锅炉给水水质超标的危害
2024年锅炉给水安全技术(2篇)
2024年锅炉给水安全技术水是锅炉的主要工质之一，水质优劣直接影响着锅炉设备的安全经济运行。
根据锅炉事故分析，水质不良造成的锅炉事故约占锅炉事故总数的40％以上。
因此，在锅炉运行管理中，必须作好水处理及水垢的清除工作。
1．水中杂质危害及水处理天然水中含有大量杂质，未经处理的水应用于锅炉，就容易形成水垢、腐蚀锅炉、恶化蒸汽质量等。
各种杂质的危害主要表现在以下一些方面：(1)氧：存在于水中的氧对金属具有腐蚀作用，水温在60～80℃之间，还不足以把氧从水中驱出，而氧腐蚀速率却大大增加。
水的pH 值对氧腐蚀有很大影响，pH值7，促进溶解氧的腐蚀；pH值10，氧腐蚀基本停止。
水中溶解氧是锅炉腐蚀的主要原因。
(2)二氧化碳：水中二氧化碳含量较高时则呈酸性反应，对金属有强烈的腐蚀作用。
水中的二氧化碳还是使氧腐蚀加剧的催化剂。
(3)硫化氢：水中的硫化氢会引起锅炉的严重腐蚀。
(4)钙、镁：水中的钙、镁一般以碳酸氢盐、盐酸盐、硫酸盐的形式存在，是造成锅炉受热面结垢的主要原因。
(5)氯离子：炉水中氯根超过800～1200n瑶·L—1时，可造成锅炉腐蚀。
(6)二氧化硅：二氧化硅能和钙、镁离子形成非常坚硬、不易清除的水垢。
(7)硫酸根：给水中的硫酸根进入锅炉后与钙、镁结合，在受热面上生成石膏质水垢。
(8)其他杂质：碳酸钠、重碳酸钠进入锅炉后，受热分解，产生氢氧化钠使炉水碱度增加，分解产物中的二氧化碳又是一种腐蚀性气体。
炉水碱度过高会引起汽水共腾，也可能在高应力部位发生苛性脆化。
有机介质进入锅炉，受热分解会造成汽水共腾，并产生腐蚀。
水处理包括锅炉外水处理和锅炉内水处理两个步骤。
(1)锅炉外水处理：天然水中的悬浮物质、胶体物质以及溶解的高分子物质，可通过凝聚、沉淀、过滤处理；水中溶解的气体可通过脱气的方法去除；水中溶解的盐类常用离子交换法和加药法等进行处理。
(2)锅炉内水处理：向锅炉用水中投入软水药剂，把水中杂质变成可以在排污时排掉的泥垢，防止水中杂质引起结垢。
影响锅炉炉水pH值的因素及对锅炉的危害热
影响锅炉炉水pH值的因素及对锅炉的危害热锅炉是生产蒸汽和热水的设备，锅炉用水的水质对锅炉的安全运行和效率有很大的影响，因此，对锅炉用水的水质及水质管理提出一定的要求，把处理后合格的水用作锅炉给水，使锅炉得以安全经济运行。
而pH值就是一个重要的指标，它的变化直接影响到锅炉设备的安全经济运行。
我国现行的《低压锅炉水质标准(GB1576—2001)》中规定：蒸汽锅炉或热水锅炉采用锅内加药水处理或锅外化学水处理时的水质标准pH(25℃)均为给水大于7，锅水10～12。
在锅炉正常运行条件下，由于锅水不断蒸发浓缩和某些盐类的分解，锅水的pH值比给水高，这时在金属表面就能形成一层致密的Fe3O4保护膜，这对锅炉表面的防腐十分有利，因此规定锅水pH值在10～12之间，保证锅炉安全运行。
但由于各种因素的影响造成锅炉炉水的pH值偏高或偏低，这给锅炉设备的安全运行造成危害，必须加以防范，避免发生事故。
1 锅炉炉水pH值偏低的原因及危害1.1 原因及危害一般锅炉用水使用的是城市管网的供水系统，我国《城市供水水质标准》(CJ/T206—2005)规定pH值为6.5～8.5。
城市供水水质在处理和传送过程受pH值的影响较大，同时，地表水的pH值随着季节的变化和外界污染的影响，也在变化。
二氧化碳是一种易溶于水的气体，天然水特别是地下水中，通常含有一定量的二氧化碳。
在水的软化及降碱过程中，常常会产生游离的二氧化碳，含量一般大于20mg/L。
对于中高压以上的锅炉，为防止给水系统腐蚀，应维持给水的pH值在8.0以上，最好在9.0～9.2。
由于净水工艺的连续性和相关性，以及考虑投资成本，不可能满足各种用水设备的要求。
在进行锅炉补给水的离子交换处理时，水的pH值不会有变化，进入锅炉内的补给水偏酸性。
另外，离子交换树脂的碎片等有机物，进入锅炉后，在炉内高温高压下分解形成无机强酸和低分子有机酸；某些物质随给水带入锅内，它们在锅内分解、降解或水解也会产生酸性物质，使炉水的pH值下降。
锅炉给水含铜量超标的原因分析及处理
锅炉给水含铜量超标的原因分析及处理作者：王蕾赵立明来源：《中国科技博览》2013年第32期摘要：本文针对莱钢能源动力厂老区7#锅炉给水含铜量超标现象进行分析，找出给水含铜量高的原因，通过提高给水pH值，加强给水溶解氧监督，解决给水含铜量超标的问题。
关键词：给水含铜量腐蚀溶解氧 pH值中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-412-011.现状分析能源动力厂老区7#锅炉属于中温中压锅炉，额定蒸发量130t/h，过热蒸汽压力3.82MP。
根据GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中要求给水含铜量应≤10ug/L，自2012年起，在对锅炉给水监督过程中发现给水中铜离子含量较高，超出正常标准。
7#锅炉2012年1月至2012年10月期间锅炉给水铜含量统计如下，见表1。
从表中可以看出给水铜含量在8μg/L到60μg/L之间，铜离子含量超标。
2.锅炉给水铜离子含量较高的危害给水系统是整个热力系统中的一个十分重要的子系统，给水质量不仅对本系统的设备：除氧器、省煤器、高低压加热器、给水泵和疏水箱等的结构、腐蚀产生直接影响，而且给水系统发生腐蚀，其腐蚀产物直接进入炉水，又会导致水冷壁、汽包等设备的结垢与腐蚀。
锅炉给水中铜含量高，表明热力系统含铜部件发生腐蚀，影响日常的设备运行的安全性，对热力系统的稳定运行存在潜在的隐患，同时锅炉给水中铜离子含量高，容易导致锅炉管蒸发部位形成含铜沉积物及汽轮机叶片上沉积铜的氧化物，如果因为凝汽器铜管腐蚀导致给水铜含量高，因凝汽器泄露引起水质恶化，影响机组安全稳定运行。
3.给水铜含量超标原因分析3.1给水除氧不利，导致给水系统发生溶氧腐蚀。
含有溶解氧的水与铜管接触，在一定条件下使铜管发生电化学腐蚀，铜和氧形成两个电极，组成腐蚀电池，在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铜是电池的阳极而遭到腐蚀。
溶解氧作为阴极去极化剂不断引发铜的腐蚀，促进不稳定的氧化物的形成。
水质对锅炉的影响
②高压高压给锅炉爆炸带来隐患，特别是当锅炉局部腐蚀严重时，由于受压不均匀，极易发生爆炸。
③快速浓缩由于蒸汽是相对较纯净的H2O组份，因此随着蒸汽不断蒸发，水中的杂质浓度成倍增加，使原本溶解度较大或水中含量较低的盐，如硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐，都会因浓度的不断升高而形成水垢，这一现象特别易发生在剧烈蒸发的部位。
、水质不良对锅炉的危害1、结垢2、腐蚀①金属构件破损锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件会因水质不良而引起腐蚀。
结果这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。
更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。
被腐蚀的金属强度显著降低。
因此严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。
②增加锅水中的结垢成份金属的腐蚀产物（主要是铁的氧化物），被锅水带到锅炉受热面后，容易与其它杂质生成水垢。
当水垢含铁时，传热效果更差。
例如，含8％铁并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的热损失，相当于4mm厚的其他成份的水垢。
③产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁的腐蚀。
铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。
这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件迅速损坏。
尤其对燃油锅炉，金属腐蚀产物的危害更大。
3、汽水共腾在锅筒的水、汽界面上，若蒸汽和水不能迅速分离，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴，这些含盐很高的水滴不断被蒸汽带走，严重时，蒸汽携同泡沫一同进入蒸汽系统，这种现象称为汽水共腾。
这是由于锅水中含有过多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时，或者锅水中的有机物与碱作用发生皂化时而引起的，锅炉汽水共腾会发生以下危害：①蒸汽受到严重污染②过热器管和蒸汽流通管道内出现积盐，严重时能将管道堵塞③使过热蒸汽的温度下降④水面计内充有气泡，造成液面分辨不清⑤在蒸汽流通系统中产生水锤作用，容易造成蒸汽管路连接部位损坏⑥容易引起蒸汽阀门、管路弯头及热交换器内的腐蚀。
、锅炉用水的主要评价指标（一）给水指标1、悬浮物悬浮物是表示不容于水的颗粒较大的一些物质含量杂质的指标。
工业锅炉水质及其对锅炉运行影响分析
Mechanical & Chemical Engineering268《华东科技》工业锅炉水质及其对锅炉运行影响分析高彩玲，薛 磊，郑尚书（西安特种设备检验检测院，陕西 西安 710065）摘要：通过近几年对工业锅炉的检验发现，因锅炉水质不良导致锅炉安全性降低、能耗增大的情况较普遍。
文章对由水质降低锅炉安全性及增加能耗的因素进行了汇总、分析，阐述了自己的观点。
关键词：锅炉水垢；水渣；腐蚀；能耗；安全以水为介质进行生产、生活的锅炉最为常见，水作为一种载体通过吸收、释放热量来进行能量的传递。
水质的质量对锅炉的安全、节能起着重要的作用。
在实际的检验过程中因水质不达标造成锅炉结垢、腐蚀和蒸汽质量降低的现象不在少数，这些现象也是鼓包、爆管、汽水共腾及能耗增大的主要成因。
因此，锅炉要节能、安全的运行就必须控制、降低、杜绝一切不安全的因素，在各种不安全因素中水质就是其中之一不能忽视的存在。
1 水质不良的因素 1.1 水处理设备 在锅炉的水质处理上一般采用锅外处理，采用的设备多为常见的钠离子交换器。
钠离子交换器通过软化器中的离子交换树脂使水中的Ca 2+、Mg 2+被钠离子交换,从而使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢。
锅炉补给水的水质主要靠钠离子交换器来处理，在现场检验发现一些钠离子交换器已经损坏或树脂失效、污染、破碎、流失等的设备依旧在使用，此时设备的制水质量已经不能够满足《工业锅炉水质》中锅炉给水指标的相关要求。
这些含有大量Ca 2+、Mg 2+及杂质的水质进入锅炉，伴随着锅炉的运行在锅炉水侧会形成水垢（图1）、水渣（图2），从而影响锅炉安全且降低锅炉受热面导热系数增加锅炉能耗。
图1（a）锅炉管子水侧结垢 图1（b）垢样图2（a）锅筒水侧松软的水渣 图2（b）下集箱水渣堆积1.2 人员的配置、管理在锅炉的人员配置上，根据法规的要求必须有锅炉安全管理人员、锅炉运行操作人员、锅炉水处理作业人员并且以上的人员应是持证上岗，但是在检验的过程中常见缺少持证的锅炉水处理作业人员。
水处理对于锅炉运行的重要性以及常用水处理方法
水处理对于锅炉运行的重要性 以及常用水处理方法
水处理对于锅炉的安全运行起着至关重要的作用，现 对工业锅炉水处理的目的、水质不良的危害、锅炉 给水炉水的监测指标和意义进行了介绍，并概述了工业锅炉常用 的水处理方法。 水处理的好坏直接关系到锅炉的安全运行，很多使用单位 却对此不重视、不关注，直到出现锅炉事故才后悔莫及。水质监 管缺失给锅炉安全运行留下的是定时炸弹，锅炉的水处理不仅要 关注，还要重视，规范水质管理，确保水质处于受控状态。
该软化水设备的工作程序如下：
钠离子交换软水设备以4t/h一备一用软水设备为例，如图1，
供水：未处理的水通过树脂层，发生交换反应，产生软水。
整机工作流程图，如图 2。
反洗：水从树脂层下部进入，松动树脂，去除细碎杂物。
进盐水再生：利用高浓度的 Nacl 盐水流过树脂，把失效树
脂再生还原为钠型树脂 [10]。
冲洗：用水冲洗树脂，冲洗掉反应生成的各种水溶性盐。
注水：向盐箱内注水，溶解食盐，以备下次再生所用。
图 1 4t/h 一备一用软水设备 通过钠型离子交换树脂上的钠离子与水中的钙、镁离子进 行交换，降低水中硬度，钙镁等离子的浓度，从而达到反渗透膜 进水需求的水质硬度标准。当运行一段时间，达到自动控制阀所 设定的流量失效后，需要用盐水对离子交换树脂进行再生处理， 已恢复其处理交换能力。 软化过程，原水经过钠离子交换器，阳离子 Ca2 ＋、Mg2 ＋经钠离子树脂接触而被除去，反应如下： Ca2 ＋（Mg2 ＋）＋2NaR→CaR2（MgR2）＋2Na ＋ 再生过程，当阳离子交换树脂吸附足够的阳离子达到饱和 后，就需要用 6%-10% 的盐 NaCl 对树脂进行再生，而盐中 Na 离 子反过来与树脂中的阳离子交换，反应如下： CaR2（MgR2）＋2Na ＋ →Ca2 ＋（Mg2 ＋）＋2NaR 反应中生成的各种水溶性盐，通过冲洗去除掉，冲洗的初 期实际是再生的继续，流速不要太大，可掌握在 3-5m/h，当冲洗 出水基本不咸的时，可将流速加大到 10-15m/h有危害的杂质，防止锅炉 结垢和腐蚀，保持蒸汽品质良好，保证锅炉安全经济运行 [1]。做 好水质管理工作，才能保证锅炉安全、经济运行，才可延长锅炉 使用寿命，节约燃料，保证蒸汽品质，防止由于水垢、水渣、腐 蚀而引起锅炉部件损坏或发生事故的目的。
锅炉给水中氯离子危害浅析
（ ） 蚀 ３孔
４ 预 防和 改进措 施
在氯离子 和溶解氧化物共存 的条件下 ，碳钢表 面氧化膜不连续或表 面存在硫化物夹杂 的情况 下 ， 为避免今后此类事故再发生 ，使用单位应加大 便有可能形成孔蚀 。 水处理工作力度 ， 严格按照 Ｇ ／１７ － ２０ （ｌ ＢＴ ５ ６ ０ ８ －业锅 － － ＿ 当孔蚀发生时 ， 内金属表面处 于活态 ， 孔 电位较 炉水质进行水质》 指标测定 ， 对原水（ 井水或 自来水 ） 负， 孔外金属表 面处于钝态 ， 电位较正 ， 于是孔 内外 进行定期测定 ， 在发现异常情况 时 ， 必须 及时处理 ， 构成一个活态 一钝态 电偶腐蚀电池 ，孔内产生阳极 通过更换水源或增添水处理设施 ，达到保证锅炉给 溶解 ， 其反应为 ： 水符 合 国标 的要 求 。
管穿孔泄漏现象 ， 但在两年前 ， 均发现锅筒内发生溃 的能力 ， 并且会加快氧腐蚀 的速度。 通常 ６／ ｔ ｈ以下的 疡状 腐 蚀 事故 。 低 压锅炉 一般 不对 给水进 行 除氧 ， 果给 水 中 的溶解 如 氧含量较高时 ， 在特定条件下会发生氧腐蚀 ， 且在氯 离子含量较高时 ， 如果氧化膜不连续或金属表面存在 １ 原 因分 析 硫化物夹杂 ， 极易形成孔蚀。 从以上分析可 以看出， 造 就是过高 的氯 为了弄清锅炉腐蚀原因 ，我们首先从水质分析 成水冷壁管穿孔泄漏事故的主要原因， 人手。两个单位共用一个深水井 ，前几年井水可饮 离子含量与水的溶解氧综合作用的结果。 用， 近两年来 ， 发现井水 口感发涩 ， 不能饮用 。为此 ， 我们分别调取 了两个单位一年来的水质分析化验记 ２ 腐 蚀 机 理 讨 论 录， 发现两单位在水化验项 目中， 均未做氯离子含量 检测。为此 ， 对两个单位的井水和给水分别进行抽样 从腐蚀状况来看 ，腐蚀为水 冷壁管穿孔腐蚀和 分析（ 因锅炉停运 ， 未抽到锅水水样 ）分析化验结果 局部溃疡状腐蚀 ， ， 且无腐蚀产物 ， 具有氧腐蚀和孔蚀 如表 １ 示 。 所 的特征 。
工业锅炉常用水质指标对锅炉安全运行的影响及其控制措施分析
当原水水质较差时，一般给水的电导率就会较高，甚至超 标，即使通过离子交换器处理后其电导率值也很高，从而导致 锅炉排污次数增加，热效率降低，耗能也会增加。另外，电导 率的大小也代表着水中含盐量的多少，从电化学腐蚀的角度考 虑，水中含盐量愈高，则金属腐蚀的速度就愈快，长此以往会 影响锅炉安全运行。
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业锅炉常用水质指标对锅炉安全运行的影响及其控制 措施分析
孙红燕 宁夏特种设备检验检测院 宁夏 银川 750001
摘 要 锅炉水质指标化验在锅炉运行过程中显得尤为重要，各项指标不合格会给锅炉运行带来诸多不利因素，从 而影响锅炉的安全运行。通过分析各项水质指标给锅炉带来的危害，提出控制措施，从而防止锅炉事故的发生，达 到节能减排的目的。 关键词 工业锅炉；水质；指标；安全运行；控制措施
前言
工业锅炉是一种必不可少的热能动力设备，其使用面较 广，涉及工业生产和人民生活的各个领域。
工业锅炉用水作为锅炉的重要载体，其品质的好坏直接影 响到锅炉运行的安全、热效率、供热品质及锅炉使用寿命等。 因此，控制好锅炉给水和锅水的各项指标，可以有效防止锅炉结 垢、腐蚀、汽水沸腾等现象发生，对提高锅炉传热效率和蒸汽品 质，减少排污量，保证锅炉安全运行等是必不可少的措施。
1 工业锅炉常用水质指标对锅炉安全运行的影响
工业锅炉水质各项指标通常参照GB/T1576-2018《工业锅 炉水质》标准判定[1]。
（1）硬度。硬度是锅炉给水一项重要指标。它是指水中 易于形成钙、镁离子沉淀物的总浓度，反映给水的结垢情况。
当锅炉结有水垢时，由于其导热性能差，从而会降低设备 的传热效果，增加热损失；同时，若锅炉受热面结有水垢，炉 管壁温升高，待水垢积到一定厚度时，就会引起金属过热，导 致金属强度降低，出现塑性变形，严重时会引起锅炉爆管。
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一、水中的杂质
水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外，还有溶解固形物。
溶解固形物最常见的有八种离子：氯离子(Cl--)、硫酸根离子(SO2-4)、重碳酸根离子(HCO--3)、碳酸根离子(CO2-3)、钠离子(Na+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、钾离子(K+)。
以上杂质的水溶液，假如直接用于锅炉给水，则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害：产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。
二、各种杂质对安全生产的影响
钠离子：限制炉水中的含钠量是为了保证蒸汽品质。
因蒸汽带水，使炉水中的钠盐带入蒸汽，当含盐量超过一定数值时，蒸汽带水量会明显增加，使蒸汽品质明显变坏。
过热蒸汽带入汽轮机的钠化合物，由于钠化合物在过热蒸汽中的溶解度不大，而且随着蒸汽压力的下降，溶解度也会很快下降。
所以在汽轮机内，当蒸汽压力稍有降低时，它们在蒸汽中的含量就高于溶解度，因此很容易从蒸汽中析出而沉积在汽轮机内，不仅影响汽轮机的出力，而且还危机安全运行。
氧：自然水中，大多都溶解有氧。
氧存在于水中，对于钢、铁、铜等金属，都具有不同的腐蚀作用。
pH值较低的水，能促进溶解氧的腐蚀作用;pH值较高的水，可使这种作用减弱。
当水温升高，但不足以使溶解氧从水中析出时，腐蚀作用的速度会加快，所以在热水管和凝聚水管中，氧腐蚀更为严重。
经验得知，此温度约在60~90℃之间。
溶解氧的腐蚀，只
有在水溶解中才能发生。
溶解氧的腐蚀，是锅炉金属表面腐蚀的主要和常见的原因。
二氧化硅：在所有自然水中，二氧化硅的含量差异较大，江河中二氧化硅在一年中变化也很大。
二氧化硅在锅炉内形成的水垢是非常坚硬的，且呈透明或半透明状态，类似玻璃。
用机械方法清除这种水垢，要比清洗一般碳酸盐水垢多几倍工时，这种水垢的导热性能极差。
当水垢产生后，会使受热面降低传热作用，以致造成受热面过热烧坏。
铁：自然水中含铁量小于0.1mg/L时，并无影响，但当含量超过0.3mg/L 时，水就会有味、混浊。
地下水含有铁时，会出现红色氢氧化铁沉淀。
锅炉补给水中含铁量过高，会导致锅炉受热面炉管产生氧化铁垢。
氧化铁水垢的导热性能很差，平均导热系数只有0.1～0.2kcal/(m·h·℃)，仅为钢材的1.67‰～5‰；即使与锅炉内常见的钙镁水垢相比，平均导热数也要低很多，约为钙镁水垢平均导热系数的1.67%～40%。
而资料显示，锅炉受热面上附着1mm厚的水垢时，其燃料的消耗将增加1.5～3.0%，由此可见，在锅炉炉管上生成的氧化铁水垢将大大降低锅炉的经济性。
氧化铁水垢不仅严重阻碍传热，而且会造成传热面局部温度过高，导致金属强度下降。
因此，锅炉给水的铁含量超标，还容易造成炉管变形，进而危及锅炉的安全。