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GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》

GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》

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GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》

作者:管理員 來源: 日期:2014/8/7 11:12:29 人氣: 標(biāo)簽:GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》

   CO2既使金屬鐵發(fā)生酸腐蝕,又使其發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因此,凝結(jié)水中的CO2具有較強(qiáng)的腐蝕性,特別是在有氧的存在下。
——給水系統(tǒng)腐蝕。

——有些除氧裝置是靠海綿鐵、鐵屑、鐵粒等鐵質(zhì)材料除氧,如果控制和管理不好很容易將鐵離子帶入鍋爐。

——解吸除氧裝置是靠反應(yīng)器產(chǎn)生的CO2和N2與水劇烈混合,使水中溶解氧的分壓變得極小,而除掉。但此時水中CO2的含量卻較高,對給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)都會腐蝕,使給水鐵含量很高。

——水處理設(shè)備、再生系統(tǒng)、水箱等未做防腐處理,或者防腐層脫落,使補(bǔ)給水系統(tǒng)產(chǎn)生的鐵腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入到給水;給水pH值較低,給水系統(tǒng)本身的腐蝕產(chǎn)物致使給水含鐵。

(5)給水pH控制指標(biāo)

為了減緩給水系統(tǒng)、鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)腐蝕,有必要控制給水pH值在一定范圍內(nèi),新標(biāo)準(zhǔn)將給水pH值控制范圍進(jìn)行了修訂。

除鹽水的pH值一般介于6.2~7.3之間,由于除鹽水比較純凈,緩沖性較小,而在吸收了空氣中的CO2之后很容易下降到6以下,給水系統(tǒng)很容易發(fā)生酸性腐蝕。腐蝕產(chǎn)物會進(jìn)入鍋爐會帶來一系列結(jié)垢、腐蝕后果。JIS推薦以除鹽水為補(bǔ)水、工作壓力為1~3Mpa的鍋爐的給水pH值范圍為8.0~9.5,ASME推薦的該工作壓力的合適pH為7.5~10。經(jīng)過起草組充分論證,將除鹽水作為補(bǔ)給水的給水pH定為8.0~9.5,除鹽水水只需加入很少的堿性物質(zhì)(1~2ppm)就可以將pH控制在合適的范圍,并能有效防止給水系統(tǒng)發(fā)生酸性腐蝕。

軟化水通常具有高pH的緩沖能力,并且原水經(jīng)過軟化處理,重碳酸鹽硬度交換成重碳酸鈉,補(bǔ)給水pH有所升高,控制給水pH在7.0~9.0是容易實(shí)現(xiàn)的。若回水利用導(dǎo)致給水pH降低時,只需加入很少的堿性物質(zhì)就可以將pH控制在合格的范圍,

(6)增加了給水電導(dǎo)率指標(biāo)

由于水源水質(zhì)日趨劣化,溶解固形物呈逐年上升之勢,導(dǎo)致鍋爐排污率增加,熱效率下降,能耗上升。為了適應(yīng)節(jié)能降耗的要求,有必要對給水電導(dǎo)率提出規(guī)定。提出給水電導(dǎo)率控制指標(biāo)的原則是采用軟化水作為補(bǔ)給水的鍋爐排污率≤10%,采用除鹽水水作為補(bǔ)給水的鍋爐排污率≤2%,根據(jù)電導(dǎo)率和溶解固形物之間的關(guān)系,以及不同壓力等級的鍋爐對溶解固形物控制要求,計算得出給水電導(dǎo)率限制指標(biāo)。

因?yàn)榻o水均為弱堿性,其“固導(dǎo)比”在0.5~0.7之間,取“固導(dǎo)比”系數(shù)0.6來計算制定給水電導(dǎo)率指標(biāo)。 

表2  以軟化水作為補(bǔ)給水的鍋爐給水電導(dǎo)率控制值的計算結(jié)果

          額定壓力,MPa

指標(biāo)

P≤1.0

1.0 < P≤1.6

1.6< P≤2.5

2.5< P<3.8

排污率,%

10

10

10

10

鍋水溶解固形物,mg/L

≤4.0×103

≤3.5×103

≤3.0×103

≤2.5×103

給水溶解固形物,mg/L

≤3.6×102

≤3.2×102

≤2.7×102

≤2.3×102

給水電導(dǎo)率,μS/cm

≤6.0×102

≤5.5×102

≤5.0×102

≤3.5×102


表3  以除鹽水作為補(bǔ)給水的鍋爐給水電導(dǎo)率控制值的計算結(jié)果

          額定壓力,MPa

指標(biāo)

P≤1.0

1.0 < P≤1.6

1.6< P≤2.5

2.5< P<3.8

排污率,%

2

2

2

2

鍋水溶解固形物,mg/L

≤4.0×103

≤3.5×103

≤3.0×103

≤2.5×103

給水溶解固形物,mg/L

≤78

≤69

≤59

≤49

給水電導(dǎo)率,μS/cm

≤1.3×102

≤1.1×102

≤1.0×102

≤82

    當(dāng)水源水質(zhì)較差,電導(dǎo)率已超出了規(guī)定上限時,通常有兩種方式降低給水電導(dǎo)率:

——采用軟化處理時,增加生產(chǎn)返回水回收率。給水電導(dǎo)率≈(1-回收率)×原水電導(dǎo)率,從此式不難看出,生產(chǎn)返回水回收率每增加10%,給水電導(dǎo)率可比原水電導(dǎo)率降低10%,也就是說回收率越高,給水質(zhì)量越好。生產(chǎn)返回水盡量回收不但對防止鍋爐結(jié)垢、防止蒸汽帶水大有益處,而且也符合國家節(jié)能降耗政策。

——采用除鹽處理方式。離子交換除鹽可將原水中的溶解固形物去除99%以上,反滲透水處理設(shè)備可除去96%以上的溶解固形物。

    (7)修改了鍋水堿度指標(biāo)上限值的放寬條件

原標(biāo)準(zhǔn)在表1注2)中規(guī)定了“對蒸汽質(zhì)量要求不高,且不帶過熱器的鍋爐,使用單位在報當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意后,鍋水堿度上限值可適當(dāng)放寬”。放寬鍋水堿度上限值,可減少排污,提高鍋爐熱效率,節(jié)約能源,有著很好的現(xiàn)實(shí)意義。但原標(biāo)準(zhǔn)堿度放寬的條件是“報當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意”。這樣的規(guī)定可操作性不強(qiáng),一方面使用單位在報當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審批的手續(xù)較為復(fù)雜;另一方面沒有規(guī)定在什么條件下可同意放寬鍋水堿度上限指標(biāo),上限指標(biāo)放寬到多少為宜,因此,會對執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)帶來不便,甚至造成混亂。

鍋水控制堿度的目的是將進(jìn)入鍋內(nèi)的殘余硬度生成水渣,防止結(jié)垢;另外又要防止堿度過高發(fā)生堿性腐蝕和汽水共騰。因此,放寬鍋水堿度上限指標(biāo)所規(guī)定的條件有兩個:一是鍋水堿度上限值放寬后,與鍋爐工作壓力下對應(yīng)的pH值不得大于12.0,以防止pH值過高造成堿性腐蝕;二是堿度上限值放寬后,鍋水不會發(fā)生汽水共騰。在同時滿足這兩個條件的前提下,才可以適當(dāng)放寬鍋水堿度的上限。

在鍋內(nèi)沒有添加NaOH的情況下,由于給水中的重碳酸鹽在鍋內(nèi)受溫度和壓力的影響,發(fā)生分解和水解反應(yīng):

分解:2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+H2O

水解:Na2CO3+ H2O 2NaOH+ CO2↑

分解和水解成[OH-]堿度和[CO32-]堿度,重碳酸鹽水解為[OH-]的程度取決于鍋爐的壓力,壓力越高分解成OH-的比例越高,反之,分解成 CO32-的比例越高。不同壓力下鍋水中OH-堿度占鍋水總堿度JDZ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表4。因此,鍋水的pH值和總堿度(JDZ)在不同壓力下有一對應(yīng)關(guān)系,通過計算,可求得不同壓力下,總堿度JDZ上限值對應(yīng)的pH值,也可以求得不同壓力下鍋水pH值等于12時高允許的堿度。

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