【文章內容簡介】 當水源水質較差，電導率已超出了規(guī)定上 限時，通常有兩種方式降低給水電導率： ——采用軟化處理時，增加生產返回水回收率。給水電導率 ≈（ 1－回收率）原水電導率，從此式不難看出，生產返回水回收率每增加 10％，給水電導率可 11 比原水電導率降低 10％，也就是說回收率越高，給水質量越好。生產返回水盡量回收不但對防止鍋爐結垢、防止蒸汽帶水大有益處，而且也符合國家節(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，反滲透水處理設備可除去 96％以上的溶解固形物。 （ 7） 修改了鍋水堿度指標上限值的放寬條件 原標準在表 1注 2）中規(guī)定了 “ 對蒸汽質量要求不高，且不帶過熱器的鍋爐，使用單位在報當地鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構同意后，鍋水堿度上限值可適當放寬”。 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，有著很好的現實意義。但原標準堿度放寬的條件是 “ 報當地鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構同意”。 這樣的規(guī)定可操作性不強，一方面使用單位在報當地鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構審批的手續(xù)較為復雜；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，上限指標放寬到多少為宜，因此，會對執(zhí)行標準帶來不便，甚至造成混亂。 鍋水控制堿度的目的是將進入鍋 內的殘余硬度生成水渣，防止結垢；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所規(guī)定的條件有兩個：一是鍋水堿度上限值放寬后，與鍋爐工作壓力下對應的 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，鍋水不會發(fā)生汽水共騰。在同時滿足這兩個條件的前提下，才可以適當放寬鍋水堿度的上限。 在鍋內沒有添加 NaOH的情況下，由于給水中的重碳酸鹽在鍋內受溫度和壓力的影響，發(fā)生 分解和 水 解反應： 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 質量 分數見表 4。因此，鍋水的 pH值和總堿度 (JDZ)在不同壓力下有一對應關系，通過計算，可求得不同壓力下，總堿度 JDZ上限值對應的 pH值，也可以求得不同壓力下鍋水 pH值等于 12時最高 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 質量分 數 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的計算 [OH]=JDZK （ mol/L） pOH= lg[OH] pH=14 pOH=14+lg[OH] 根據上表和計算公式及 GB1576《工業(yè)鍋爐水質》標準中規(guī)定的鍋水最高允許堿度，可求得不同壓力下鍋水對應的 pH值，計算結果見 表 5。 表 5 根據上表計算不同壓力下鍋水最高允許堿度時對應的 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，當鍋爐壓力 P，鍋水pH值均不會大于 12；當鍋爐壓力 P≥ ，鍋水 pH值都會略微超過 12，如要提高標準中堿度的上限值， pH值則會超過 12。 但是，理論計算往往與鍋爐實際運行的水質有所不同， 為了提高可操作性，新標準在表注 中規(guī)定 “ 對蒸汽質量要求不高，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 )對應的 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，難以在標準中逐 一規(guī)定各種阻垢劑和除氧劑控制指標，磷酸鹽和亞硫酸鹽是最常用的藥劑，同時為了適應科技發(fā)展的要求， 在 新標準 表 注 中說明標準規(guī)定的磷酸鹽和亞硫酸鹽控制指標，僅適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑和亞硫酸鹽除氧劑，當采用其它阻垢劑和除氧劑，阻垢劑和除氧劑的殘余量應該符合藥劑生產廠規(guī)定的指標。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當經過權威部門或行業(yè)協(xié)會性能測定，并且在中國鍋爐水處理協(xié)會登記注冊。 在標準修訂征求意見時，一些藥劑生產廠要求除氧劑不要規(guī)定適用亞硫酸鹽，應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 年運行經驗表明，亞硫酸鹽是目前最常用的、最經濟的、毒性最低的、并行之有效的除氧劑 。 因此，本標準在修訂時仍保留原標準的控制項目和指標 ，同時本標準表注腳“ 適用于給水加亞硫酸鹽除氧劑。 采用 其它除氧劑時，除氧劑殘余量應符合藥劑生產廠規(guī)定的指標 ”， 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 。一部分人認為給水殘留硬度已經很低了，不進行鍋內加藥處理，也不會導致結垢；另一部分人認為，鍋外水處理與鍋內加藥處理相結合對防垢、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，而應規(guī)定有機藥 劑的控制指標。 經過論證還是保留原標準的控制項目和指標較為合適，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最少為 10 倍， 鍋水濃縮后硬度可能會大于 ， 若不進行鍋內加藥處理仍會結垢。根據溶度積計算，在鍋水 pH 為 12 時， [Mg2＋ ]大于 5 105mmol/L，就會結生 Mg[OH]2 水垢 ； 在鍋水 [CO32] 堿度為 10mmol/L 時， [Ca2 ＋ ] 大于，就會 析出 CaCO3 沉淀 。 因此鍋外水處理和鍋內加藥處理相結合是十分必要的。 ——磷酸鹽是 國內外目前最常用的、最經濟的、行之有效的阻垢劑。無論是JIS B8223（ 日本 鍋爐給水和鍋爐水質 標準 ），還是 美國 ASME 的鍋爐 連續(xù)運行 水質 控制 導則 均對鍋水磷酸根控制指標作出了規(guī)定。 本標準表注腳 “ 適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。 采用 其它阻垢劑時，阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規(guī)定的指標 ” ，已明確了不排斥采用其它阻垢劑。 （ 9） 規(guī)定了供汽輪機用汽的蒸汽質量 一些工業(yè)鍋爐其蒸汽用于汽輪機發(fā)電，有必要規(guī)定此類蒸汽質量，在表注中 13 規(guī)定： 在表注中規(guī)定：“對于供汽輪機用汽的鍋爐，蒸汽質量應按照 GB12145《火力發(fā)電機組及蒸汽動力 設備水汽質量》規(guī)定的額定蒸汽壓力 ～ 標準執(zhí)行”。 （ 10）放寬了給水除氧的限制條件 原標準規(guī)定“ 額定蒸發(fā)量大于等于 6t/h時應除氧 ”，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，給水應除氧 ”。但同時又規(guī)定“ 額定蒸發(fā)量小于 10t/h的鍋爐如果發(fā)現局部氧腐蝕，也應采取除氧措施 ”， 也就是說 無論 鍋爐蒸發(fā)量是多少，只要發(fā)現局部氧腐蝕，都應采取除氧措施。 單純采用鍋內加藥處理的 自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用 鍋爐水質 修訂內容 表 2 單純采用鍋內加藥處理的 自然循環(huán) 蒸汽 鍋爐和汽水兩用鍋爐水質 水樣 項目 標準值 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： 單純采用鍋內加藥處理 ，鍋爐受熱面平均結垢速率不得大于 。 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 鍋爐同時采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時，給水和鍋水水質可參照表 2的規(guī)定。 注 3： 硬度、堿度的計量單位為一價基本單元物質的量濃度。 a 適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。 采用其它阻垢劑時，阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規(guī)定的指標。 （ 1） 放寬了單純采用鍋內加藥處理的 自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的限制 許多檢驗檢測機構和藥劑生產單位要求放寬對 單純采用鍋內加藥處理的限制。經過論證和調研， 鑒于鍋內加藥實際使用效果不錯， 單純采用鍋內加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐 限制條件由原標準的“ 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 單純采用鍋內加藥處理鍋爐結垢速率 和排污率 的限制 為了促進適用高效阻垢劑，減緩鍋爐水垢生成速率，在表 2 注 1 中規(guī)定“ 單 14 純采用鍋內加藥處理，鍋爐受熱面平均結垢速率不得大于 ”。 有機阻垢劑 與結垢物質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 使用有機配方的阻垢劑 ，標準修訂后，在 條規(guī)定：“ 單純采用 鍋 內加藥處理的 鍋爐正常排污率不宜超過 ％ ”。 （ 3） 對采用鍋外和鍋內加藥聯合水處理作出了相應的規(guī)定 有些使用單位和檢驗監(jiān)測機構建議，對采用鍋外和鍋內加藥聯合處理的給水和鍋水水質可按單純加藥處理標準的規(guī)定執(zhí)行。 理由是 為了減少再生次數，提高樹脂利用率，減少自耗水率，軟水器運行終點控制在負硬水范圍內 ，鍋內再采取加藥處理，也可以保證不結垢 。 標準修訂時在 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采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時，給水和鍋水水質可參 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 ～ 。 單純采用鍋內加藥處理的藥劑主要是堿性藥劑，而給水中的硬度在鍋內會消耗酚酞堿度，生成水渣。因此，即使給水 pH 較高，一般也不會導致鍋水 pH 超標，另外還同時限定了鍋水 pH 的控制范圍。 （ 5） 增加了給水含油量的指標 為了防止結垢，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，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 既然是 單純采用鍋內加 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。 磷酸根控制指標 適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑 ， 當采用其它阻垢劑時，阻垢劑的殘余量應該符合藥劑生產廠規(guī)定的指標。 （三 ）熱水鍋爐水質標準修訂內容 采用鍋外水處理的 熱水鍋爐水質標準修訂內容 表 3 采用 鍋外水處理 的 熱水鍋爐水質 水樣 項目 標準值 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： 硬度的計量單位為一價基本單元物質的量濃度。 a 溶解氧控制值適用于經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除氧，額定功率小于 的承壓熱水鍋爐如果發(fā)現局部氧腐蝕，也應采取除氧措施。 b 通過補加藥劑使鍋水 pH 控制在 ～ 。 c 適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時，阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規(guī)定的指標。 （ 1） 修訂了鍋水 pH 標準 修訂征求意見時，有檢驗檢測機構和藥劑生產單位 建議修訂鍋水 pH 控制上限。理由有三個方面： ① 供熱系統(tǒng)所使用的材質較為復雜，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、散熱器不同材質的防腐問題，應 降低鍋水 pH 控制上限； ② 原標準規(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象較為嚴重，即使加藥短時間內也無法滿足要求，同時造成藥劑極大的浪費。 根據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 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。 （ 3）增加了鍋水阻垢劑控制指標 采用鍋外水處理的熱水鍋爐給水硬度控制指標≤ ，由于給水殘余硬度較高，為了防止鍋爐結垢， 規(guī)定了鍋水磷酸根控制指標。 磷酸根控制指標僅適用于鍋內加磷酸鹽阻垢 劑 ， 當采用其它阻垢 劑 時，阻垢 劑的殘余量應該符合藥劑生產廠規(guī)定的指標。 （ 4） 放寬了給水除氧的限制條件 熱水鍋爐防腐蝕機理不斷有新的進展，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。經過論證和調研，有條件