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鍋爐水質化驗方法及化驗質量控制措施

時間:2020年12月09日 分類:電子論文 次數:

摘要:鍋爐是特種設備之一,為了保證鍋爐的正常使用,就需要對鍋爐的水質進行特殊處理,這樣才能降低由于水質不佳而導致的問題。本文結合實踐工作經驗,總結了工業鍋爐水的分類、鍋爐水化驗方法、遇到的問題及提高水質化驗采取的控制措施。 關鍵詞:鍋爐水質;

  摘要:鍋爐是特種設備之一,為了保證鍋爐的正常使用,就需要對鍋爐的水質進行特殊處理,這樣才能降低由于水質不佳而導致的問題。本文結合實踐工作經驗,總結了工業鍋爐水的分類、鍋爐水化驗方法、遇到的問題及提高水質化驗采取的控制措施。

  關鍵詞:鍋爐水質;化驗方法:質量控制

化工管理

  1鍋爐水的分類和水質類型

  1.1鍋爐水的分類

  水是一種常見的物質。自然界的水有多種形式,包括地下水和地表水。鍋爐水按其作用和位置可分為原水、給水、爐水、冷卻水和污水。(1)原水:鍋爐原水。原水主要有河水、湖水、水庫水、井水和城市自來水。(2)給水:直接進入鍋爐的水,通常由補給水、回水和排水組成。補給水用于補充鍋爐和供熱系統的汽水損失。回水是蒸汽或熱水的工作或換熱,熱能是用以返回鍋爐的給水。在不污染凝結水和低溫水的情況下,應盡量回收利用,減少補給水,改善水質。排水是指各種蒸汽管道和熱力設備中的蒸汽凝結水。(3)鍋爐水:鍋爐運行時吸收熱量產生蒸汽或熱水的水。(4)冷卻水:用來冷卻鍋爐某些部件的水。(5)污水排放:為了去除爐水中的雜質,保持爐水水質,需要定期或連續排污排出的水。在工業鍋爐的日常水質檢測過程中,由于不同的水質進入鍋爐后會產生不同的影響,因此有必要率先對水質進行科學的分類和匯總。本文主要研究了軟水和硬水各種指標的檢測方法。

  2工業鍋爐水質常規化驗方法

  2.1水質硬度的檢驗

  如果水質硬度過高,在高溫狀態下,水中的鈣離子、鎂離子會加快和水中的碳酸根、硫酸根、硅酸等發生反應生成沉淀物(即水垢),水垢分布在鍋爐當中,會造成受熱不均。若水垢厚度過大,鍋爐在加熱過程中因為受熱不均勻情況過度嚴重,導致爆炸事故出現。[1]

  硬度測定分為總硬、低硬的測定。總硬測定范圍是:0.1~5mmol/L

  在pH=10±0.1緩沖溶液中,用鉻黑T作指示劑,水中鈣、鎂離子和指示劑形成酒紅色絡合物,用EDTA標準溶液直接滴定,至純藍色為終點。低硬用于軟化水、鍋爐給水、凝結水的測定,范圍為:1~100umol/L,用酸性鉻藍K做指示劑,滴定至藍色為終點。用計算所得數據信息和標準數據進行比對,明確水質具體分類,也為后續數據處理工作奠定堅實的基礎。

  2.2水質堿度檢驗

  軟水形成的主要原因為硬水中的Ca2+、Mg2+等離子以Na+離子為交換劑進行置換,水質硬度降低。軟水中pH過低時,鍋水中的氫離子會腐蝕鍋爐,使鋼板變薄生銹,承壓能力下降,嚴重影響鍋爐安全;軟水中堿度過高時,會引起水冷壁的堿性和應力腐蝕破裂,對鉚接或脹接鍋爐會引起苛性脆化。如果pH和堿度不能有效控制,鍋爐就會出現問題,增加檢修工作同時還會影響生產、供電、供熱,造成巨大經濟損失。因此對軟水pH值和堿度的控制十分重要。

  [1]

  鍋爐水中主要含有OH-、 CO32-等離子,HCO3-在鍋水中受熱分解為CO32- ,CO32-又會進一步發生水解產生OH-和CO2,產生的CO2對汽機和蒸汽管道等熱力系統的金屬有腐蝕作用,測定堿度通常采用中和滴定法,根據所用指示劑不同,可將堿度分為酚酞堿度和總堿度。酚酞堿度是以酚酞作指示劑,用標準酸溶液滴定水樣,達到終點時所測得的堿度(酚酞終點pH約為8.3)。總堿度是指以甲基橙(或甲基紅-亞甲基藍)作為指示劑測得的堿度(甲基橙終點的pH約為4.2)。pH主要是OH-的濃度,是鍋水的OH-只為總堿度的一部分,鍋水pH合格,堿度不一定合格;鍋水堿度合格,pH總在合格范圍內。(特殊情況除外)。

  2.3溶解氧的檢驗

  鍋爐給水中溶解氧含量往往較高,運行時,實際上只有少量的氧參與于了鍋內的腐蝕反應,大多數氧從沸騰的鍋水中逸出并進入蒸汽及冷凝水中,對管道的金屬表面造成腐蝕。

  溶解氧的測定方法主要分為容量分析(靛胭脂葡萄糖還原比色法)和儀器分析。容量分析法取樣條件要求嚴格(整體溫度不能超出35℃,盡量低于環境溫度1~3℃左右,不能有氣泡);取樣過程中極易進入空氣中的氧,溶解氧瓶易損壞;水樣中若含有較多的Ca2+、Mg2+等離子,均會產生沉淀,干擾測定;在日光燈和自然光條件下,以白色作為背景和標準色進行比較觀察時存在個體差異,準確度不高。

  儀器分析主要選用3650型便攜式溶解氧儀分析儀,該方法不僅準確度高、測定量程大,而且測定時可根據水中氧含量值自動切換量程。注意事項包括:1、流量控制:測量液體中氧含量,一般推薦流量為>180mL/min;2、壓力控制:測量液體中氧含量,樣品必須帶壓;3、儀器校準:每次維護完探頭或者檢測數據波動大時,需要對儀器進行校準;4、使用時要防止儀器底部受潮,當測量數據出現負值時,就要將電極部位從電纜插頭處卸下,用吹風機吹干或風干;5、儀器顯示值穩定較慢,或數據波動較大,打開流通池,檢查濾網上是不是有雜質吸附,及時除去。如果濾網上沒有異物,數據仍然不正常,可用常溫脫氧水進行測量,應該在10ppb以下,否則說明儀器測量失準,需對儀器進行維護更換膜片;6、測量結束,用脫氧水沖洗干凈,再用CO2氣將儀器中的水頂出,把樣品出口閥門關閉,盡量減少氧的進入。

  2.4鈉離子的檢驗

  鍋爐過熱蒸汽中鈉含量超標或測定不準確,會造成過熱器及汽輪機葉片積鹽,嚴重時會導致過熱管鼓包、變形、爆管等事故,汽輪機末級葉片積鹽,會造成汽輪機的動靜不平衡。因此加強對蒸汽鈉指標的監控是工業鍋爐化學監測的重點。

  國家標準火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量(GB/T12145-2016)對過熱蒸汽中Na+含量要求:汽包爐和直流爐,3.8~5.8MPa過熱蒸汽中Na+含量≤15ug/L;5.9~15.6MPa過熱蒸汽中Na+含量≤5ug/L(期望值≤2ug/L),更低的控制指標,對鍋爐蒸汽中的Na+含量準確檢測提出了更高的要求。鈉離子的測定主要包括:原子吸收分光光度法、電位法、離子色譜法、二階微分火焰發射光譜法。現就工作中常用的電位法、二階微分火焰發射光譜法進行對比。

  (1)電位法:HK-51 PNa計

  測量范圍:0.23ug/L~2.3g/L

  注意事項:在測量低濃度的鈉離子時,氫離子的存在會對測量造成很大干擾,為了消除這種干擾,必須在水樣中添加堿化計通常是(二異丙胺),使水樣的pH值提高到10.5以上。

  缺點:HK-51PNa計更適合于脫鹽水中陽床等鈉離子含量較高的測定,靈敏度差,不適合測定過熱蒸汽中的鈉離子含量。

  二階微分火焰發射光譜法

  火焰原子發射光譜法是測量各類元素含量的通用分析方法,也常用于鈉含量測定,二階微分火焰發射光譜法可準確測定過熱蒸汽中的痕量鈉,每個樣品的分析檢測時間在5分鐘內,操作簡單、分析耗時短、測定結果準確可靠等優點,且使用者可根據水質中Na+含量的實際情況建立相應范圍的標準曲線,完全滿足新國標對過熱蒸汽中Na+含量的分析檢測要求,解決了一直以來的痕量鈉檢測困難的問題。

  3提高水質常規化驗質量的具體措施

  3.1優化檢測設備

  為了保證水質檢測的質量和效率,有必要引進先進的智能化、自動化設備,提高水質檢測效率,不斷更新和發展檢測設備。

  3.2取樣要求

  在鍋爐水質檢測運行過程中,鍋爐蒸汽或水源取樣中的單個樣本無法準確反映鍋爐水的整體水質。因此,在采樣操作中,需要選取多個樣本,并在不同時間段、不同位置進行重復采樣,以保證水質檢測的準確性和科學性。

  3.3嚴格控制水質樣品的化驗進程、保證化驗和檢測結果的精確性。

  (1)控制試驗和試驗的水平,建立質量監控體系,規定時間進行抽查、復驗,并將前后試驗結果的誤差、偏差控制在允許范圍內。如果最終結果不符合標準,則按照不符合工作控制規范的方法進行處理,并按上述方法重新檢查相關實驗室和檢測人員及其它監測工作質量。

  (2)記錄相關環境的監測內容,記錄對試驗結果和試驗設備有嚴重影響的因素。包括樣品試驗環境和儲存環境,如溫度、濕度等,如遇極端天氣,應準確記錄當時的情況,以備將來使用。當試驗結果受到較大影響時,應采用修正或有效的方法消除不利影響,并在原始數據中注明。

  化工論文投稿期刊:《化工管理》雜志是由中國石油和化學工業聯合會主管、中國化工企業管理協會主辦,本刊1986年創刊,是國家新聞出版總局首批認定的學術類專業期刊,在國內外公開發行,國內標準刊號:CN11-3991/F 國際標準刊號:ISSN1008-4800。已被中國知網(CNKI)、中國社會科學院圖書館、萬方、維普資訊等系列數據庫收錄。

  綜上所述,工業鍋爐是發電機組中的重要組成部分,其運行狀態對整體發展具有直接影響,想要促進鍋爐穩定運行,應該重視鍋爐水質,為此需要加強管理,充分掌握水質化驗方法,并靈活運用,保障鍋爐運行安全性。

  參考文獻:

  吳瑤.火電廠鍋爐水常規化驗方法[J].中外企業家,2018(20):239

  劉翠,劉光耀.鍋爐水質常規化驗的方法和意義[J].科技與創新,2016(07):105.

  郭丹萍.關于鍋爐水質常規化驗方法分析[J].山東工業技術,2017(02):19.

  王加慶,平蘇豐,叢旭陽,王瑋.工業鍋爐水質常規化驗的方法分析[J].化工管理,2020(26):90-91.

  作者:楊翠蓉

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