锅炉给水水质超标的危害
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锅炉用水的水质指标包括以下几项:1.全固形物锅炉用水主要来源于地表水和地下水。
这两种水在自然界的流动过程中受到各种污染,如冲剧地表、各种废水废物的侵入以及水生动植物及其死骸的肢解、地层中由金属氧化物形成的无机矿物胶体的溶入等,均造成锅炉用水含有大量的悬浮杂质、胶体杂质和溶解物质。
通常将水中含有上述杂质的总合称为全固形物,单位是毫克/升,用符号“mg/L”表示。
锅炉给水如果不经过处理,使含有大量杂质的水进入锅炉内会造成以下危害:(1)在锅筒内和炉管的拐弯处,形成大量泥砂沉积,不仅影响锅炉的传热和锅水的循环,严重时可堵塞炉管造成被迫停炉。
(2)在锅炉的受热面上结生水垢。
(3)降低锅炉出力,降低锅炉热效率,浪费燃料。
(4)有机胶体杂质会造成锅炉产生汽、水共腾现象。
(5)造成锅炉受热面因过热而鼓包、变形。
(6)严重时,可造成炉管过热爆破。
2.悬浮固形物水中悬浮物颗粒直径约在10-4毫米(mm)以上,是水产生混浊现象的主要原因。
它在水中存在的形式因颗粒直径大小和质量的大小不同分为漂浮的、悬浮的和沉淀的三种形式。
水中含有的各种形式的悬浮物的总合叫悬浮固形物,其单位是毫克/升,用符号mg/L表示。
3.溶解固形物水中含有各种溶解的盐类,通常用含盐量表示水中各种溶解盐类的多少来衡量水质的好坏。
测量水中含盐量的大小,须由水质全分析中所得到的阳、阴离子总和求得。
做水质全分析比较麻烦,常用溶解固形物这个指标近似地表示。
溶解固形物是指溶解于水中的各种盐类,在105一110℃不挥发性盐类含量的总和。
其单位是毫克/升,用符号mg/L表示。
溶解固形物是判断水质好坏的一个重要指标。
它的值越大,说明水质越差。
当水中溶解固形物值过高时,用作锅炉给水,易造成锅炉汽、水共腾和锅炉腐蚀。
要降低锅水含盐量,只有采取加大锅炉排污量,这又会造成热量损失而浪费燃料,同时还影响锅炉功率的发挥。
因此,锅炉给水的溶解固形物值须控制在一定的范围内。
4.pH值是表示水呈酸碱性强弱的一项指标。
生物质能发电项目建设工程主要危险有害因素分析本章对建设项目的装置、物料、工艺及配套设施中固有的危险、有害因素;对潜在的能量失控时出现的危险、有害因素,以及对有可能构成重大危险源的物料、场所及设备进行辨识、分析。
1.1物料分析1.1.1秸秆秸秆易燃烧,在收集、堆放、破碎时,如遇火源,很有可能发生火灾事故。
本工程燃用秸秆,灰熔点低,在锅炉燃烧中容易引起结焦,造成锅炉出力下降,甚至会引起锅炉爆管等重大事故。
秸秆若含水量过低,加之储存不当,可能导致自燃、阴燃等现象的发生,将造成非常严重的后果。
1.1.2高参数汽水电厂热力系统中有很多承压管道和压力容器(如锅炉、除氧器、高低压加热器、排污扩容器等),其中流动着蒸汽和水,具有很高的能量。
当承压管道或压力容器破裂爆炸时,管道或容器内的过热蒸汽及饱和水的蒸发膨胀,产生大量水蒸汽,向四周扩散,可使周围人员烫伤,所以其危害性很大。
1.1.3轻柴油本工程轻柴油用于锅炉点火及助燃,轻柴油闪点≥55℃,若柴油管道发生破裂导致柴油泄漏,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。
另外燃油泄漏油气也会引起人员中毒。
1.1.4其他危险化学品本建设项目生产过程中涉及的其他危险品及化学品特性见表1.1-1。
表1.1-1其他危险化学品除以上危险化学品外,项目还使用到了磷酸盐(锅炉炉水校正处理中使用)等一些非危化品。
1.2厂址条件的危险、有害因素识别1)建设场地多年平均雷暴天数为29d,因此建筑物、构筑物、设备设施在雷雨季节有可能遭受直击雷、地滚雷、雷电感应、雷电波等的袭击,有可能发生火灾爆炸,设备损坏,人员伤害事故。
2)厂址区域属北亚热带季风气候区,四季分明,夏炎冬寒,历年极端最高气温38.4℃,历年极端最低气温 -12.7℃,历年平均相对湿度达81%。
高温、低温和大的相对湿度不利于电厂的正常运行。
3)本工程所在地区地震基本烈度为7度,所以建筑物要考虑发生地震的危险。
4)本工程所在地区历年平均风速1.6m/s,历年最大风速21.3m/s,要防止风灾带来的危害。
影响锅炉炉水pH值的因素及对锅炉的危害热锅炉是生产蒸汽和热水的设备,锅炉用水的水质对锅炉的安全运行和效率有很大的影响,因此,对锅炉用水的水质及水质管理提出一定的要求,把处理后合格的水用作锅炉给水,使锅炉得以安全经济运行。
而pH值就是一个重要的指标,它的变化直接影响到锅炉设备的安全经济运行。
我国现行的《低压锅炉水质标准(GB1576—2001)》中规定:蒸汽锅炉或热水锅炉采用锅内加药水处理或锅外化学水处理时的水质标准pH(25℃)均为给水大于7,锅水10~12。
在锅炉正常运行条件下,由于锅水不断蒸发浓缩和某些盐类的分解,锅水的pH值比给水高,这时在金属表面就能形成一层致密的Fe3O4保护膜,这对锅炉表面的防腐十分有利,因此规定锅水pH值在10~12之间,保证锅炉安全运行。
但由于各种因素的影响造成锅炉炉水的pH值偏高或偏低,这给锅炉设备的安全运行造成危害,必须加以防范,避免发生事故。
1 锅炉炉水pH值偏低的原因及危害1.1 原因及危害一般锅炉用水使用的是城市管网的供水系统,我国《城市供水水质标准》(CJ/T206—2005)规定pH值为6.5~8.5。
城市供水水质在处理和传送过程受pH值的影响较大,同时,地表水的pH值随着季节的变化和外界污染的影响,也在变化。
二氧化碳是一种易溶于水的气体,天然水特别是地下水中,通常含有一定量的二氧化碳。
在水的软化及降碱过程中,常常会产生游离的二氧化碳,含量一般大于20mg/L。
对于中高压以上的锅炉,为防止给水系统腐蚀,应维持给水的pH值在8.0以上,最好在9.0~9.2。
由于净水工艺的连续性和相关性,以及考虑投资成本,不可能满足各种用水设备的要求。
在进行锅炉补给水的离子交换处理时,水的pH值不会有变化,进入锅炉内的补给水偏酸性。
另外,离子交换树脂的碎片等有机物,进入锅炉后,在炉内高温高压下分解形成无机强酸和低分子有机酸;某些物质随给水带入锅内,它们在锅内分解、降解或水解也会产生酸性物质,使炉水的pH值下降。
蒸汽锅炉水质检测标准一、总硬度。
总硬度是指水中钙和镁的离子总和,通常以mg/L(毫克/升)表示。
蒸汽锅炉水中总硬度的标准范围为150-400mg/L,超出此范围会导致水垢的生成,影响锅炉的热传递效果,甚至损坏设备。
二、碱度。
碱度是指水中碳酸氢根离子和羟根离子的总和,通常以mg/L(毫克/升)表示。
蒸汽锅炉水中碱度的标准范围为100-300mg/L,低于此范围会导致锅炉水腐蚀,高于此范围则会导致碱蒸汽腐蚀。
三、氧含量。
蒸汽锅炉水中氧的含量对设备的腐蚀具有重要影响。
通常情况下,蒸汽锅炉水中的溶解氧含量应控制在0.1mg/L以下,超出此范围会导致设备的腐蚀加剧。
四、水垢生成倾向。
水垢是蒸汽锅炉中常见的问题之一,其生成会影响设备的热传递效果,甚至导致设备的故障。
因此,蒸汽锅炉水质检测中需要对水垢生成倾向进行评估,以便采取相应的防护措施。
五、水中杂质。
蒸汽锅炉水中可能存在各种杂质,如铁、铜、锰等。
这些杂质的存在会对设备造成损害,因此在水质检测中需要对这些杂质进行检测和分析,以便及时采取清除措施。
六、水质监测方法。
蒸汽锅炉水质监测的方法主要包括化学分析和物理分析两种。
化学分析主要是通过化学试剂对水中各项指标进行检测,而物理分析则是通过仪器设备对水质进行监测。
在进行水质监测时,需要严格按照相关标准和方法进行操作,以确保检测结果的准确性和可靠性。
七、水质检测标准的重要性。
蒸汽锅炉水质检测标准的制定和执行对于保障锅炉设备的安全运行和延长设备寿命具有重要意义。
只有通过科学、严格的水质检测和监测,才能及时发现问题并采取相应的措施,从而保证锅炉设备的正常运行。
总结,蒸汽锅炉水质检测标准是保障设备安全运行的重要保障措施,各行业工作者应加强对相关知识的学习和掌握,提高水质检测的科学性和准确性,以确保蒸汽锅炉设备的安全运行和延长设备寿命。
锅炉给水含铜量超标的原因分析及处理作者:王蕾赵立明来源:《中国科技博览》2013年第32期摘要:本文针对莱钢能源动力厂老区7#锅炉给水含铜量超标现象进行分析,找出给水含铜量高的原因,通过提高给水pH值,加强给水溶解氧监督,解决给水含铜量超标的问题。
关键词:给水含铜量腐蚀溶解氧 pH值中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-412-011.现状分析能源动力厂老区7#锅炉属于中温中压锅炉,额定蒸发量130t/h,过热蒸汽压力3.82MP。
根据GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中要求给水含铜量应≤10ug/L,自2012年起,在对锅炉给水监督过程中发现给水中铜离子含量较高,超出正常标准。
7#锅炉2012年1月至2012年10月期间锅炉给水铜含量统计如下,见表1。
从表中可以看出给水铜含量在8μg/L到60μg/L之间,铜离子含量超标。
2.锅炉给水铜离子含量较高的危害给水系统是整个热力系统中的一个十分重要的子系统,给水质量不仅对本系统的设备:除氧器、省煤器、高低压加热器、给水泵和疏水箱等的结构、腐蚀产生直接影响,而且给水系统发生腐蚀,其腐蚀产物直接进入炉水,又会导致水冷壁、汽包等设备的结垢与腐蚀。
锅炉给水中铜含量高,表明热力系统含铜部件发生腐蚀,影响日常的设备运行的安全性,对热力系统的稳定运行存在潜在的隐患,同时锅炉给水中铜离子含量高,容易导致锅炉管蒸发部位形成含铜沉积物及汽轮机叶片上沉积铜的氧化物,如果因为凝汽器铜管腐蚀导致给水铜含量高,因凝汽器泄露引起水质恶化,影响机组安全稳定运行。
3.给水铜含量超标原因分析3.1给水除氧不利,导致给水系统发生溶氧腐蚀。
含有溶解氧的水与铜管接触,在一定条件下使铜管发生电化学腐蚀,铜和氧形成两个电极,组成腐蚀电池,在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低,所以铜是电池的阳极而遭到腐蚀。
溶解氧作为阴极去极化剂不断引发铜的腐蚀,促进不稳定的氧化物的形成。
②高压高压给锅炉爆炸带来隐患,特别是当锅炉局部腐蚀严重时,由于受压不均匀,极易发生爆炸。
③快速浓缩由于蒸汽是相对较纯净的H2O组份,因此随着蒸汽不断蒸发,水中的杂质浓度成倍增加,使原本溶解度较大或水中含量较低的盐,如硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐,都会因浓度的不断升高而形成水垢,这一现象特别易发生在剧烈蒸发的部位。
、水质不良对锅炉的危害1、结垢2、腐蚀①金属构件破损锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件会因水质不良而引起腐蚀。
结果这些金属构件变薄和凹陷,甚至穿孔。
更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。
被腐蚀的金属强度显著降低。
因此严重影响锅炉安全运行,缩短锅炉使用年限,造成经济上的损失。
②增加锅水中的结垢成份金属的腐蚀产物(主要是铁的氧化物),被锅水带到锅炉受热面后,容易与其它杂质生成水垢。
当水垢含铁时,传热效果更差。
例如,含8%铁并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的热损失,相当于4mm厚的其他成份的水垢。
③产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢,容易引起与水垢接触的金属铁的腐蚀。
铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。
这是一种恶性循环,它会导致锅炉构件迅速损坏。
尤其对燃油锅炉,金属腐蚀产物的危害更大。
3、汽水共腾在锅筒的水、汽界面上,若蒸汽和水不能迅速分离,在锅水沸腾蒸发过程中,液面就会产生泡沫,泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴,这些含盐很高的水滴不断被蒸汽带走,严重时,蒸汽携同泡沫一同进入蒸汽系统,这种现象称为汽水共腾。
这是由于锅水中含有过多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时,或者锅水中的有机物与碱作用发生皂化时而引起的,锅炉汽水共腾会发生以下危害:①蒸汽受到严重污染②过热器管和蒸汽流通管道内出现积盐,严重时能将管道堵塞③使过热蒸汽的温度下降④水面计内充有气泡,造成液面分辨不清⑤在蒸汽流通系统中产生水锤作用,容易造成蒸汽管路连接部位损坏⑥容易引起蒸汽阀门、管路弯头及热交换器内的腐蚀。
、锅炉用水的主要评价指标(一)给水指标1、悬浮物悬浮物是表示不容于水的颗粒较大的一些物质含量杂质的指标。
Mechanical & Chemical Engineering268《华东科技》工业锅炉水质及其对锅炉运行影响分析高彩玲,薛 磊,郑尚书(西安特种设备检验检测院,陕西 西安 710065)摘要:通过近几年对工业锅炉的检验发现,因锅炉水质不良导致锅炉安全性降低、能耗增大的情况较普遍。
文章对由水质降低锅炉安全性及增加能耗的因素进行了汇总、分析,阐述了自己的观点。
关键词:锅炉水垢;水渣;腐蚀;能耗;安全以水为介质进行生产、生活的锅炉最为常见,水作为一种载体通过吸收、释放热量来进行能量的传递。
水质的质量对锅炉的安全、节能起着重要的作用。
在实际的检验过程中因水质不达标造成锅炉结垢、腐蚀和蒸汽质量降低的现象不在少数,这些现象也是鼓包、爆管、汽水共腾及能耗增大的主要成因。
因此,锅炉要节能、安全的运行就必须控制、降低、杜绝一切不安全的因素,在各种不安全因素中水质就是其中之一不能忽视的存在。
1 水质不良的因素 1.1 水处理设备 在锅炉的水质处理上一般采用锅外处理,采用的设备多为常见的钠离子交换器。
钠离子交换器通过软化器中的离子交换树脂使水中的Ca 2+、Mg 2+被钠离子交换,从而使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢。
锅炉补给水的水质主要靠钠离子交换器来处理,在现场检验发现一些钠离子交换器已经损坏或树脂失效、污染、破碎、流失等的设备依旧在使用,此时设备的制水质量已经不能够满足《工业锅炉水质》中锅炉给水指标的相关要求。
这些含有大量Ca 2+、Mg 2+及杂质的水质进入锅炉,伴随着锅炉的运行在锅炉水侧会形成水垢(图1)、水渣(图2),从而影响锅炉安全且降低锅炉受热面导热系数增加锅炉能耗。
图1(a)锅炉管子水侧结垢 图1(b)垢样图2(a)锅筒水侧松软的水渣 图2(b)下集箱水渣堆积1.2 人员的配置、管理在锅炉的人员配置上,根据法规的要求必须有锅炉安全管理人员、锅炉运行操作人员、锅炉水处理作业人员并且以上的人员应是持证上岗,但是在检验的过程中常见缺少持证的锅炉水处理作业人员。
一、电力锅炉除盐水处理系统,锅炉除盐水系统锅炉是生产蒸汽或热水的换热设备。
随着经济的发展,锅炉越来越广泛的应用于生产和生活的各个部门。
水是锅炉的换热介质,锅炉给水的水质好坏,对于锅炉的安全运行、能源消耗和使用寿命有至关重要的影响。
电力锅炉除盐水处理系统,锅炉除盐水系统锅炉种类繁多,可按本体结构、压力、蒸发量、燃烧方式、燃料品种等划分为不同类别。
由于其容量、水容量、蒸发量、工作压力的不同,各类锅炉对给水和炉水水质要求各异。
一般情况下,容量越大,水容量越小,蒸发量越大,工作压力越高的锅炉对水质要求越高。
二、锅炉分类低压、中压、高压和超高压锅炉是由锅炉产生蒸汽的压力大小不同而划分的。
按照表压力分等级如下:低压锅炉:<2.45Mpa(<25kgf/cm2);中压锅炉:3.82-5.78Mpa(39-59kgf/cm2);高压锅炉:5.88-12.64Mpa(60-129kgf/cm2);超高压锅炉:12.74-15.58Mpa(130-159kgf/cm2);亚临界锅炉:15.68-18.62Mpa(160-190kgf/cm2);高临界锅炉:>22.45Mpa(>229kgf/cm2);由于锅炉的工作压力不同,对于水质要求以及控制方法上也有不同。
工作压力越高的锅炉,对水质的要求也越高,控制也越严。
水质控制的目的是防上锅炉及其附属水、汽系统中的结垢和腐蚀,确保蒸汽质量,汽轮机的安全运行,并在保证上述条件下,减少锅炉的排污损失,提高经济效益。
低压锅炉可以在炉内水处理,但目前一般是采用炉外水处理的方式以软化水作为补给水;中压锅炉及部分高压锅炉,通常采用脱碱、除硅、除盐和钠离子交换(中压锅炉)后的软化水作为补充水。
而在炉内主要采用磷酸盐处理。
对于高压及亚临界汽包锅炉,现在一般都是用化学除盐水补给,而在炉内采用磷酸盐处理或是挥发性处理。
对于直流锅炉必须采用挥发性处理。
此外,对给水处理中的溶解氧、炉水的含盐量、SiO2和pH值的调节等,也因锅炉压力的提高而要求更严。
锅炉给水水质的不良对锅炉的危害水处理行业知识加入时间:2009-9-21 21:28:55一、锅炉定义及分类:锅炉是利用燃料燃烧所释放出的热量或工业产生中的余热,生产蒸汽或热水的设备。
由于我国的锅炉种类繁多,很难用统一进行分类,以下介绍工业锅炉常用的几种分类方法。
(1)按用途分类:有电站锅炉、工业锅炉和生活用炉。
(2)按输出介质分类:有蒸汽锅炉、热水锅炉和汽水两用锅炉。
(3)按燃料分类:有燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。
(4)按蒸发量分类:有小型锅炉(蒸发量小于20T\h)中型锅炉(蒸发量为20-75T\h)和小型锅炉(蒸发量大于75T\h)(5)按压力分类有:低压锅炉(工作压力不大于2.5兆帕)和高压锅炉(工作压力为8.0-11.0兆帕)。
二、锅炉供热系统的水汽循环:水循环对锅炉安全运行具有很重要的意义。
锅炉金属受热在高温状态下工作。
如果没有连续不断的水汽混合物冷却,则管避温度会很快升高,当温度超过了管子金属的耐热极限时,管避就有可能发生鼓包和蠕变严重时经过处理。
管避就会结生水垢,从而破坏锅炉水循环。
这就是为什么所有锅炉都应安装软化水装置的道理。
三、锅炉给水水质的不良对锅炉的危害:水质不良,是指给水中含有较多的有害杂质,这种水如果不经过任何处理,将会带来以下危害。
(1)结垢:水在锅炉内受热后沸腾蒸发的结果,为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。
当这些杂质在锅水中达到饱和时,便有固体物质析出。
所析出的固体物体,如果悬浮在锅水中,就称为水渣;如果牢固地附着在受热面上,则称为水垢。
人们称水垢为锅炉的“百害之源”,关键是水垢的导热性太差。
锅炉钢板的导热系数约为40-50千卡\米·小时·℃,而水垢的导热系数要比锅炉钢板小数十倍到数百倍。
这样就会造成锅炉出力下降。
如果锅炉结有水垢,又要保持一定的出力(工作压力和蒸发量)。
这样只有增加火侧的温度才行,水垢越厚,导热系数越差,锅炉火侧的温度就得越高。
一、水中的杂质
水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外,还有溶解固形物。
溶解固形物最常见的有八种离子:氯离子(Cl--)、硫酸根离子(SO2-4)、重碳酸根离子(HCO--3)、碳酸根离子(CO2-3)、钠离子(Na+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、钾离子(K+)。
以上杂质的水溶液,假如直接用于锅炉给水,则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害:产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。
二、各种杂质对安全生产的影响
钠离子:限制炉水中的含钠量是为了保证蒸汽品质。
因蒸汽带水,使炉水中的钠盐带入蒸汽,当含盐量超过一定数值时,蒸汽带水量会明显增加,使蒸汽品质明显变坏。
过热蒸汽带入汽轮机的钠化合物,由于钠化合物在过热蒸汽中的溶解度不大,而且随着蒸汽压力的下降,溶解度也会很快下降。
所以在汽轮机内,当蒸汽压力稍有降低时,它们在蒸汽中的含量就高于溶解度,因此很容易从蒸汽中析出而沉积在汽轮机内,不仅影响汽轮机的出力,而且还危机安全运行。
氧:自然水中,大多都溶解有氧。
氧存在于水中,对于钢、铁、铜等金属,都具有不同的腐蚀作用。
pH值较低的水,能促进溶解氧的腐蚀作用;pH值较高的水,可使这种作用减弱。
当水温升高,但不足以使溶解氧从水中析出时,腐蚀作用的速度会加快,所以在热水管和凝聚水管中,氧腐蚀更为
严重。
经验得知,此温度约在60~90℃之间。
溶解氧的腐蚀,只有在水溶解中才能发生。
溶解氧的腐蚀,是锅炉金属表面腐蚀的主要和常见的原因。
二氧化硅:在所有自然水中,二氧化硅的含量差异较大,江河中二氧化硅在一年中变化也很大。
二氧化硅在锅炉内形成的水垢是非常坚硬的,且呈透明或半透明状态,类似玻璃。
用机械方法清除这种水垢,要比清洗一般碳酸盐水垢多几倍工时,这种水垢的导热性能极差。
当水垢产生后,会使受热面降低传热作用,以致造成受热面过热烧坏。
铁:自然水中含铁量小于0.1mg/L时,并无影响,但当含量超过0.3mg/L 时,水就会有味、混浊。
地下水含有铁时,会出现红色氢氧化铁沉淀。
锅炉补给水中含铁量过高,会导致锅炉受热面炉管产生氧化铁垢。
氧化铁水垢的导热性能很差,平均导热系数只有0.1~0.2kcal/(m·h·℃),仅为钢材的1.67‰~5‰;即使与锅炉内常见的钙镁水垢相比,平均导热数也要低很多,约为钙镁水垢平均导热系数的1.67%~40%。
而资料显示,锅炉受热面上附着1mm厚的水垢时,其燃料的消耗将增加1.5~3.0%,由此可见,在锅炉炉管上生成的氧化铁水垢将大大降低锅炉的经济性。
氧化铁水垢不仅严重阻碍传热,而且会造成传热面局部温度过高,导致金属强度下降。
因此,锅炉给水的铁含量超标,还容易造成炉管变形,进而危及锅炉的安全。