生成固體水渣， 可降低鍋爐排污率，有利于節(jié)能減排。為了促進(jìn) 使用有機(jī)配方的阻垢劑 ，標(biāo)準(zhǔn)修訂后，在 條規(guī)定：“ 單純采用 鍋 內(nèi)加藥處理的 鍋爐正常排污率不宜超過 ％ ”。 （ 3） 對(duì)采用鍋外和鍋內(nèi)加藥聯(lián)合水處理作出了相應(yīng)的規(guī)定 有些使用單位和檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)建議，對(duì)采用鍋外和鍋內(nèi)加藥聯(lián)合處理的給水和鍋水水質(zhì)可按單純加藥處理標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。 理由是 為了減少再生次數(shù)，提高樹脂利用率，減少自耗水率，軟水器運(yùn)行終點(diǎn)控制在負(fù)硬水范圍內(nèi) ，鍋內(nèi)再采取加藥處理，也可以保證不結(jié)垢 。 標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)在 表 2 注 2 中規(guī)定：“ 額定蒸發(fā)量小于等于 4t/h，并且額定蒸汽壓力小于等于 的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐同時(shí)采用鍋外水處理和鍋內(nèi)加藥處理時(shí)，給水和鍋水水質(zhì)可參 照表 2的規(guī)定 ”。 （ 4） 規(guī)定了給水 pH的上限 給水 pH 控制范圍為 ～ 。 單純采用鍋內(nèi)加藥處理的藥劑主要是堿性藥劑，而給水中的硬度在鍋內(nèi)會(huì)消耗酚酞堿度，生成水渣。因此，即使給水 pH 較高，一般也不會(huì)導(dǎo)致鍋水 pH 超標(biāo)，另外還同時(shí)限定了鍋水 pH 的控制范圍。 （ 5） 增加了給水含油量的指標(biāo) 為了防止結(jié)垢，此種處理方式的鍋水堿度一般都較高，若給水含油量較大，一方面可能發(fā)生皂化反應(yīng)，引發(fā)汽水共騰；另一方面可能生成油垢。因此有必要限定 給水 含油量。 （ 6） 增加了鍋水阻垢劑控制指標(biāo) 既然是 單純采用鍋內(nèi)加 藥處理的方式，就必須規(guī)定 阻垢劑 控制范圍，磷酸鹽是最常用的阻垢劑，因此規(guī)定了磷酸根控制指標(biāo)。 磷酸根控制指標(biāo) 適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢劑 ， 當(dāng)采用其它阻垢劑時(shí)，阻垢劑的殘余量應(yīng)該符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo)。 （三 ）熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容 采用鍋外水處理的 熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容 表 3 采用 鍋外水處理 的 熱水鍋爐水質(zhì) 水樣 項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn)值 給水 濁度 FTU ≤ 硬度 mmol/L ≤ pH(25℃ ) ～ 溶解氧 a mg/L ≤ 油 mg/L ≤ 全鐵 mg/L ≤ 鍋水 pH(25℃ )b ～ 磷酸根 c mg/L ～ 15 注： 硬度的計(jì)量單位為一價(jià)基本單元物質(zhì)的量濃度。 a 溶解氧控制值適用于經(jīng)過除氧裝置處理后的給水。額定功率大于等于 的承壓熱水鍋爐給水應(yīng)除氧，額定功率小于 的承壓熱水鍋爐如果發(fā)現(xiàn)局部氧腐蝕，也應(yīng)采取除氧措施。 b 通過補(bǔ)加藥劑使鍋水 pH 控制在 ～ 。 c 適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時(shí)，阻垢劑殘余量應(yīng)符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo)。 （ 1） 修訂了鍋水 pH 標(biāo)準(zhǔn) 修訂征求意見時(shí)，有檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和藥劑生產(chǎn)單位 建議修訂鍋水 pH 控制上限。理由有三個(gè)方面： ① 供熱系統(tǒng)所使用的材質(zhì)較為復(fù)雜，除了鋼材外，還有鋁材和銅材，為 了兼顧供熱系統(tǒng)鍋爐管道、熱交換器、散熱器不同材質(zhì)的防腐問題，應(yīng) 降低鍋水 pH 控制上限； ② 原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 熱水鍋爐鍋水 pH 控制范圍是 10～12， 由于供熱系統(tǒng)水容量很大加之失水現(xiàn)象較為嚴(yán)重，即使加藥短時(shí)間內(nèi)也無法滿足要求，同時(shí)造成藥劑極大的浪費(fèi)。 根據(jù)碳鋼在水中處于鈍化狀態(tài)的 pH 的范圍是 9～ 13， 將熱水鍋爐鍋水的 pH修訂為 ～ 。 （ 2）增加了給水全鐵含量指標(biāo) 熱 水鍋爐最大的問題還是防腐蝕問題，控制給水全鐵含量，也就等于控制住了熱水鍋爐的氧腐蝕，因此有必要規(guī)定其給水全鐵限定指標(biāo)。 （ 3）增加了鍋水阻垢劑控制指標(biāo) 采用鍋外水處理的熱水鍋爐給水硬度控制指標(biāo)≤ ，由于給水殘余硬度較高，為了防止鍋爐結(jié)垢， 規(guī)定了鍋水磷酸根控制指標(biāo)。 磷酸根控制指標(biāo)僅適用于鍋內(nèi)加磷酸鹽阻垢 劑 ， 當(dāng)采用其它阻垢 劑 時(shí)，阻垢 劑的殘余量應(yīng)該符合藥劑生產(chǎn)廠規(guī)定的指標(biāo)。 （ 4） 放寬了給水除氧的限制條件 熱水鍋爐防腐蝕機(jī)理不斷有新的進(jìn)展，防腐蝕措施不斷有所突破，防腐蝕方法 不僅限于除氧， 近幾年來不斷有人呼吁放寬了給水除氧的限制條件。經(jīng)過論證和調(diào)研，有條件