火力电厂锅炉启动水质改善措施
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作者: 郑锦培
[摘要]在长期的生产实践中，我们逐渐认识到水质状况对锅炉的安全化与经济化都有很重要的影响。本文就此对锅炉水质进行了分析，对水质改善的一些措施进行了粗浅的探讨。
[关键词]锅炉水质；改善
一、水质改善的目的及作用
天然水成分复杂，水质较差，水质不良对锅炉的危害主要有以下几点：
1、产生水垢。锅炉是将燃料的热量转移到水的一种热交换设备。如果锅炉进水没有达到相关的水质指标，受热面就会形成水垢，会对锅炉的热传递产生影响，降低了锅炉的导热能力。导热系数的大小对应其导热能力的大小。水垢的导热系数是锅炉钢铁材质导热系数的数十乃至数百分之一。因此，水垢会造成燃料资源的极大浪费。同时，锅炉的受热面容易损坏，会影响锅炉的安全运行。
2、造成锅炉的腐蚀。不良的水质同样会造成锅炉的腐蚀。未达标的锅炉进水，会使锅炉的水冷壁、对流管束和锅筒等金属构件腐蚀变薄以及凹陷，乃至于穿孔。如果腐蚀情况较为严重，会使锅炉的内部结构遭到破坏，降低了锅炉的使用寿命，造成不必要的经济损失。
3、汽水共腾。蒸发表面汽水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象，叫汽水共腾。发生汽水共腾时，水位表内也出现泡沫，水位急剧波动，难以分清汽水界线；过热蒸汽温度急剧下降；严重时，管道内发生水冲击。汽水共腾与满水一样，会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，影响锅炉设备的安全运行。
二、启动前的水质过程控制
1、锅炉水的处理。锅炉水的处理包括预处理、软化处理、除氧处理。
⑴预处理，所用的锅炉用水要预先进行净化处理，例如沉淀、过滤、凝聚等。针对某些高硬度、高碱度的废水，应该先进行相关的化学处理，再通过离子交换软化。⑵软化处理，目前普遍采用的是离子交换软化，它主要是利用树脂的吸附交换功能，将水中主要钙镁离子去除的过程。⑶除氧处理，水中溶解有一定量的氧，尤其是低温环境下的水中溶解氧更加充足，当然水中也含有二氧化碳等气体，这些都容易使锅炉发生腐蚀。
2、锅炉的酸洗。为了防止锅炉结垢严重导致受热面温度过高，必须对锅炉进行定期酸洗。酸洗的主要原理就是水垢中的碳酸盐成分与盐酸发生化学反应，达到去除的目的。酸洗主要有两种方式，静态浸泡和动态强制循环。酸洗需要注意以下几点：
⑴在酸洗之前，应先做模拟实验，确认水垢的成分、性质，验证盐酸对水垢的去除效果。水垢的厚度要达到0.5mm以上，并且覆盖受热面80%以上。必须在有酸洗经验的技术人员领导下，合理选取酸洗的措施和方案。酸洗次数不应过多。⑵在酸洗前，应购置操作人员所需的防护用品，开窗通风，确保工作人员的人身安全；工作地点应严禁烟火，防止酸洗产生的氢气发生爆炸，造成不必要的损失。做好锅炉的通气工作，使反应产生的气体顺利排出。⑶详细记录每一次酸洗过程中出现的问题及处理方法，还有相关的化验数据。对于没有相关酸洗经验或经验尚浅，应该聘请专业人员参与清理。⑷在锅炉酸洗的末期，投入的碱液主要发生钝化反应，使得锅炉形成碱性保护膜。但值得注意的是，有时黑色保护膜虽然形成，但是用水冲洗就会使黑色膜消失，这种情况说明钝化失败。可以适当提高温度，或者采用带压钝化，可以形成较为稳定的钝化膜。⑸防止酸洗引起爆管事故，如果酸洗方法不当，尤其是出现垢渣脱落、聚集，容易在锅炉启动运行时引发事故，因此必须引起高度重视。
3、锅炉的冲管冲洗。在火力发电厂建设过程中，锅炉的吹管是一项费时、费力的工作。目前主要的吹管工艺有稳压法和降压法。有些地区采用的加氧吹管方式、合理控制吹管参数、加强锅炉的冲洗和换水，取得了较好的经济和社会效益。蒸汽加氧吹管的原理是：在高温汽流和氧气共同作用下，存在于受热面和蒸汽管道中的杂物盒腐蚀物质从管道中排出，并在设备表面形成耐腐蚀的保护膜。
同时，在冲管过程中，应注意降噪的工作。目前已经有多种冲管降噪工艺得到很好的应用，降噪的效果也较好。
三、锅炉启动后的水质改善措施
1、锅炉的冷热态冲洗。为了使锅炉用水水质达到相关标准，必须在锅炉启动时对锅炉水系统内的杂志、盐分和部分因腐蚀造成的氧化铁进行清洗。锅炉冲洗分为冷态冲洗和热态冲洗，冷态冲洗又有开式冲洗和循环冲洗两个阶段。
在冬季进行热态冲洗时还应做好防冻工作。热态冲洗的蒸汽量较少，在温度较低时，极易造成空冷凝汽器冻结。在进行热态冲洗前，可以对系统进行严密性测试，在测试合格后方可进行冲洗。实践证明，采用适当的防冻方法，可以有效的控制冻裂事故的发生。在实际操作中，根据不同的环境需要，结合现有的冷热态冲洗技术，讨论制定出适合现场要求需要的清洗方案。
2、锅炉洗硅的过程控制。随着我国电力工业的不断发展，火电机组的容量越来越大，参数也越来越高，对水质的要求也随之增高。硅化物是水质影响较大的污染物之一。虽然在锅炉启动前对机组进行了一系列的清理，但是硅化物不溶于水和一般的酸，并且由于锅炉内高温、高压的环境，硅化物会溶解于炉水中，并且硅酸的蒸汽溶解携带随着蒸汽压力的提高而上升。含硅量超过一定的范围，就会造成硅垢的沉积，影响整个系统的安全。
在锅炉启动后，为了完成洗硅过程只能通过控制凝结水、疏水、给水和炉水硅化物的含量，尽量保证蒸汽二氧化硅含量达到所需的要求。目前在某些地区采用的碱化处理洗硅工艺，它的主要机理是在洗硅过程中，增加磷酸盐的浓度，通过控制pH值与磷酸根离子的含量，使得炉水中主要存在以硅酸氢根离子和硅酸根离子形式的硅化合物，降低硅酸的比例，从而使得蒸汽的溶解携带量减少。
四、总结
锅炉水质控制是一项系统工程，对整个火力电厂都有要求。
1、对操作人员的要求。为了达到水质目标，工作人员必须认真贯彻落实执行国家锅炉水质标准，不断提升自身技术、操作和责任感，严格遵照各项操作章程，切切实实完成水质处理任务。
2、对设备的要求。水质改善不仅需要操作人员扎实的技术功底，还需要专业的配套的设备做支撑。目前在水质检测、锅炉冲洗等环节，都需要相关的配套设备，这些设备能够保障水质的准确、快速检验，保障锅炉运行安全。
3、对管理人员的要求。在水质改善的控制管理方面，应该积极落实全过程控制原则，完善锅炉水质监督和管理体系，将各项要求制度化、常态化，保障各个部门协调、高效、有序的运行。
4、对技术的要求。目前火力电厂锅炉水质的改善方面还存在很多不足，很多处理方法都有待提高和改善，因此必须加大对水质处理技术的投入，完善水质处理工艺，使得水质处理更加安全化、经济化。
参考文献
[1]杨守伟.国产超临界锅炉启动系统分析[期刊论文].河北电力技术,2009(01)
[2]李培元.火力发电厂水处理及水质控制(2版)[M].北京:中国电力出版社,2008．
[3]岳玉玲,吕葆华.工业锅炉水处理工作存在的问题和对策.科技创新导报,2010(19)．
[4]炉水处理原理与设备册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社．
[5]邝远平,邓卓宝.工业锅炉水处理中的问题分析与措施[J].沿海企业与科技,2010,(04)．
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