PDF《地下水用于锅炉补给水的加药处理》

1 地下水用于锅炉补给水的加药处理 胡楚翘 (江苏省特种设备安全监督检验研究院泰州分院兴化所 江苏 225700) 摘要 本文通过对平原地区一例地下水用于小型生活锅炉锅内加药处理的过程介绍,方 法阐述与分析,从一个侧面探讨了较高硬度、碱度水在≤4t/h 锅炉内,单纯采用锅内加药 处理的可行性.

对类似水源水质地区,根据本地实际,搞好锅炉水质调节处理,落实节能降 耗,减少事故发生率具一定的参考价值. 主题词 锅水 加药 处理 我国是一个幅员辽阔的国家,不同地域的水资源不同,水中离子的组成虽然有变化,主 要成分却大体相当;

不过,其中的杂质会因地域地貌地理结构的千差万别而具不同的含量. 大家知道,即使在同一区域,地下水离子的摩尔浓度也往往比地表水高出两到数倍;

同样是 地下水,由于采集的地点和深度不同,其离子的摩尔浓度与地表水相比甚至会高出十数倍. 而与广大的长江中下游平原地区相比, 在我国的很大一部分地区, 它的基本水源或地表水的 离子含量达到甚至超过了平原地区地下水的离子含量. 依据 GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》 (以下简称 GB/T 1576-2008)单纯采用锅内加 药处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质的规定,类似地下水这样水质的水是不能直 接用来作为锅炉补给水的. 大家知道,对于一般工业锅炉而言,除应当对原水进行一系列沉淀净化处理外,针对不 同的原水水质,还应根据需要采用不同的降低硬度、碱度的处理方法;

在此基础上,必须对 锅炉的补给水进行钠离子交换软化处理,使其达到 GB/T 1576-2008 的要求,并根据水质监 测的结果进行必要的锅内水质调节处理,确保锅炉安全、节能,经济运行. 但是, 对不具备锅外水质处理条件, 或虽然有一定条件但不能处理到位的小型生活锅炉, 或额定蒸发量小于等于 4t/h,并且额定蒸汽压力小于等于 1.3MPa,对蒸汽品质要求不高的 小型工业锅炉,给水硬度在无法达到 GB/T 1576-2008 规定的≤4.0mmol/L 时,如何直接采取 简便的锅内水质调节措施,拾遗补缺,保障这部分锅炉的无垢运行是我们面临的一个课题. 为此,针对我市某集镇浴室,我们对一台 LSG0.3-O.2-AⅡ锅炉,进行了锅内加药水质调 节处理试点,取得了较好的效果. 当我们对这台锅炉进行内部检验时发现:锅内水垢厚 0.5-2mm,局部

3 mm,下脚圈环周垢 渣堆积深

120 mm;

这台新投用锅炉,实际运行时间仅一年左右,主要受压部件便被大量结生 的碳酸盐水垢所覆盖. 该锅炉给水采用地下深井水,经水质化验分析:硬度 6.0mmol/L、全碱度 9.2mmol/L、 PH 值(25℃)7.2.也就是说碳酸盐硬度=6.0mmol/L,负硬度(钠碱度)=3.2mmol/L. 根据这种水质的特点,我们采用了氢氧化钠、磷酸氢二钠、水解聚马来酸酐进行复合处 理. 氢氧化钠与水中的碳酸氢盐主要进行如下反应: Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3↓ + NaCO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + 4NaOH = Mg(OH)2↓ + 2Na2CO3 + 2H2O 磷酸氢二钠与水中的碱性物质反应,一定程度降低了锅水的总碱度,这也给氢氧化钠的

2 投用量腾出了空间,避免了 PH 值超标的可能,其主要化学反应式为: Na2HPO4 + NaHCO3 = Na3PO4 + CO2↑+ H2O 2Na2HPO4 + Na2CO3 = 2Na3PO4 + CO2↑+ H2O 同时生成的 Na3PO4 与硬度物质反应,生成水渣,其化学反应式为: 2Na3PO4 + 3CaCl2 = Ca3(PO4)2↓+6NaCl 2Na3PO4 + 3CaSO4 = Ca3(PO4)2↓+3Na2SO4 2Na3PO4 + 3MgCl2 = Mg3(PO4)2↓+6NaCl 2Na3PO4 + 3MgSO4 = Mg3(PO4)2↓+3Na2SO4 总体为水解聚马来酸酐提供了碱性的环境,提高了复合处理的效果. 该炉运行三个月后,经停炉检查未发现新增水垢,原来结生的水垢覆盖率下降了 50%左右.为了进一步加快老水垢的疏松脱落,我们依据 GB/T 1576-2008 单纯采用锅内加药处理 的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质规定的锅水合格范围,在综合调整各药剂比例关系 的基础上增加了磷酸三钠的投药量, 把磷酸根的控制值从原来的15.0mg/L提高到35-45mg/L. 运行一段时间后经停炉检查,达到了令人满意的效果. 此外,我们依据 TSG G5001-2010 锅炉水(介)质处理监督管理规则,TSG G5002-2010 锅炉水(介)质处理检验规则,GB/T 1576-2008 的相关要求和具体规定,不断强化辖区内锅 炉水(介)质处理的整顿治理和检验监测,对不符合要求,一时又无法整改到位的设备加强 技术服务,比如我市某集镇工厂同样采用较高硬度、碱度地下水(经水质分析:按硬度对天 然水的分类,已达极硬水. )作为锅炉原水进行处理.现有钠离子交换器周期制水量不能满 足在用 4t/h 锅炉运行需要,锅炉补给水常常不能达到 GB/T 1576-2008 采用锅外水处理的自 然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质关于补给软化水≤0.030mmol/L 的规定.实际运行不足 一年时间,就因锅炉结垢严重,造成管口过烧、泄漏而进行了全部烟火管换管大修.我们采 用了部分钠离子交换(另文阐述) ,充分利用原水钠碱度,计算复配磷酸三钠,锅内水质调 节的处理方法来满足 GB/T 1576-2008 规定的相关要求,保障锅炉正常运行. 上述地下水用于锅炉补给水的加药处理, 是我们在水质监测工作中, 根据监测数据和锅 炉用户在用水质实际情况所做的一点探索,写出来与同行探讨. CHEMICAL TREATMENT OF THE GROUNDWATER USED AS BOILER FEED WATER Hu ChuCqiao (Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision and Inspection Institute Taizhou Branch Xinhua Institute) Abstract: This article introduces a case in plain area, which adopted internal chemical treatment to the groundwater used as feed water in small boiler. By elaborating the detailed processes and methods in this case, we explore, from one aspect, the feasibility of the pure internal chemical treatment to the groundwater with high hardness and alkalinity in a boiler ≤4t/h. It is of reference value to the future treatment of water with similar quality, and thus improves the treatment technology based on local condition, saves energy, reduces consumption and cuts accidents. Key words: boiler water, chemical treatment