探討火力發電廠鍋爐水質常規化驗方法及質量控制

（陜西煤業化工集團神木電化發展有限公司 陜西 719300）

經濟的發展推動了火電事業的進步，近年來越來越多的火力發電廠建設使用。鍋爐是火力發電廠的核心裝備，在火力發電廠運行中發揮著重要的作用，其運行狀態直接影響著整個發電系統。鍋爐水一般要根據實際情況選擇，可能來自地下水、地表水或者自來水，水的酸堿度、雜質、硬度等指數會影響鍋爐水系統，因此火力發電廠鍋爐水質化驗對于電廠運行有著重要的意義，火力電廠需要重視鍋爐水質的化驗監測，加強質量控制。

1.火力電廠鍋爐水類型

(1)鍋爐水的分類

火力電廠水根據其作用和部位的不同可以分為原水、給水、鍋水、冷卻水以及排污水等[1]。原水是指注入鍋爐中的原水，沒有經過任何處理，原來水主要來自地表水、地下水或自來水。給水是指直接進入鍋爐的水，一般分為補給水、回水和疏水等部分，補給水是指用來補充鍋爐系統損失的水；回水是由于蒸汽或熱水熱能消耗完后冷卻回到鍋爐中的水；輸水是指鍋爐各蒸汽管道各種熱力設備中蒸汽凝結后的水。鍋水是指鍋爐運行過程中受熱產生蒸汽、熱水的水。冷卻水顧名思義是用于鍋爐設備中某些部位的冷卻的水。排污水是鍋爐設備中安排出的污水，其目的是除去爐水中的雜質，保持爐水的清潔，從而進行定期或者連續排水。

(2)水質類型

在火力電廠鍋爐水質檢查化驗中，需要對水質進行分類和總結，不同的水質進入鍋爐后會產生不同影響，水質的類型主要分為硬水和軟水。硬水和軟水進入鍋爐后產生不同的影響，因此需要對水進行化驗，確定其水質。

①硬水。硬水是指水中含有過多的鈣鎂離子。水質偏硬的水進入鍋爐后，會使鍋爐內部熱量發生變化，造成氣體收縮或溫度上升影響鍋爐的正常運行。同時由于鈣鎂離子的含量超標，吸收鍋爐內部的熱量，造成水分子中的離子達到飽和狀態，長時間使用硬度大的水質會造成鍋爐內部產生大量的碳酸鈣，形成水垢，造成鍋爐內部受熱不均的情況，使鍋爐內部的溫度產生變化，影響了鍋爐的正常工作。同時由于受熱不均，可能造成局部壓力過大，出現鍋爐爆炸等世故，嚴重威脅著生產人員的安全。

②軟水。軟水主要是指不含鈣鎂離子或者鈣鎂離子含量很低的水。火力發電廠鍋爐設備全部使用軟水存在一定的問題，會造成水中的鈉離子造成鹽分解，升高整體溶液的pH值，造成水質堿度上升，破壞酸堿平衡。隨著堿度不斷上升，可能會造成鍋爐內部結構出現生銹、腐蝕等情況，影響鍋爐傳熱性質等[2]。

2.火力發電廠化驗水質的意義

(1)保證發電機組的正常運行

鍋爐水質會影響到鍋爐運行狀態，而鍋爐設備是火力發電廠的核心設備，如果鍋爐不能正常運行，會影響到發電機組的運行。鍋爐內部的原水來自不同的水源，導致鍋爐工作一段時間后，水中會逐漸產生某種物質，與最初的水質結構存在較大的差異，從而對鍋爐的實際運行狀態產生影響，進而產生發電機組的正常運行，造成火力電廠發電設備出現故障，影響人們正常用電。

(2)避免出現安全事故

通過對鍋爐水質結構進行分析化驗，建立一個鍋爐水質標準，以其為參考。通過化驗鍋爐水，避免因水質影響鍋爐正常運行，留下安全隱患，威脅到工作人員的人身安全。因此，對火力發電廠鍋爐水質進行常規化驗檢測，不僅對鍋爐實際狀況進行掌握，保證鍋爐安全操作。

3.火力發電廠鍋爐水質常規檢驗方法

(1)硬度監測以及水質軟化

目前國內火力電廠鍋爐運行中的水質偏硬，水質中含有大量的鈣鎂離子，水在鍋爐中工作一點時間后會影響鍋爐設備的正常運行。因此工作人員需要采用一定的措施軟化鍋爐設備中的水。在對水質進行化驗時，要選擇專業的水質檢驗設備，在運行的鍋爐中進行水質隨機取樣，取樣時要注意樣本的代表性，同時要注重水質樣本的保存方式，做好密封處理，避免受到外部環境的污染而影響水質檢驗結果。

在進行水質硬度化驗時，實驗室一般采用EDTA二鈉鹽在氨-氯化銨緩沖溶液在pH值為時的條件下，與水中鈣鎂離子生成無色可溶性物質，然后同絡黑T作為指示劑，土水中鈣鹽結合生成紅色絡黑T鈣化合物，由于EDTA二鈉鹽與鈣結合能力比絡黑T強，因此EDTA二鈉鹽把溶液中的鈣離子結合完畢后會將絡黑T鈣化合物的鈣離子除去，使溶液由酒紅色變為純藍色，此時即為顯示終點。在實驗具體操作如下：

先進行取樣，在鍋爐中去100ml的水質樣品置于250ml的錐形瓶中，隨后加入絡黑T指示劑以及5ml氨-氯化銨緩沖溶液，不斷振動錐形瓶，同EDTA標準同業進行滴定，溶液由酒紅色轉變為藍色即為滴定終點，記錄EDTA標準溶液的消耗體積。同時取100ml蒸餾水做對照組實驗，記錄相應的溶液消耗量，然后根據標準計算公式計算出鍋爐水的硬度。

在測定鍋爐水硬度后需要，根據水的硬度進行水質軟化。水質軟化一般采用離子交換、連膜分離技術等方法。離子交換一般是通過鈉離子在水中和鈣鎂離子進行置換，利用鈉鹽的高溶解度，置換水中鈣鎂離子，從而降低水的硬度，避免鍋爐在高溫工作的工程中產生水垢。鈉離子交換法使用中比較成熟的水質軟化工藝，效果比較明顯，可以把水的硬度降為零。用膜分離法技術軟化水質，是利用反滲透膜和納濾膜對水中的鈣鎂離子進行過濾，從而降低水硬度，該方法可以快速、穩定的將水硬度降低到特定的范圍，處理范圍很廣，但是不能完全處理水中的鈣鎂離子。

(2)酸堿度檢測

酸堿度測定主要有pH值測定和堿度測定

①pH值測定。pH值的測定一般有pH試紙和pH計測定兩種。pH試紙只能測一定大概的pH值，測定不夠精確，但是能夠快速測出pH值的范圍，根據其測定可以做出大概的判斷，從而做出相應的改變水質措施，是工業生產中比較常用的方法。在實驗室測定pH值一般使用pH計測定。pH計有電位計和電極兩部分組成，在使用pH計時首先進行定位。將使用pH值為6.86和pH值為4.00或者9.18的緩沖液進行定位，定位前需要將電極清洗干凈，當電極電位穩定后進行pH值測定，記下讀數，測出pH值。當pH值大于7時為堿性，pH值小于7時為酸性。火力發電廠鍋爐參數不同，對于水的pH值有不同的要求，大多數控制在10-12之間。

②堿度測定。測定水的堿度一般是測定溶液中能夠和氫離子結合的離子。例如氫氧根離子、碳酸根鹽、碳酸氫鹽等水解性物質。通常堿度可以分為理論堿度和操作堿度。酚酞溶液是堿度測定中重要指示劑，滴定終點pH值為8.3。

4.影響火力電廠鍋爐水質化驗結果的因素

(1)人為因素

在進行鍋爐水質化驗時，由于水質化驗主要通過化驗人員進行操作，因此人為因素是影響火力電廠鍋爐水質化驗結果的重要因素。在水質采樣、數據處理以及設備檢驗等環節，由于化驗人員專業素質不同，可能會造成化驗結果產生誤差，因此，水質化驗中發生誤差的原因很有可能是人為因素造成的。要提高火力電廠鍋爐水質化驗結果的精確性，提高水質檢驗水平，實驗人員要本著認真負責的態度。嚴謹的處理實驗數據，按照實驗室的要求規范操作，從而確保化驗結果的精確性。

(2)設備因素

火力電廠鍋爐水質化驗中需要用到一定的化驗設備，因此化驗設備也會對水質化驗結果產生直接影響。一些化驗設備在實際應用中很容易出現偏差。會造成水質化驗結果的準確性降低。

5.提高火力發電廠水質常規化驗質量的措施

(1)提高化驗人員專業素養

為了保證火力發電廠鍋爐水質常規化驗結果的準確性，需要提高化驗人員的綜合素質，提升化驗人員的專業素養以及實踐操作能力。火力發電廠在組建水質檢驗團隊時要招聘具有化工檢測從業資質的檢驗人員，同時利用多種渠道加強對化驗人員的培訓教育工作，將專業知識和前沿熱點傳導給化驗人員。

(2)優化檢測設備

在火力發電廠鍋爐水質化驗操作中，需要利用各種精密儀器設備提高化驗效率，保證水質化驗質量。因此實驗室要積極接受新鮮事物，引進先進的智能化設備，更新實驗裝置，提高工作效率。

(3)保證實驗操作精確性

在水質實驗中，化驗人員需要按照實驗要求進行實驗，保證實驗操作的精確性，從而確保實驗結果的準確性。例如在鍋爐水質化驗時，需要對水蒸汽或者水源內取樣，由于單一水樣無法反應出鍋爐水整體的水質情況，為了保證實驗結果的精確性，需要進行多次重復取樣。在重復取樣時需要按照實驗要求結合實際情況，分時段在不同位置進行取樣，保證取樣操作的精確性和科學性。

6.結束語

火電發電廠近年來取得了飛速發展，為電力事業的發展做出了重大貢獻，為社會主義經濟發展能提供能源動力。鍋爐設備是火力發電廠的重要設備，其運行狀態對整個電廠有著直接影響，因此要重視火力發電廠鍋爐設備水質化驗工作，保證水質，靈活的運用各種水質化驗方法，保證鍋爐設備安全穩定運行。