摘要：锅炉除盐水系统里面的有机物质污染主因是二级去除盐水体系当中的阳床和阴床时间周期内制水数量降低，酸和碱的消耗数量明显提升，同时锅炉水的PH数值小于正常数值，而直接影响到体系的安全经济运转。本文在研究探索锅炉去除盐水系统的基础上，用某工厂锅炉去除盐水体系的有机物质污染为例子，对这个工厂的供给水和炉子里面的水处置体系进行水质检查、实验解析和问题排除，最终发现水里面的有机物质污染是引发上述问题的主要因素，并对此提出了相应的解决措施，且效果比较明显。
关键词：锅炉除盐水系统；有机物污染；处理方法
引言
文章例举的这家以燃烧煤为主要动力的电力公司，使用的循环流化床炉子共有三个（型号包括5.30-MX 11/CG- CG- 75），使用的水源是混凝、沉淀、软化和过滤加工之后的二级除盐水源，制水数量最大可达到每小时360立方米。水源品质是Ⅳ类，包含有丰富的有机物质，在每年缺水时其有机物质浓度会增大，水质会变差，呈现出黑色且散发着异味。虽然通过提前处置可以清除水里面的部分有机物质，但很难做到全部清理。当大批有机物质、腐殖物质和微生物经过阳床和阴床的时候，相应的树脂就会被污染，出现周期内制水数量降低，酸碱耗提升的情况。当有机物质从阴床和混床漏出进入供水体系的时候，随着温度升高会慢慢分解成低分子化合物质和弱酸物质，从而引发供水的PH数值降低，电导几率显著提升，炉中水的PH数值小于规定数值。炉中水的PH过低（PH小于8）会引起锅内壁的Fe3O4膜遭到损坏，这时候锅炉里面的金相部件遭到破坏，而加速金属的腐蚀，在较高温度压力下就易出现管子爆掉的危险情况，而且较低PH还会让炉中水硅酸比例提升，蒸汽附带的二氧化硅含量也会增长，长时间会污染汽轮机叶片，同时产生的有机酸物质还会侵蚀蒸汽输送当中的铜铁和汽轮机叶片。为了避免侵蚀锅炉水汽体系，确保锅炉稳定经济运转，一般需要把炉中水的PK限制在10到12之间，目前比较常见的调整炉中水PH的方式是在供水当中加入氨和使用磷酸盐处置。
1水处理系统的水质异常现象
1.1补给水处理系统
该公司补给水处理工艺流程如图1所示。
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图1 补给水处理工艺流程
在正常运转的情况下，通过二级除盐处置之后的混床制造水PH在7到8之间，二氧化硫的含量不大于20，电导几率不大于0.2：加入氨处置之后流入主要厂房的水源PH保持在8.8到9.3之间。
调阅这个工厂2018年（正好赶上干旱期，原水C1数值大于300mg/ L）运行记录发现，二级除盐处置体系当中阳床的阶段造水数量下降两成，阴床的阶段造水数量下降一成，酸碱消耗明显提升，强阴性树脂再生清理用水数量增加四成，阳和阴树脂的颜色都更深。而且高效率过滤器具、阳床反洗消耗时间变长，反洗之后流出水呈现黑色并且伴随着异味。
1.2炉内水处理系统
这个工厂按照锅炉类型和水汽质量要求设计操控炉子水在5到15mg/ L之间，主要采用磷酸盐加药物方式，操作过程是把调配好的磷酸三钠液体振度数值限制在5到10g/ L，仁溶液是自己制作的二级除盐水，直接加到汽包炉子水当中。查看这个厂子12月份炉子使用报表发现，在正常的情况下，炉子水PH较低，保持在 8到9.2之间（正常范围是9到11），电导几率明显提升（几率数值已经超过30S/cm），图片2是这个工厂12月份炉中水和PH的联系，曲线表明炉子水的 PH太低。
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图2 普通磷酸盐处理PO43--PH关系网线图示
2水质异常原因分析
2.1补给水系统
2.1.1阳树脂破碎率升高及周期出水量下降的分析
通过检验，自来水供水当中游离氯元素含量保持在0.2到2mg/L这个范围，这个厂子供给水处置体系没有安装清理多余氯的装置，阳树脂受到多余氯氧化的影响破损几率增加，丧失了一部分交换功能，并且受到污染，因此阶段出水数量变少。
2.1.2阴床正洗困难及周期出水量下降的分析
通过采集阴床正清洗排出水样本发现，排出水当中钠物质数量比较高是引起阴床正洗过程漫长的主要原因，通过深入分析推测可能是阴树脂遭受有机物质污染。
孟祥利在1989年发表了强碱有机物质污染原料，包含物理作用和化学作用。
前一种作用主要包括漂浮有机物质的污染原料。有机物质附在树脂外表形成一部分离子互换作用基团，受堵的互换离子无法向外部移动，而通常再生过程不会被OH代替，导致树脂互换容积数量变小。后一种作用主要是指溶解有机物质的污染。带着负电的有机物质通过离子互换进入树脂微型孔，使用氢氧化钠再次制造的时候，产生有机物质钠盐，有机物质变大让它很难摆脱树脂，主要反应公式是：
RCOOH + NaOH→RCOONa + H20
清理时，它进行水解.
RCOONa + H20→RCOOH + NaOH
Na0H产生提升了出水电导几率，增加了清理时间。清理水里面阴离子的时候还会和树脂互换，消耗一部分互换数量。最终引起阴床正洗过程变长，出现周期性水量变小。
2.1.3混床正洗时间长及出水电导率升高的分析
由于阴床长期受到有机物质污染，阴床上面的树脂基本上已经饱和，阴床流出水当中的有机物质比例提升，混床当中的树脂慢慢受其污染，相应机理和阴床一样。
如果有机物质进入热力体系，采用高温把低分子有机酸物质分解出来，比如甲酸物质，乙酸物质等，会导致炉子水PH过低，甚至失去酚酞碱度，而锅炉水PH过低会对热力设施安全运转造成较大影响。
2.2炉内水处理系统
根据上面分析的炉内水品质异常现象，发现炉水阳过低的原因主要有下面几个：
①再生程序失误、设施缺陷等引入酸性水进入供水体系；
②补给水当中的有机物质、腐殖物质及微生物进入供水体系，在锅炉里面分解有机酸物质；
③凝汽设备外泄，凝结水遭到污染和疏水品质较低；
④除氧设备运行异常，系统没有完全封闭，导致空气里面的（x}溶解到水中；
⑤不合理的排污方法，排污几率控制不恰当；
⑥发生盐类物质“暂时不见’现象。
针对上面的原因，专门进行了设施故障排查、水品质检测和试验解析，发现原水有机物质比例较高，COD达到40mg/ L，有时候甚至上升到100mg/ L，混床流出水COD达到2.0mg/ L（正常应该小于0.5mg/ L），远远超过正常标准，因此我们可以确定炉水pH小于正常数值的原因是有机物质污染供水体系。
3强化系统改造方案的建议
这个厂子应对化学离子交换设施进行A级修理，先在混凝沉淀处置当中放入氧化溶剂（次氯酸钠）用以杀死细菌和藻类，并在软化处置体系前新增两个活性炭过滤设备，要求设备最大处置能力达到每小时400立方米，活性炭物质清除水中有机物质和胶体硅物质的几率达到八成以上，同时在全面修理的时候让树脂恢复活性。为了获得明显的提前处置效果，降低活性炭过滤设备的处置压力，这个工厂还需要在沉淀池子后面建设一个无阀门过滤池子。
采取应急措施处置炉中水，增加放入供给水当中的氨和磷酸三钠药物数量，把炉中水的浓度范围控制在10到 15mg/L，同时提升锅炉的排污数量，但是已经有试验证明这种方法的效果不是很显著。如果往磷酸三钠溶剂当中放入很少的氢氧化钠提升炉中水PH数值，并且限制氢氧化钠放入数量，那么可以避免严重腐蚀。再把加入药物方法从之前的磷酸盐处置变成平衡磷酸盐处置（简称EPT），并且适当调整放入氨数量，那么就可以让炉中水PH恢复正常，大家会发现这种方法就是把炉中水的碱度让磷酸三钠和氢氧化钠共同操控的一种炉中水较低磷酸盐处置技术。不仅可以防止出现磷酸盐“暂时不见”的情况，让锅炉负荷改变的时候PH数值变得平稳，而且可以更好地保护Fe3O4薄膜，避免发生酸性侵蚀和水垢沉积，同时减低化学加入药物数量和排污数量，提升蒸汽质量，节约运转成本。
4结论
综上所述虽然改造系统会增加固定开支和管理支出，但是从未来发展看，节约了修理和清理成本，总体上是可以节约经营开支的，还可提升阳床和阴床的周期造水数量，减少平常酸碱消耗，特别是可以降低水汽体系污垢形成和金属设施的酸性侵蚀，降低运转风险，为工厂创造巨大的经济回报。
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[4]乔力，马明武，刘世雄.反渗透技术在锅炉除盐水制备中的应用研究[J].化工管理，2016（20）：4+6.
论文作者:魏文波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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