淺析影響鍋爐爐水pH值的因素及處理措施

林景峰

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

江銅貴溪冶煉廠動力車間1#動力中心承擔了一系統余熱鍋爐給水及爐水水質管理［1］工作，而爐水pH值是鍋爐運行中的一項重要監控參數。在鍋爐正常運行條件下，由于爐水不斷蒸發濃縮和某些鹽類的分解，爐水的pH值比給水高，這時在金屬表面就能形成一層致密的Fe3O4保護膜,這對鍋爐表面的防腐十分有力，因此規定鍋爐爐水控制范圍為10.0～11.0之間。但由于各種因素的影響會造成鍋爐爐水的pH值偏高或偏低，當爐水水質pH值出現異常后，操作人員應立即采取有效的處理措施，在最短的時間內幫助爐水水質恢復正常，否則將給鍋爐安全運行帶來嚴重的后果。

2 鍋爐爐水pH值偏低或偏高的危害

當鍋爐爐水pH值低于7.0，水中有游離二氧化碳存在時，就會同相接觸的金屬發生以二氧化碳為去極劑的電化學腐蝕。如給水不除氧、除氣，給水回水管路系統就會產生這種酸腐蝕。反應生成物重碳酸亞鐵，系氫氧化亞鐵與二氧化碳化合而成，易溶于水，不易在金屬表面形成保護膜，使金屬表面形成結構壁面均勻減薄。

當鍋爐爐水pH高于13.0，NaOH的含量濃縮到5%時，即使溫度在310℃的條件下，金屬表面Fe3O4保護膜也將會遭到破壞被溶解而生成鐵鹽。

其反應如下：

3 影響鍋爐爐水pH值的因素

3.1 鍋爐補給水pH值

江銅貴溪冶煉廠一系統余熱鍋爐補給水均由1#動力中心反滲透裝置［2］提供，如反滲透產水pH異常，將直接影響余熱鍋爐爐水水質。

為實時監控反滲透產水pH值合乎要求，1#動力中心反滲透裝置在二級濃水管道流量計前安裝pH計，正常運行范圍一般控制在6.8～7.5之間,當超出該范圍時，崗位人員將及時調整反滲透藥劑NaOH的注藥量。

3.2 NaOH注藥量

因江銅貴溪冶煉廠一系統余熱鍋爐給水pH值正常控制在8.0～9.0之間，為使鍋爐爐水pH處于10.0～11.0之間，1#動力中心通過注藥裝置向余熱鍋爐內注入一定量NaOH藥劑。如NaOH注藥不當，將直接影響爐水pH值。

1#動力中心崗位人員根據爐水pH值化驗結果，對鍋爐NaOH注藥量及時調整，確保爐水pH值合格。

3.3 Na3PO4注藥量

為使鍋爐爐水中保持足夠的磷酸根含量，防止鍋爐水冷壁管沉積水垢，使水中的Ca2+、Mg2+形成磷酸鹽水渣，并使鍋爐金屬表面生成磷酸鐵保護，以達到防垢、防腐的目的。1#動力中心通過注藥裝置向余熱鍋爐內注入一定量的Na3PO4藥劑，使爐水PO43-保持在5～15ppm。而如果Na3PO4注藥量太大，會使爐水呈堿性，產生苛性脆化，影響爐水pH值。

3.4 有酸性或堿性物質進入鍋爐爐水中

江銅貴溪冶煉廠一系統余熱鍋爐通過吸收冶煉排出的高溫煙氣余熱后，鍋爐爐水將轉變成高壓飽和蒸汽［3］，送往1#動力中心透平發電機發電，而透平發電機的低壓排汽則主要用于閃速爐蒸汽干燥機［4］干燥精礦粉，其干燥冷凝水再送回動力中心除氧器除氧，再送回余熱鍋爐汽包，以此循環利用。而如果酸性或堿性物質在汽、水流程中的任一環節進入鍋爐給水中，將直接影響鍋爐爐水pH值。余熱鍋爐汽、水流程如圖1所示。

圖1 余熱鍋爐汽、水流程圖

4 鍋爐爐水pH值偏高或偏低時的處理措施

4.1 檢查反滲透裝置產水pH值是否正常

1#動力中心反滲透裝置生產的純水經除氧器除氧后由鍋爐給水泵送往余熱鍋爐，一旦反滲透產水pH值超出規定范圍，將直接引起鍋爐爐水pH值波動。當鍋爐爐水pH值發生異常后，崗位人員應首先檢查反滲透產水pH值是否正常，再視情況調節反滲透裝置的NaOH藥劑加入量。

4.2 調整鍋爐注藥裝置注藥量或注藥濃度

江銅貴溪冶煉廠一系統余熱鍋爐中的爐水pH值是通過1#動力中心NaOH和Na3PO4注藥裝置［5］調節控制的。如果爐水pH值超出規定范圍，動力中心崗位人員將根據爐水pH值和PO43-值調節藥劑加藥量或注藥泵沖程，維持爐水pH值處于正常范圍之內。

4.3 檢查閃速爐蒸汽干燥機疏水pH值是否正常

在整個余熱鍋爐汽、水循環流程中，蒸汽干燥冷凝水回收過程中，是唯一有可能帶入酸性物質的環節。而當閃速爐蒸汽干燥機進行檢修或停機后，盤管內壁粘結牢固的精礦粉有可能在蒸汽與水的反復作用下溶出，進入冷凝水并回收至動力中心除氧器，從而進入鍋爐水系統，因精礦粉呈酸性，將導致鍋爐爐水pH偏低。

所以當閃速爐蒸汽干燥機進行檢修、停機后或運行時發現蒸汽干燥機疏水pH值偏低，崗位人員應及時將蒸汽干燥機疏水外排，直至干燥機疏水pH值恢復正常，防止被污染的蒸汽疏水進入鍋爐水系統中。

4.4 如遇爐水pH值偏高，可對鍋爐進行排污操作，必要時進行鍋爐連續排污

給水中的不純物以及作為鍋爐內部處理劑注入的藥品，經過一段運行時間后在鍋爐內部聚積，爐水中的鹽類、濃度和懸濁物的量逐漸增加，導致鍋爐爐水的各項指標超標。這時就需要從爐內不斷的排除含鹽量較高的爐水和沉積的水渣，并補入含鹽量低而清潔的除鹽水，從而達到降低爐水鹽分和pH值的目的，上述過程稱為鍋爐的排污。

鍋爐排污可分為定期排污和連續排污，兩種排污方式排污口的位置和目的不盡相同，其中鍋爐定期排污又叫間斷排污和底部排污，是在鍋爐系統的最低點間歇地進行的。其目的是為了排除鍋爐內形成的粘質物、泥渣、沉淀和腐蝕產物等。

鍋爐連續排污的排污口一般是設置在汽包的中部，汽水分界層附近，由帶開度指示的調節閥來控制，為連續進行，這對濃縮的爐水和浮游物的排出有效果。連續排污具有容易調節，可以回收熱能且比較經濟的特點。

4.5 余熱鍋爐檢修后爐水pH值的變化

在余熱鍋爐發生漏水［6］檢修后，大量的鍋爐爐水將直接外排，并補充了大量的含鹽量低而清潔的除鹽水，爐水pH值將會降低。此時崗位人員應加大NaOH注藥裝置的注藥量，使爐水pH值盡快恢復到正常值。

5 結語

在余熱鍋爐裝置正常運行，鍋爐補給水pH值正常的情況下，由于鍋爐爐水濃縮，爐水pH值會發生變化，必須將其控制在規定要求的范圍內。而影響鍋爐爐水pH值的因素很多，崗位人員應根據爐水、給水化驗結果，并及時判明導致爐水pH值異常原因，并采取相應的措施，保證鍋爐安全經濟運行。