淺談熱水鍋爐水處理運行及停用的保護

摘要：文章以沈陽圣達熱力供暖有限責(zé)任公司近十年來爐內(nèi)水處理在鍋爐及采暖系統(tǒng)的應(yīng)用效果分析為例，介紹了大型集中供熱企業(yè)對熱水鍋爐水處理用藥選擇和應(yīng)用，確定了防腐藥劑種類，加藥的過程方法、加藥系統(tǒng)流程圖及鍋爐系統(tǒng)停爐保護選擇和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：熱水鍋爐；水處理；用藥過程；加藥系統(tǒng)；流程圖；停爐保護

中圖分類號：FK229 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）28-0084-02

1 項目概況

沈陽市地處遼寧中部屬北方亞寒地區(qū)，全年供熱天數(shù)151天，采暖期比較長。冬季采暖期階段，鍋爐及各供熱系統(tǒng)能否安全正常運行是關(guān)系到供熱千家萬戶能否平穩(wěn)過冬的頭等大事，地方政府對此高度重視。在鍋爐及采暖系統(tǒng)技術(shù)管理上，選擇優(yōu)質(zhì)鍋爐防腐阻垢劑，對保證鍋爐安全經(jīng)濟運行，特別是對延長使用壽命、節(jié)約能源和提高供熱質(zhì)量等方面具有重要意義。現(xiàn)就沈陽圣達熱力供暖有限責(zé)任公司近十年來爐內(nèi)水處理在鍋爐及采暖系統(tǒng)的應(yīng)用效果分析，分述如下：

圣達熱力地處沈陽市渾南地區(qū)，原來該地區(qū)的供暖都是小鍋爐房分片供暖，鍋爐從4噸到20噸不等，小鍋爐基本沒有水處理的實踐應(yīng)用。時至鍋爐運行到低寒時期，為增大負荷提高出力，鍋爐時常會因爐管腐蝕漏水或爆管，導(dǎo)致停爐搶修影響正常供熱。2003年，渾南地區(qū)根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃和環(huán)保要求，投資興建大集中熱源。建成兩座大熱源：東部熱源和南部熱源。東部4臺80噸、4臺100噸熱水鍋爐。南部3臺40噸、3臺90噸熱水鍋爐。共有換熱站25個，供暖面積達到800萬平方米，一次網(wǎng)50公里，擁有固定資產(chǎn)數(shù)億。

對于新建集中供熱企業(yè)，擁有水容積12000立方米左右的鍋爐系統(tǒng)，如此龐大的集中供熱系統(tǒng)，如何保證鍋爐及一次管網(wǎng)安全經(jīng)濟運行是企業(yè)亟待解決的問題。經(jīng)過公司相關(guān)技術(shù)人員的反復(fù)研究、論證，最終制定出比較合理的、可行性強的鍋爐水處理運行方案，其中包括：軟化水+防腐劑形式、加藥的方法、流程和停爐保護措施幾個方面，現(xiàn)介紹如下：

2 軟化水+防腐劑選擇

2003年開始采用軟化水+磷酸三鈉的水處理方式，試運行一年，投藥10000kg左右，pH值在8.5～9.5之間，經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)研究決定不再采用磷酸三鈉水處理劑，原因有三：一是pH值始終無法達到標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)pH值10～12）；二是加磷酸三鈉后爐水化驗隨著pH值增加堿度增大，大約在24mol/L，堿度的增大又會產(chǎn)生堿腐蝕；三是合格的磷酸三鈉有效含量按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)不低于95%。然而市場上出售的磷酸三鈉有不少是摻雜使假的劣質(zhì)產(chǎn)品。實際有效含量嚴(yán)重不足（各批次生產(chǎn)的含量有所不同，有的含量僅40%不到），并且摻入了對鍋爐十分有害的雜質(zhì)。如果使用這種劣質(zhì)磷酸三鈉作鍋爐緩蝕防垢水處理劑，不但達不到應(yīng)有的防腐阻垢作用，反而會增加鍋爐結(jié)垢和腐蝕的可能性，對鍋爐安全運行帶來嚴(yán)重隱患。另外，由于摻假的磷酸三鈉有效含量很低，為了使鍋水中磷酸根含量達到規(guī)定值，需要成倍增加投藥量，如果這種磷酸三鈉用在鍋爐煮爐和鈍化，更會產(chǎn)生有危害的反作用，同時加藥成本也反而比合格產(chǎn)品更高。

經(jīng)過一年的試運行，打開鍋爐人孔和一次管網(wǎng)檢查發(fā)現(xiàn)金屬表面出現(xiàn)大小不，高度不平，形狀不規(guī)則，分布不均勻的銹瘤或銹斑。并且包括銹瘤或銹斑在內(nèi)的全部金屬表面均被灰色和黑色的腐蝕產(chǎn)物所覆蓋。去除這些腐蝕產(chǎn)物之后，出現(xiàn)一個一個腐蝕坑，所用磷酸三鈉藥品效果不理想，要重新選擇新型防腐劑。

2004年11月采暖運行期開始，鍋爐系統(tǒng)更換新型防腐劑，并按照產(chǎn)品說明書操作，進行水質(zhì)化驗，并根據(jù)水質(zhì)化驗結(jié)果，逐步投藥，共計投藥量達到3000kg左右。最終水質(zhì)指標(biāo)保持在硬度0.03～0.04，堿度成倍增長約16左右，pH值平均在10.5～11之間。

到2005年3月末供暖結(jié)束停爐，為檢驗新產(chǎn)品防腐劑使用效果如何，我們組織相關(guān)技術(shù)人員檢查，檢查了最易發(fā)生氧腐蝕的部位，如：入水口附近的金屬表面、一次網(wǎng)接觸大氣區(qū)的金屬表面、循環(huán)不暢處和堆積沉淀物處的金屬表面及鍋筒內(nèi)部。檢查結(jié)果上鍋筒比較干凈，金屬表面光潔，下鍋筒有少量的松軟的水渣，用水很容易就能沖掉，其余易發(fā)生腐蝕的部位均沒有發(fā)現(xiàn)銹瘤或銹斑腐蝕產(chǎn)物，證明該防腐劑應(yīng)用比較好，經(jīng)過十幾年使用，解決了鍋爐系統(tǒng)腐蝕問題。

3 爐內(nèi)加藥的方法

我們采用間斷加藥法，就是間隔一定時間，向給水中加藥的方法。如每班加藥一次。這種方法不需要復(fù)雜的加藥設(shè)備，系統(tǒng)簡單，操作方便。但是在鍋爐運行過程中，爐水藥劑濃度變化很大，會出現(xiàn)加藥前爐水的堿度、pH值過低，而在加藥后又會出現(xiàn)爐水堿度、pH值過高的情況。給水監(jiān)督帶來不便，所以我們每次加藥后馬上進行檢測爐水pH值、堿度、硬度，來控制加藥量。

加藥操作應(yīng)注意事項：

在溶藥時，最好是用軟化溫水溶解，便于溶解藥劑和以免產(chǎn)生較多的沉淀物。在溶解藥劑時，要充分?jǐn)嚢瑁怪浞秩芙猓苊馕慈芙獾乃巹┻M入鍋爐，造成瞬間濃度過大，使不溶雜質(zhì)進入爐內(nèi)。加藥前，應(yīng)先化驗爐水各項指標(biāo)，以確定加藥量。要按時加藥。要按照規(guī)定的加藥間隔、加藥時間，認真操作，切忌不經(jīng)化驗憑經(jīng)驗想當(dāng)然地加藥。按時排污，確定排污量。由于爐內(nèi)加藥處理，會使?fàn)t水的水渣增多，因此按規(guī)程規(guī)定保持一定排污量是十分必要的。排污不及時，一是形成的水渣不及時排走，很可能在水流遲緩處生成二次水垢；但排污量必須根據(jù)鍋水水質(zhì)來確定，盡量減少排污量，以減少鍋爐無謂的熱消耗。

按時化驗。爐內(nèi)加藥量及排污量應(yīng)隨爐水水質(zhì)的變化而變化，所以要按規(guī)程要求按時化驗并做記錄。化驗要認真仔細，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確及時，不能敷衍了事，更不能不做化驗就亂填數(shù)字，搞假結(jié)果。

4 爐內(nèi)加藥系統(tǒng)和設(shè)備

藥劑溶液箱下部開口，通過下部調(diào)節(jié)閥門控制藥液流量，使藥液依靠重力作用連續(xù)不斷地注入補水泵吸入管，經(jīng)過補水泵混合均勻后，注入一次管網(wǎng)系統(tǒng)中。

5 停爐保護選擇和應(yīng)用方法

我們在鍋爐及一次網(wǎng)保護上采用過一兩年傳統(tǒng)的干法和濕法保護。

干法保護：排干鍋爐水，沖洗清理沉淀物后，用火烘干鍋爐，鍋筒、聯(lián)箱放置生石灰或硅膠等干燥劑，封閉鍋爐。每半個月檢查一次干燥劑情況，再烘干一次，反復(fù)操作。缺點：檢查、烘干很繁瑣，而且一次網(wǎng)系統(tǒng)沒有得到很好保護。

濕法保護：排干鍋爐水，沖洗清理沉淀物后，加入攪拌均勻的磷酸三鈉并加入化學(xué)除氧劑，封閉鍋爐，維持鍋爐內(nèi)水壓大于大氣壓力，定期分析檢查氧和除氧劑含量，及時補加藥品。缺點：檢查氧和除氧劑含量費工費時，閥門不嚴(yán)漏水漏氣，需要定期補充藥劑，但還是有氧腐蝕現(xiàn)象。

以上兩種傳統(tǒng)方法起到一定的保護效果，但缺點是操作較繁瑣，費工費時，對像大型集中供熱系統(tǒng)復(fù)雜管網(wǎng)長難以實現(xiàn)經(jīng)濟的停用保護。

為了解決熱水鍋爐停爐保護的合理性，我們到清華和北京化工大學(xué)科研部門做市場調(diào)查并到其他鍋爐企業(yè)了解應(yīng)用情況，決定改用緩蝕劑來做停爐保護，按照給出的操作工藝要求，停爐時趁熱排干鍋水，清除水渣及殘留物，按照每1kg/m3計算方法，將適量的緩蝕劑放在托盤內(nèi)，托盤放在鍋筒內(nèi)，封閉鍋爐；若鍋爐內(nèi)積水過多，藥品用量加大到0.5～1倍，經(jīng)過幾年實踐效果比傳統(tǒng)干法和濕法好，解決了我們熱水鍋爐停爐腐蝕的技術(shù)難題，突破熱水鍋爐傳統(tǒng)模式，對熱水鍋爐安全經(jīng)濟運行、延長使用壽命、節(jié)約能源提供了保障。

參考文獻

[1] 魏剛，熊蓉春.熱水鍋爐防腐阻垢技術(shù)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：鄭力（1961-），男，遼寧沈陽人，沈陽圣達熱力供暖有限責(zé)任公司中級工程師，研究方向：供暖與技術(shù)設(shè)備管理。endprint