福建省在用電站鍋爐水汽質量檢驗情況分析與解決存在問題的建議

摘要：文中以2023年1月至12月期間，福建省在用的200臺電站鍋爐的水汽質量檢驗情況和數據為研究對象，從現場情況、檢驗數據和檢驗結論等方面進行分析，提出檢驗存在的問題和解決問題的建議，為電站鍋爐水汽質量檢驗工作的提升提供思路。

關鍵詞：電站鍋爐；水汽；質量檢驗

Analysis on Situation of Water and Steam Quality Inspection and Suggestions for Solving the Existing Problems of Power Boilers in Use in Fujian Province

CHEN Junyan

（ Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection Institute， Fuzhou 350008， Fujian， China ）

Abstract： This article focuses on the situation of water and steam quality inspection and analysis data of 200 power boilers in use in Fujian Province from January to December 2023. It analyzes the on-site situation， inspection data and inspection conclusions， "identifies inspection issues and proposes suggestions for solving the existing problems， providing ideas for improving the quality inspection of water and steam in power boilers.

Key Words： "Power boilers; Water and steam; Quality inspection

0 引言

電站鍋爐指鍋爐主蒸汽壓力不低于3.8 MPa的火力發電機組及蒸汽動力設備。電站鍋爐長期在高溫度、高壓力環境下運行，因此其對相關水汽質量有著很高的要求。根據《中華人民共和國特種設備安全法》第三十九條、第四十條及TSG 11-2020《特種設備安全技術規范——鍋爐安全技術規程》的要求，電站鍋爐使用單位應當做好鍋爐水處理工作，保證水汽質量符合標準要求，并且在檢驗合格有效期屆滿前一個月向特種設備檢驗機構提出定期檢驗要求，其中水質處理定期檢驗結合鍋爐外部檢驗進行[1]。目前，電站鍋爐水汽質量檢驗主要依據標準GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》和NB/T 10937-2022《鍋爐水（介）質處理檢驗導則》。電站鍋爐水汽質量直接影響鍋爐的運行安全和鍋爐的節能減排，因此做好電站鍋爐水汽質量檢驗至關重要。

福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院是福建省特種設備安全節能的重要技術保障單位，擔負著全省（除廈門外，下同）電站鍋爐水汽質量法定檢驗的技術支撐任務[2]。2023年，福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院共完成218臺次電站鍋爐水汽質量檢驗，為全省在用的200臺電站鍋爐的水汽質量提供了有效的技術服務。

1 "2023年福建省在用電站鍋爐水汽

質量檢驗完成情況

根據統計數據，2023年全省共完成200臺在用電站鍋爐水汽質量檢驗，其中福州市（含平潭綜合實驗區）電站鍋爐數量最多，共49臺占全省電站鍋爐總臺數的24.5 %，泉州市和漳州市位列第二和第三，分別為36臺和34臺，占全省電站鍋爐總臺數的18.0 %和17.0 %，而三明市由于早年三線建設的原因，工業發展較為靠前，也有25臺電站鍋爐，占全省電站鍋爐總臺數的12.5 %。全省電站鍋爐分布整體呈現沿海多、山區少的特點，這與福建西高東低的地勢以及沿海地區經濟較為發達有著密不可分的關系。全省額定工作壓力在3.8 MPa至5.8 MPa的電站鍋爐占比最高，達到54.00 %，超過全省電站鍋爐總數的一半。這是由于全省共有71臺垃圾焚燒電站鍋爐，該種類鍋爐的主要額定工作壓力在3.8 MPa至5.8 MPa。

2 "2023年福建省在用電站鍋爐水汽

質量檢驗情況分析

根據GB/T 12145-2016和NB/T 10937-2022相關條款，額定工作壓力在3.8 MPa至16.7 MPa的電站鍋爐，水汽質量檢驗結論分為符合要求、基本符合要求和不符合要求。其中符合要求為檢驗結果全部符合標準要求；基本符合要求為部分檢驗結果不符合標準要求，但給水硬度、鐵離子、銅離子、pH值、爐水pH值和主蒸汽二氧化硅、鈉離子指標符合要求；不符合要求為檢驗結果不符合標準要求，且超出“基本符合要求”結論中的指標或其他指標嚴重超標，容易導致鍋爐快速結垢、腐蝕和蒸汽品質惡化。額定工作壓力在16.7 MPa及以上的電站鍋爐，水汽質量檢驗結論分為符合要求和不符合要求。其中符合要求為檢驗結果全部符合標準要求；不符合要求為檢驗結果不符合標準要求[3]。

在全省在用電站鍋爐的水汽質量檢驗中，僅有16臺電站鍋爐檢驗結論為不符合要求，需要進行復檢，占全省在用電站鍋爐總數的8.0 %。這16臺電站鍋爐水汽質量不符合要求的主要原因為主蒸汽鈉離子、主蒸汽二氧化硅不符合標準要求。剩余184臺電站鍋爐結論為基本符合要求或符合要求，不需要進行復檢。但基本符合要求的結論說明鍋爐水汽質量仍存在一定問題，需持續關注。在79臺水汽質量檢驗結論為基本符合要求的電站鍋爐中，爐水磷酸根不符合標準要求的有28臺，給水溶解氧不符合標準要求或無現場檢測條件的有22臺，凝結水溶解氧不符合標準要求或無現場檢測條件的有20臺，補給水出口電導率無現場檢測條件的有16臺。

主蒸汽鈉離子、主蒸汽二氧化硅的超標會引起汽輪機葉片的積鹽，影響汽輪機安全經濟運行；爐水磷酸根含量偏低會引起鍋爐結垢，而爐水磷酸根含量偏高則會導致蒸汽品質惡化；給水溶解氧超標會引起鍋爐汽水系統的氧腐蝕；凝結水溶解氧超標會導致凝汽器系統管道腐蝕，加重除氧器工作負荷。

因此，電站鍋爐應盡量做到所有水汽指標符合標準要求，保證生產的安全經濟運行。

3 福建省在用電站鍋爐水汽質量檢

驗的建議

根據福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院近年來的電站鍋爐水汽質量檢驗現場情況和收集到的使用單位水汽質量自行檢測情況進行分析研究，提出以下使用單位在自行檢測和鍋檢院在檢驗時的建議：

1）采樣應符合GB/T 6907-2022《鍋爐用水和冷卻水分析方法 水樣的采集方法》標準要求，取樣管應選用不銹鋼材質，取樣裝置應配有冷卻器，保持取樣閥門常開，并控制水樣流量在300～700 mL/min，水溫在40℃以下[4]。采樣瓶應預先清洗干凈，并用待測水樣沖洗三次后收集水樣并迅速密封。在現場檢驗過程中發現部分企業為了節水，取樣閥門保持常閉狀態，僅在取樣時臨時開啟并在取樣后迅速關閉。取樣閥門在常閉狀態下，取樣管道內會存在大量積鹽，在未進行沖洗的情況下進行取樣會導致水樣中的鹽含量顯著上升，影響水汽質量的判斷。即使打開閥門后取樣也需使用穩定流量沖洗管道30分鐘以上方可取樣檢測。

2）在現場檢驗過程中發現部分企業的給水和爐水pH的現場檢測結果與自行檢測結果存在較大偏差。原因包括但不限于：企業pH計未經過有資質的單位計量檢定，企業未對pH計進行自行校準，企業所采購的校準用溶液或化學試劑存在廠商不明、有效期不明或超出有效期等情況，企業pH計電極老化或新更換電極未完全活化等。除此之外，取樣冷卻器冷卻效果不佳也是導致pH檢測存在較大偏差的重要原因。溫度越高，水樣的pH值越低[5]。標準要求測試水樣在25℃下的pH值，而大部分取樣冷卻器無法有效將水樣冷卻至25℃，所以要使用有著可靠溫度補償的pH計進行檢測或將水樣冷卻至25℃再進行檢測。

3）給水溶解氧和凝結水溶解氧含量的檢測應符合GB/T 12157-2022《工業循環冷卻水和鍋爐用水中溶解氧的測定》標準要求，電站鍋爐因標準控制的溶解氧均在微克級別，故只能采用內電解法（即比色法）和氧電極法。極少數企業仍采用碘量法進行滴定測定溶解氧，該方法適用的質量濃度范圍為0.2～8 mg/L，遠遠超出微克級別[6]。而采用內電解法的企業則在取樣上存在較大問題，方法要求使用水封桶和專用的具磨口塞溶氧瓶，大部分企業僅使用一個專用的具磨口塞溶氧瓶，這樣采集到的水樣溶解氧含量會存在偏高的情況。使用氧電極法測定溶解氧時需使用流通池，不能直接使用電極對開放水樣直接進行測定，標準規定當測定的溶解氧質量濃度小于200 μg/L時，應連接好流通池，以隔絕空氣中氧的干擾。

4）爐水磷酸根含量的檢測主要有兩種標準，分別是GB/T 6913-2023《鍋爐用水和冷卻水分析方法 磷酸鹽的測定》和DL/T 502.13-2006《火力發電廠水汽分析方法 第13部分：磷酸鹽的測定（分光光度法）》。這兩種方法均采用分光光度法對鍋爐爐水的磷酸根含量進行測定。這種方法需要配制一系列的標準溶液來獲得吸光度對濃度的工作曲線，并利用工作曲線計算水樣的磷酸根含量。因此工作曲線的可靠性非常重要。在固定時間或每次配制新的顯色劑后，都應配制新的一系列標準溶液重新繪制工作曲線。

5）大部分新裝電站鍋爐配有水汽在線監測裝置。但在現場檢驗過程中發現大量水汽在線監測裝置處于失效或停用狀態。定期校準并維護保養水汽在線監測裝置可以減少班組水汽化驗頻次，并可將手工化驗結果與在線表結果進行比對，形成雙保險的效果。

4 結語

綜上所述，通過對2023年福建省200臺在用電站鍋爐水汽質量檢驗結果的分析，并結合現場檢驗情況和實驗室化驗情況，提出存在的問題和解決問題的建議，為今后繼續開展全省在用電站鍋爐水汽質量檢驗提供了提升的思路和方向。

參考文獻

[1]國家市場監督管理總局.鍋爐安全技術規程：

TSG 11-2020[S].北京： 中國標準出版社，2020：10.

[2]福建省特種設備檢驗研究院機構簡介[EB/OL].

https：//www.fjtj.com/jggk_jgjj？ctlgid=426374，

2024-02-01.

[3]國家能源局.鍋爐水（介）質處理檢驗導則：NB/T

10937-2022[S].北京： 中國標準出版社，2022：05.

[4]國家市場監督管理總局.鍋爐用水和冷卻水分析

方法 水樣的采集方法：GB/T 6907-2022[S].北京：

中國標準出版社，2022：03.

[5]田利，程陽，王艷芬，等.基于在線pH測量中溫度

補償影響的實例分析與探討[J].熱力發電，2023，

52（09）：190-194.

[6]國家市場監督管理總局.工業循環冷卻水和鍋爐

用水中溶解氧的測定：GB/T 12157-2022[S].北京：

中國標準出版社，2022：03.