摘要：文章围绕锅炉水pH值检测工作，首先对其影响因素进行了分析，其次简述了导致锅炉水pH值出现变化的根本原因，最后提出了三点建议，目的在于彻底解决这一问题，从而提高锅炉水水质。
关键词：锅炉水；PH值；循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是国外研究，20世纪80年代引进国内，90年代后期大规模应用的一种节能技术。它主要有粉尘排放量低、脱硝和脱硫效率极高，煤种要求低、负荷变化范围大，灰渣石膏利于二次使用做砖等特点。目前，该项技术在电力行业、化工行业等领域中得到大范围推广应用。运行中发现，75t/H以下的循环流化床锅炉在平稳运转中，锅炉水PH值大多都存在偏低的问题，因此，锅炉水水质方面的问题急需解决。
1锅炉水PH值测定影响因素
实际运行中，精制水的压力为0.5MPa，二甲基二乙醇胺侧压力为0.4MPa，若换热器内漏，二甲基二乙醇胺不会漏入精制水中。对该换热器出口取水样分析二甲基二乙醇胺含量，未发现二甲基二乙醇胺成分[1]。若换热器内漏，则工艺气中的二氧化碳会进入精制水中，形成弱酸，会造成除氧槽给水和汽包炉水的PH值同时降低，而实际运行中除氧槽PH值正常，只是联氨分析异常。对工艺气换热器后精制水导淋取样，做可燃气分析，未发现可燃气。因此，排除工艺气换热器内漏的可能。除氧槽的加药只是加入氨水和联氨，是调节给水和锅炉水，PH值的手段，不会降低汽包中炉水的PH值，数据见图1。因此，排除氧槽加药对炉水的影响。
图1 锅炉给水pH值数据
为了排除磷酸盐可能含有的其他杂质对水质分析的影响，将磷酸盐加药罐内的药剂全部排空，用精制水冲洗后，重新配入合格的分析纯磷酸盐。但炉水磷酸盐的分析仍然出现超标和pH值仍然偏低的现象[2]。因此，可以排除汽包加药对炉水的影响。为尽快查出原因，找出影响炉水pH值下降的酸性物质，对进入装置区的二级脱盐水，进汽包的给水，脱氧槽回收的冷凝液、汽包炉水、废热锅炉出口水质进行了全面分析。分析结果显示汽包炉水及废热锅炉出口水质pH值存在下降情况，并且在阴离子的检测过程中，发现存在硫酸根，最高值达到13.30mg/L。如图2所示。
图2 硫酸根分布情况
汽包锅炉水pH值变化与炉水中硫酸根含量的变化，表现出同步性。当锅炉水硫酸根含量下降后，锅炉水pH值开始上升，逐步恢复正常。
2 锅炉水pH值变化原因
通过对锅炉水水质异常情况分析，发现了一种特殊现象：通过锅炉水pH值变化趋势图可以看出，这段时期pH值的波动幅度明显变大，最为困惑不解的是进汽包前给水系统，水质分析始终未发现异常，锅炉水pH值下降及出现硫酸根都是在进入汽包以后发生，炉水中硫酸根是造成pH值降低的原因，但是无法解释其来源。在进一步分析硫酸根来源时注意到在脱盐水装置使用的是强酸性阳离子交换树脂，这种离子交换树脂含有磺酸基团。对纯水制备所有离子交换器的树脂进行了全面分析，最终发现有2台交换器的树脂性能指标不合格[3]。
检测结果表明，树脂存在氧化降解的情况。这两种树脂在开工阶段都接触处理过工艺回收来的冷凝液，并且都属于凝胶型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂。这种树脂以酸性磺酸基为交换基团，当树脂因氧化降解而分离脱落的树脂粉末或者磺酸基进入锅炉水后，温度一旦超过200℃，磺酸基会大量分解产生 
，同时产生大量无机强酸和低分子有机酸，从而造成锅炉水pH值下降。进合成氨装置汽包前的水温最高138℃，而汽包温度为331℃，因此磺酸基的分解及锅炉水水质的变化主要是在进入汽包以后发生的。
用冷凝液掺入少量工艺侧介质，将凝胶型强酸阳树脂浸泡在这样的水溶液里，1d后用水清洗干净，观察树脂情况。原本金黄色的树脂颗粒颜色开始发黑，树脂中增加了很多粉末状树脂颗粒%经过对树脂的分析，含水量、体积交换容量，湿真密度及渗磨圆球率的指标出现不合格。表明树脂已经被氧化降解，乌石化二化肥装置在经历8个月停工后开工。期间进行了介质退出，吹扫等冬防、防腐的工艺处理，因为管线、设备停用时间长，造成开工期间冷凝液回收水质差。冷凝液中存在工艺介质及铁锈。可能这些物质造成了凝胶型强酸阳树脂的氧化降解，最终影响了锅炉水pH值的控制。
3锅炉水PH值测定的影响因素的应对方法
3.1 更换树脂
污染和破碎的树脂，会随着除氧水进入炉水，造成锅炉水的PH值长期偏低及锅炉部件的腐蚀。
3.2 加强排污次数及排污量
由于炉内被污染，汽包构件及联箱手孔等部分，在不停炉连续运行情况下，长时间累积，造成锅炉水PH值偏低，所以，必须要增加排污次数及排水量。排污分为间排和连排。间排是固定在水冷壁及下联箱的片中间线下部，目的是排掉聚积在内壁及联箱底部死角的固态杂质和胶体，对降低类酸物的含量有帮助。连排就是持续从汽包底偏上位置排出炉水，排走炉水中微小的固态杂物和胶体，排水点一般在汽包中间偏下约10cm的地方。在炉水PH值不合格时，对提高PH值有帮助。
3.3 协调磷酸三钠控制
当水指标PH降低时，需增加磷酸三钠的投入量，虽然有利于提升循环流化床炉水的PH值，但也经常误导工作人员。因为此时按化验指标指示来添加，会造成实际添加量远大于正常添加量。若按指标使炉水PO-43≥10mg/L，汽包水偏碱性，易生成“汽水共腾”的情况，可能造成流化床汽包及各设备的机械损失，而且也容易造成PO-43盐隐藏。多次事故总结发现，这种情况使炉水中析出的Ｎａ2.86H0.15PO4，累积在内壁层会增加水冷壁爆管的概率。因此需采用磷酸三钠处理炉水PH值，为防止炉内氢氧化钠过多析出，引起金属碱腐蚀，将循环流化床锅炉水的Ｎａ＋/PO-43（摩尔比）定到2.2～2.85.
结束语
综上所述，通过以上提出的三点建议，使锅炉水pH值恢复正常，相关设备也相应的投入正常运行，真正解决了锅炉水水质欠佳的问题，并且在一定程度上缓解了污染现象。
参考文献：
[1]卞金飞.工业锅炉水质处理应用现状及运行研究[J].石油化工设备，2015，44（06）：54-58.
[2]唐玉平.高压锅炉锅水pH值调整方案的优化[J].中国新技术新产品，2015（10）：36.
[3]马玉萍，马东伟.300MW及以上汽包锅炉炉水氢氧化钠处理工艺分析[J].河北电力技术，2014，33（05）：51-54.
论文作者:钱小军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签：锅炉论文; 汽包论文; 树脂论文; 乙醇胺论文; 流化床论文; 硫酸论文; 换热器论文; 《基层建设》2018年第27期论文;