锅炉是特种设备之一- ,为了保证锅炉的正常使用就需要对锅炉的水质进行特殊处理,这样才能降低由于水质不佳而导致的问题。
本文结合实践工作经验,总结了工业锅炉水的分类、锅炉水化验方法、遇到的问题及提高水质化验采取的控制措施。
1锅炉水的分类和水质类型
1.1锅炉水的分类
水是一种常见的物质。自然界的水有多种形式,包括地下水和地表水。锅炉水按其作用和位置可分为原水、给水、炉水、冷却水和污水。(1)原水:锅炉原水。原水主要有河水、湖水、水库水、井水和城市自来水。(2)给水:直接进入锅炉的水,通常由补给水、回水和排水组成。补给水用于补充锅炉和供热系统的汽水损失。回水是蒸汽或热水的工作或换热,热能是用以返回锅炉的给水。在不污染凝结水和低温水的情况下,应尽量回收利用,减少补给水,改善水质。排水是指各种蒸汽管道和热力设备中的蒸汽凝结水。(3)锅炉水:锅炉运行时吸收热量产生蒸汽或热水的水。(4)冷却水:用来冷却锅炉某些部件的水。(5)污水排放:为了去除炉水中的杂质,保持炉水水质,需要定期或连续排污排出的水。在工业锅炉的日常水质检测过程中,由于不同的水质进入锅炉后会产生不同的影响,因此有必要率先对水质进行科学的分类和汇总。本文主要研究了软水和硬水各种指标的检测方法。
2工业锅炉水质常规化验方法
2.1水质硬度的检验
如果水质硬度过高,在高温状态下,水中的钙离子、镁离子会加快和水中的碳酸根、硫酸根、硅酸等发生反应生成沉淀物(即水垢),水垢分布在锅炉当中,会造成受热不均。若水垢厚度过大,锅炉在加热过程中因为受热不均匀情况过度严重,导致爆炸事故出现。[1]
硬度测定分为总硬、低硬的测定。总硬测定范围是:0.1~5mmol/L
在pH=10±0.1缓冲溶液中,用铬黑T作指示剂,水中钙、镁离子和指示剂形成酒红色络合物,用EDTA标准溶液直接滴定,至纯蓝色为终点。低硬用于软化水、锅炉给水、凝结水的测定,范围为:1~100umol/L,用酸性铬蓝K做指示剂,滴定至蓝色为终点。用计算所得数据信息和标准数据进行比对,明确水质具体分类,也为后续数据处理工作奠定坚实的基础。
2.2水质碱度检验
软水形成的主要原因为硬水中的Ca2+、Mg2+等离子以Na+离子为交换剂进行置换,水质硬度降低。软水中pH过低时,锅水中的氢离子会腐蚀锅炉,使钢板变薄生锈,承压能力下降,严重影响锅炉安全;软水中碱度过高时,会引起水冷壁的碱性和应力腐蚀破裂,对铆接或胀接锅炉会引起苛性脆化。如果pH和碱度不能有效控制,锅炉就会出现问题,增加检修工作同时还会影响生产、供电、供热,造成巨大经济损失。因此对软水pH值和碱度的控制十分重要。
[1]
锅炉水中主要含有OH-、 CO32-等离子,HCO3-在锅水中受热分解为CO32-,CO32-又会进一步发生水解产生OH-和CO2,产生的CO2对汽机和蒸汽管道等热力系统的金属有腐蚀作用,测定碱度通常采用中和滴定法,根据所用指示剂不同,可将碱度分为酚酞碱度和总碱度。酚酞碱度是以酚酞作指示剂,用标准酸溶液滴定水样,达到终点时所测得的碱度(酚酞终点pH约为8.3)。总碱度是指以甲基橙(或甲基红-亚甲基蓝)作为指示剂测得的碱度(甲基橙终点的pH约为4.2)。pH主要是OH-的浓度,是锅水的OH-只为总碱度的一部分,锅水pH合格,碱度不一定合格;锅水碱度合格,pH总在合格范围内。(特殊情况除外)。
2.3溶解氧的检验
锅炉给水中溶解氧含量往往较高,运行时,实际上只有少量的氧参与于了锅内的腐蚀反应,大多数氧从沸腾的锅水中逸出并进入蒸汽及冷凝水中,对管道的金属表面造成腐蚀。
溶解氧的测定方法主要分为容量分析(靛胭脂葡萄糖还原比色法)和仪器分析。容量分析法取样条件要求严格(整体温度不能超出35℃,尽量低于环境温度1~3℃左右,不能有气泡);取样过程中极易进入空气中的氧,溶解氧瓶易损坏;水样中若含有较多的Ca2+、Mg2+等离子,均会产生沉淀,干扰测定;在日光灯和自然光条件下,以白色作为背景和标准色进行比较观察时存在个体差异,准确度不高。