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文檔簡介

1、給水:送進鍋爐的水。主要由汽輪機的凝結水、補給水、生產返回水和各種熱力設備的疏水等組成。鍋水:指在鍋爐本體的蒸發系統中流動著受熱沸騰而產生蒸汽的水。GB1576-2008工業鍋爐水質2009.3.23工業鍋爐水質一、修訂概況工業鍋爐水質標準是根據國家標準化管理委員會2006年的國家標準修訂計劃(項目計劃編號:20064862-T-469),對GB1576-2001工業鍋爐水質進行的修訂。1、修訂原則工業鍋爐水質標準修訂遵循以下原則:(1)規范性按GB/T1.1-2000標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫規則和GB/T1.2-2002標準化工作導則第2部分:標準中規范性技術要素內容的確定方

2、法的要求進行修訂。(2)連續性GB1576自1979年頒布以來,經歷了1985年、1996年和2001年三次修訂,是一個比較成熟的標準,具有較好的適用性。近三十多年的實踐證明,該標準為確保我國工業鍋爐安全運行發揮了很大的作用。鑒于此,凡是實踐證明符合我國國情,且能確保鍋爐安全運行、執行有效的內容,在新標準中均予以保留。GB/T1576-2008是在GB1576-2001基礎上進行修改、充實、完善的。(3)適用性隨著我國國民經濟的迅速發展和技術的不斷進步,對節能降耗和環境保護提出了更高要求。根據工業鍋爐產品發展趨勢,JB/T100942002工業鍋爐通用技術條件的適用范圍在2002年修訂時已將工

3、業鍋爐額定壓力擴大至小于3.8MPa,本標準在修訂時適用范圍隨之擴大到小于3.8MP3為適應社會需求的變化,近幾年貫流鍋爐、直流鍋爐得到廣泛應用,這種鍋爐對水質提出了更高的要求,原標準已不適用于這類鍋爐的要求;再則,用于工業鍋爐的阻垢劑和除氧劑的種類日漸增多,效果也比原標準規定的藥劑有所提高,新標準應適應發展的要求;另外,在保證鍋爐安全運行的前提下,為了促進工業鍋爐節能減排,修訂標準時,對有關指標作出相應的規定。(4)可操作性充分考慮我國鍋爐水處理現狀和現有的分析條件、技術水平、可能達到的程度進行修訂。針對原標準中個別水質指標的測試方法難度較大,例如懸浮物測定,不少單位不具備測試條件,為此參照

4、了國外和國內同類標準作了修改,以便使標準更具有可操作性。(5)先進性參考國際標準和先進國家的標準,在原標準的基礎上,使修訂后標準的技術性、科學性、先進性有所提高。在修訂本標準時,充分參考了ISO(國際標準)、JIS(日本標準)、BS(英國標準)、美國ASME鍋爐水質導則等。(6)針對原標準在執行過程中存在的問題和標準本身的不足進行修訂。(7)根據試驗結果和鍋爐用戶的實踐經驗修訂水質控制項目的具體指標。2、本標準與GB1576-2001的主要差異根據我國政府入世時的承諾,使標準符合貿易技術壁壘協議(TBT»的規定,本標準性質由強制標準修訂為推薦標準;按GB/T1.1-2000標準化工作

5、導則第1部分:標準的結構和編寫規則要求進行編寫,增加了目次、規范性引用文件、術語和定義章節;適用范圍擴大到額定壓力小于3.8MPa的鍋爐,并規定了本標準不適用于鋁材制造的鍋爐;對所有指標規定了有效數字;將懸浮物指標修改為濁度指標;對給水pH規定了上限值;增加了鍋水酚酥堿度指標;蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐增加了除鹽水作為補給水的有關控制指標;蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐增加了給水電導率指標;擴大了單純采用鍋內加藥處理的適用范圍;修改了各表的注和腳注;修改了熱水鍋爐水質指標;修改了直流鍋爐和貫流鍋爐的水質指標;增加了補給水的水質;增加了回水水質;修改了附錄的內容。本標準的附錄A、附錄R附錄G附錄D附錄E、附

6、錄F和附錄G為規范性附錄。二、標準主體結構主要修訂情況本標準將原標準的范圍、水質標準二部分內容按標準的編寫原則重新劃分為范圍、規范性文件、術語和定義、水質標準、水質分析方法五部分內容。1、GB1576工業鍋爐水質由強制性標準修訂為推薦性標準根據我國政府入世時的承諾,為了使標準符合貿易技術壁壘協議(TBT的規定,本標準性質由強制標準修訂為推薦標準。但是推薦性標準,在被法律、法規、安全技術規范引用之后,在其限定的范圍內,就成為強制執行標準。GB/T1576工業鍋爐水質已被多個安全技術規范引用(蒸汽鍋爐安全技術監察規程、TSGG5001鍋爐水處理監督管理規則、TSGG5002鍋爐水處理檢驗規則等都引

7、用了GB/T1576),因此,在工業鍋爐的范圍內GB/T1576工業鍋爐水質是強制性標準。2、范圍在“范圍”中規定了GB/T1576-2008工業鍋爐水質標準所涉及的鍋爐運行狀態和適用范圍。(1)明確了本標準為工業鍋爐運行時的水質標準。停(備)用鍋爐的防銹蝕保護液、停(備)用鍋爐啟動時的水質可不執行本標準。工業鍋爐啟動、停運較為頻繁,由于停用期間的腐蝕、啟動時水汽沖刷等原因,鍋爐啟動時給水總鐵含量、硬度難以符合正常時的水質標準。許多工業鍋爐沒有加藥裝置,鍋水高pHfi主要依靠給水中的重碳酸鹽水解產生的OH來實現;鍋水堿度則主要通過蒸發濃縮來控制。而重碳酸鹽水解和蒸發濃縮需要鍋爐運行一段時間后才

8、能達到要求。所以,鍋爐啟動時水質可不執行本標準。(2)本標準適用于額定出口蒸汽壓力小于3.8MPa,以水為介質的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐,也適用于以水為介質的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。根據工業鍋爐產品發展趨勢,JB/T10094-2002工業鍋爐通用技術條件的適用范圍在2002年修訂時已將工業鍋爐額定壓力擴大至小于3.8MPa,本標準在修訂適用范圍時隨之擴大到小于3.8MPa(3)本標準不適用于鋁材制造的鍋爐。由于本標準的水質不適合鋁及鋁合金防腐蝕條件,因此,規定本標準不適用于鋁材制造的鍋爐。3 .增加了規范性引用文件標準中規定的水質控制指標,涉及許多水質分析方法、標準溶液的制備方

9、法、水樣的采集方法和水質分析過程的要求等,在原標準的附錄中分別規定了各項指標的分析方法。在本標準修訂時,按照標準編寫原則,本標準執行中(根據工業鍋爐水質需要)可能涉及到的有關國家標準或行業標準,并且滿足本標準需要,都在規范性引用文件中引用,不在附錄中重復規定。GB/T1576工業鍋爐水質和GB/T12145火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量構成了完整的鍋爐水汽質量標準體系,工業鍋爐水質有些規定可以直接引用火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量中的有關規定,如蒸汽質量,在標準修訂時已明確規定需要執行的標準。4 .增加了術語和定義為了避免誤解和矛盾,對工業鍋爐各種用水和水處理方式的術語進行了定義。很多

10、人把補給水誤解為給水,工業鍋爐給水主要是由回水和補給水組成,只有當回水利用率為零時,給水才等同于補給水;按照以前的概念,除鹽水是指經過陰、陽離子交換后的水,但隨著科技的發展,反滲透等技術得到廣泛的應用,反滲透脫鹽率96%,電去離子軟化技術除鹽率方60%,在本標準中均將其定義為除鹽水。為了防止混淆和誤解,本標準對原水、軟化水、除鹽水、補給水、給水、鍋水、回水、鍋內加藥處理、鍋外水處理等術語進行了定義。5、水質標準結構的修改對原水質標準進行了和并、區分,對貫流鍋爐、直流鍋爐的水質要求單獨進行了規定,增加了補給水和回水質量要求。(1)原水質標準結構2.1 采用鍋外化學水處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水

11、質2.2 采用鍋內加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質2.3 熱水鍋爐水質2.4 直流(貫流)鍋爐水質2.5 余熱鍋爐水質2.6 水質檢驗方法(2)標準修訂后的水質標準結構4.1 自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質4.1.1 采用鍋外水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐,給水和鍋水水質應符合表1規定。4.1.2 單純采用鍋內加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質4.2 熱水鍋爐水質4.2.1 采用鍋外水處理的熱水鍋爐,給水和鍋水水質應符合表3規定。4.2.2 單純采用鍋內加藥處理的熱水鍋爐水質4.3 強制循環(貫流、直流)蒸汽鍋爐水質4.4 余熱鍋爐水質4.5 補給水水質4.6 回水水質(3)

12、水質標準結構修改的原因原標準的2.1條和2.2條,均為蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質標準,應合并成同一個章節,區分兩種水處理方式的水質標準。 原標準中的2.3條熱水鍋爐水質,鍋外水處理和鍋內加藥處理為一個章節,但應分成兩個部分。原標準2.4條規定:“直流(貫流)鍋爐給水應采用鍋外化學水處理,其水質按表1中額定蒸汽壓力為大于1.6MP3小于等于2.5MP4勺標準執行"。實踐證明原條款規定欠妥,貫流鍋爐和直流鍋爐是從美日等國引進的水循環是強制循環鍋爐,貫流式鍋爐循環比02,直流式鍋爐循環比約為1.21.4,自然循環蒸汽鍋爐的循環比為100200b強制循環鍋爐的循環比要比自然循環鍋爐的循環比小

13、很多,水質要求更加嚴格,因此,在修訂本標準時將貫流鍋爐和直流鍋爐的水質標準從自然循環蒸汽鍋爐分離出來,單獨進行規定。 原標準2.6條是水質檢驗方法,而不屬于水質標準,應在其它章進行規定。 增加補給水水質標準的目的是確保補給水水質滿足鍋爐給水水質的要求,合理選擇補給水處理方式,并促進鍋爐節能減排。 增加回水水質標準的目的是確保回水水質滿足鍋爐給水水質的要求,提高回水利用率,促進鍋爐節能減排。6、增加了水質分析方法的規定規定了本標準中各項控制指標的測定方法。原標準2.6條是水質檢驗方法,而不屬于水質標準,標準修訂時將其單列一章。7、附錄對尚無國家(行業)標準分析方法或國家(行業)標準分析方法不適合

14、本標準水質范圍和選用條件的項目規定了規范性附錄。三、水質標準修訂的說明(一)通用項目的修訂1、對所有指標都規定了有效數字水質指標都應規定有效數字,而原標準中沒有規定,往往使人誤解為最后一位數字是可疑值,易造成對標準理解的偏差。2、將所有給水懸浮物指標都修改為濁度(1)懸浮物指標修改為濁度理由懸浮物是指含有各種大小不同顆粒的混雜物,它會使水體渾濁,透明度降低。水中懸浮物的理化特性、所用濾器與孔徑大小、濾材面積與厚度等諸多因素均可影響懸浮物的測定結果,一些細小的懸浮微粒無法濾除,測定結果不能充分反映水體中懸浮物的總體情況。通過測定水體的濁度,能更好地反映水中懸浮物的多少。GB1576-2001工業

15、鍋爐水質規定了給水懸浮物的指標,但由于懸浮物標準測定方法采用的是重量分析法,分析操作比較麻煩,耗時很長,不適合水質監測的常規分析。現在絕大多數的鍋爐使用單位和檢驗監測機構均采用監測濁度的方法,間接控制給水的懸浮物,效果良好,并且符合控制要求。GB12145火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量控制的指標為濁度,修改后與GB1214勃、調統一。(2)水的濁度表示方法選用經特殊精制的漂白土或硅藻土配制標準濁度溶液,相當于1000ml水中含有1m醴白土或硅藻土時,所產生的濁度為1度,或稱杰克遜,濁度單位為JTU,現代濁度儀顯示的濁度是散射濁度單位NTU1JTU=1NTU=1mg/L的漂白土(或硅藻土)懸

16、濁液。國際上公認以烏洛托品-硫酸肥(福馬肌)配制濁度標準溶液重現性較好,其濁度單位為FTU目前普遍使用福馬肌懸濁液作為標準濁度溶液,用分光光度法比較水樣與標準懸濁液的透光強度,進行濁度的測定,因此,本標準濁度計量單位采用FTU各種濁度之間的關系:1FTU=1NT氏1mg/L的漂白土(或硅藻土)懸濁液。3、給水pH1都規定了上限指標原標準所有給水pH值都規定為7,而沒有規定上限指標,會給人以給水pH值越高越好的錯誤印象。給水控制pH值的目的是為了防止給水系統的酸性腐蝕及腐蝕產物帶入鍋內,但同時也應防止給水中堿性物質過多帶來的負作用,如果給水pH值過高,堿性物質在鍋內經過分解、蒸發濃縮后,會造成鍋

17、水堿度及pH值超標、金屬鈍化膜的破壞等危害。為了減緩給水系統、鍋爐蒸發系統腐蝕,有必要控制給水pH值在一定范圍內,新標準將給水pH值控制范圍進行了修訂,規定了上限控制指標。4、鍋水增加了酚酥堿度指標(1)增加酚酥堿度控制指標的理由防止鍋爐酸性或堿性腐蝕的發生工業鍋爐鍋水中常見的堿度有氫氧化物、碳酸鹽、氨、磷酸鹽、硅酸鹽、亞硫酸鹽、腐植酸鹽等,一些鍋爐運行中使用的阻垢、除垢劑還含有有機酸鹽。可間接測定和控制鍋水pH值很多工業鍋爐使用單位沒有pH計,采用pH試紙測定鍋水pH值,眾所周知pH試紙測定鍋水pH值有誤差,影響鍋水pH的正確控制,如果既測定酚酥堿度,又測定全堿度,就可以很方便計算出鍋水pH

18、值:參考國外標準許多國外鍋爐水質標準均對工業鍋爐鍋水酚酥堿度進行了規定,如日本JISB8223鍋爐給水和鍋爐水質就對鍋水全堿度和酚酥堿度分別作出了控制規定。(2)酚酥堿度的控制范圍確定方法為了即可放寬鍋水堿度的上限值,又能防止由于pH值過高而造成的堿性腐蝕,也可通過制定鍋水全堿度和酚酥堿度兩個指標來實現,原理如下:鍋水酚酥堿度JDP=OH+1/2CO32-(mmol/L)鍋水甲基橙堿度JD=1/2CO32-(mmol/L)鍋水總堿度JDz=JDp+JDm(mmol/L)當pH=1ZOH=10-2mol/L=10mmol/L,JDp=5+1/2JDz(mmol/L)當pH=10OH=10-4mo

19、l/L=0.1mmol/L,JDP=0.05+1/2JDz(mmol/L)因此,當JDp05+1/2JDz時,就可有效控制鍋水的pH值不超過12的上限值;當JD>0.05+1/2JDz時,可保證鍋水的pH值不低于10。根據上述原理及鍋爐壓力等級,計算得出鍋爐酚酥堿度按表1控制為宜。表1鍋水總堿度和酚酥堿度控制指標額定蒸7壓力MPaP<1.01.0<P<1.61.6<P<2.52.5<P<3.8鍋水堿度總堿度(pH4.2)mmol/L6.0-26.06-246.0-16.0<12.0酚酥堿度(pH8.3)mmol/L4.0-18.04.0-1

20、6.04.0-12.0<10.05、修改了原標準注1)和注2)對硬度、堿度的計量單位的注解原標準對堿度計量單位的注解有誤,鍋水的堿度成份不僅限于OH、CG2-、HCO,還可能有氨、磷酸鹽、硅酸鹽、亞硫酸鹽、腐植酸鹽、有機酸鹽等。而計量單位的規定已有行業標準,因此,本標準修訂為:“硬度、堿度的計量單位為一價基本單元物質的量濃度”。(二)自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質標準修訂內容表1采用鍋外水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質區分額定蒸汽壓力MPaP<1.01.0<P<1.61.6<P<2.52.5<P<3.8補給水類型軟化水除鹽水軟化水除

21、鹽水軟化水除鹽水軟化水除鹽水給水濁度FTU<5.0<2.0<5.0<2.0<5.0<2.0<5.0<2.0硬度mmol/L<0.030<0.030<0.030<0.030<0.030<0.030<5.0X10"<5.0X10-pH(25C)7.09.08.09.57.09.08.09.57.09.08.09.57.59.08.09.5溶解氧amg/L<0.10<0.10<0.10<0.050<0.050<0.050<0.050<0.050油m

22、g/L<2.0<2.0<2.0<2.0<2.0<2.0<2.0<2.0全鐵mg/L<0.30<0.30<0.30<0.30<0.30<0.10<0.10<0.10電導率(25C)iiS/cm<5.5X102,一2<1.1X10<5.0X102,一,一2<1.0X10<3.5X102<80.0鍋水全堿度bmmol/L£過熱器6.026.0<10.06.024.0<10.06.016.0<8.0<12.0<4.0,過熱器<

23、14.0<10.0<12.0<8.0<12.0<4.0酚酗堿度mmol/L£過熱器4.018.0<6.04.016.0<6.04.012.0<5.0<10.0<3.0,過熱器<10.0<6.0<8.0<5.0<10.0<3.0pH(25)10.012.010.012.010.012.00.012.010.012.010.012.09.012.09.011.0溶解固形物mg/L上過熱器<4.0X103<4.0X103<3.5X103<3.5X103<3.0X10

24、3<3.0X10:<2.5X103<2.5X10有過熱器<3.0X103<3.0X103<2.5X103<2.5X103<2.0X1C3<2.0X103表1(續)磷酸根cmg/L10.030.010.030.010.030.010.030.05.020.05.020.0亞硫酸根dmg/L10.030.010.030.010.030.010.030.05.010.05.010.0相對堿度e<0.20<0.20<0.20<0.20<0.20<0.20<0.20<0.20注1:對于供汽輪機用汽的鍋爐

25、,蒸汽質量應按照GB/T12145火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量規定的額定蒸汽壓力3.85.8MPH氣包爐標準執行。注2:硬度、堿度的計量單位為一價基本單元物質的量濃度。注3:停(備)用鍋爐啟動時,鍋水的濃縮倍率達到正常后,鍋水的水質應達到本標準的要求。a溶解氧控制值適用于經過除氧裝置處理后的給水。額定蒸發量大于等于10t/h的鍋爐,給水應除氧。額定蒸發量小于10t/h的鍋爐如果發現局部氧腐蝕,也應采取除氧措施。對于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量應小于等于0.050mg/L。b對蒸汽質量要求不高,并且不帶過熱器的鍋爐,鍋水全堿度上限值可適當放寬,但放寬后鍋水的pH直不應超過上限c適用于鍋內加

26、磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時,阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標。d適用于給水加亞硫酸鹽除氧劑。采用其它除氧劑時,藥劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標。e全焊接結構鍋爐,相對堿度可不控制。1、將“蒸汽鍋爐”修訂為“自然循環蒸汽鍋爐”貫流鍋爐和直流鍋爐也屬于蒸汽鍋爐,為了區分自然循環蒸汽鍋爐和強制循環鍋爐,本標準4.1條款是針對自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質作出的規定。2、水質分為采用“鍋外水處理”和“單純采用鍋內加藥處理”兩部分原標準的2.1條款和2.2條款,均為自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質標準,本標準修訂時,將其合并成同一個章節,分成兩種不同水處理方式的水質標準。3、采用鍋外

27、水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質修訂內容(1)將原標準中“給水一般應采用鍋外化學水處理”修訂為“鍋外水處理”原標準中規定“蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應采用鍋外化學水處理”。鍋外水處理并不局限于化學處理,隨著經濟的發展和技術的不斷進步,近幾年反滲透水處理設備應用日漸增多,而反滲透除鹽技術不屬于化學水處理范疇,為適應社會需求的變化,因此,在標準修訂時將原2.1條款(現4.1.1條款)修改為“采用鍋外水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐,給水和鍋水水質應符合表1規定”。鍋外水處理包含化學方法和反滲透、電滲析等物理方法,使標準適用范圍更大。(2)增加了額定壓力大于2.5MPa,小于3

28、.8MPa覆爐的水質要求由于本標準適用范圍擴大,因此表1中增加了對額定壓力大于2.5MPa小于3.8MP制爐的水質要求。由于在此壓力范圍的蒸汽鍋爐水質沒有熱化學試驗數據,運行控制經驗也較少,因此,在制定各項控制指標時主要借鑒JISB8223(日本鍋爐給水和鍋爐水質標準)、美國ASME鍋爐連續運行水質控制導則、BS(英國標準)等,并根據各項指標間關聯成份的計算結果制定的。(3)增加了除鹽水作為補給水有關控制指標原標準只規定鍋外化學水處理的軟化水指標及相應的鍋水指標,但隨著科學技術的進步和企業對節能降耗意識的增強,工業鍋爐采用除鹽水(主要有離子交換除鹽和反滲透脫鹽)作為補給水的逐漸增多。除鹽水與軟

29、化水相比較,其特點是將水中的溶解固形物、硬度、堿度大部分除去了,因此,其鍋水和采用軟化處理的鍋水的差別:一是鍋水堿度很低;二是鍋爐排污率可降至1%以下,對節能降耗意義重大;三是鍋水溶解雜質較低,易結垢物質較難達到過飽和,對防止結垢有很大幫助;四是鍋水緩沖性較小,應嚴格控制pH值,以防止腐蝕。為此增加蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐采用除鹽水作為補給水有關控制指標。鍋水控制堿度的目的是將進入鍋內的殘余硬度生成水渣,防止結垢;另外又要防止堿度過高發生堿性腐蝕和汽水共騰。補給水若采用離子交換除鹽處理或反滲透除鹽處理,補給水結垢物質濃度很低,結垢的可能性較小,因此可不控制鍋水堿度的下限,而應控制堿度的上限。另外

30、,為了減緩鍋水的腐蝕性,必須控制鍋水pH值。原標準在執行中,曾多次發現工業鍋爐采用除鹽處理,鍋水堿度低于6mmol/L規定指標,向鍋內加堿,造成熱力系統積鹽的事故。新標準增加了除鹽水作為補給水有關控制指標,鍋水堿度只控制上限,而不控制下限,為了防止鍋爐腐蝕,鍋水維持pH值在10.012.0范圍內。因除鹽水幾乎沒有堿度,鍋水pH值常常會小于10.0,一股應向鍋內投加堿性藥劑,調節鍋水pH值。(4)修訂了給水限定全鐵適用范圍給水中含鐵較高時對鍋爐造成的主要危害是:結生氧化鐵垢;三價鐵離子是陰極去極化劑,可對金屬本身構成腐蝕;氧化鐵垢不僅妨礙傳熱,更為嚴重的危害是產生垢下腐蝕,造成金屬管壁減薄、穿孔

31、。原標準表l中給水含鐵量規定了指標,并在注中說明,“僅限燃油、燃氣鍋爐”。其實不應該只限制燃油、燃氣鍋爐給水含鐵量,而是任何蒸汽鍋爐都應該嚴格控制給水的含鐵量。新標準修訂后取消原標準注,也就是說不管何種燃料均要限制給水總鐵含量。給水鐵離子不僅是補給水帶來的,其主要來源有:原水水源為地下水,當地下水鐵含量較高時,會使離子交換樹脂中毒,并使鐵離子漏過。生產返回水中帶入大量鐵腐蝕產物。這是因為給水中的重碳酸鹽進入鍋內,在高溫高壓的作用下分解出二氧化碳氣體,CG被蒸汽攜帶會使冷凝水或在濕蒸汽顯酸性。水中CO雖然只顯弱酸性,但由于蒸汽一般都比較純凈,冷凝成水后緩沖性很小,少量的CO就會使其pH®

32、;顯著降低。如當每升純水中溶有1mgCO時,水的pH®便可由7.0降至5.5左右。值得注意的是,弱酸的酸性不能單憑pH值來衡量,因為弱酸只有一部分電離,隨著腐蝕的進行,消耗掉的H會被弱酸繼續電離所補充。水中的CO可使水產生而與溶解氧同是腐蝕電池中陰極去極化劑,大大加速了陽極金屬鐵的腐蝕。CO2既使金屬鐵發生酸腐蝕,又使其發生電化學腐蝕。因此,凝結水中的CO具有較強的腐蝕性,特別是在有氧的存在下。給水系統腐蝕。有些除氧裝置是靠海綿鐵、鐵屑、鐵粒等鐵質材料除氧,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器產生的CO?口降與水劇烈混合,使水中溶解氧的分壓變得極小,而除掉

33、。但此時水中CO的含量卻較高,對給水系統、蒸汽系統、冷凝水系統都會腐蝕,使給水鐵含量很高。水處理設備、再生系統、水箱等未做防腐處理,或者防腐層脫落,使補給水系統產生的鐵腐蝕產物進入到給水;給水pH®較低,給水系統本身的腐蝕產物致使給水含鐵。(5)給水pH空制指標為了減緩給水系統、鍋爐蒸發系統腐蝕,有必要控制給水pH值在一定范圍內,新標準將給水pH值控制范圍進行了修訂。除鹽水的pH值一般介于6.27.3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CO之后很容易下降到6以下,給水系統很容易發生酸性腐蝕。腐蝕產物會進入鍋爐會帶來一系列結垢、腐蝕后果。JIS推薦以除鹽水為補水、工

34、作壓力為13Mpa的鍋爐的給水pH值范圍為8.09.5,ASME隹薦的該工作壓力的合適pH為7.510。經過起草組充分論證,將除鹽水作為補給水的給水pH定為8.09.5,除鹽水水只需加入很少的堿性物質(12Ppm就可以將pH控制在合適的范圍,并能有效防止給水系統發生酸性腐蝕。軟化水通常具有高pH的緩沖能力,并且原水經過軟化處理,重碳酸鹽硬度交換成重碳酸鈉,補給水pH有所升高,控制給水pH在7.09.0是容易實現的。若回水利用導致給水pH降低時,只需加入很少的堿性物質就可以將pH控制在合格的范圍,(6)增加了給水電導率指標由于水源水質日趨劣化,溶解固形物呈逐年上升之勢,導致鍋爐排污率增加,熱效率

35、下降,能耗上升。為了適應節能降耗的要求,有必要對給水電導率提出規定。提出給水電導率控制指標的原則是采用軟化水作為補給水的鍋爐排污率010%,采用除鹽水水作為補給水的鍋爐排污率02%,根據電導率和溶解固形物之間的關系,以及不同壓力等級的鍋爐對溶解固形物控制要求,計算得出給水電導率限制指標。因為給水均為弱堿性,其“固導比”在0.50.7之間,取“固導比”系數0.6來計算制定給水電導率指標。表2以軟化水作為補給水的鍋爐給水電導率控制值的計算結果額定壓力,MPa指標P<1.01.0<P<1.61.6<P<2.52.5<P<3.8排污率,%10101010鍋水溶

36、解固形物,mg/L<4.0X103<3.5X103<3.0X10302.5X103給水溶解固形物,mg/L<3.6X102<3.2X102<2.7X102<2.3X102給水電導率,sS/cm一一一2<6.0X10一一,一2<5.5X10一一,一2<5.0X10_2<3.5X10表3以除鹽水作為補給水的鍋爐給水電導率控制值的計算結果額定壓力,MPa指標P<1.01.0<P<1.61.6<P<2.52.5<P<3.8排污率,%2222鍋水溶解固形物,mg/L<4.0X103<3

37、.5X1031<3.0X103P<2.5X103給水溶解固形物,mg/L<78<69<59<49給水電導率,SS/cm<1.3x102<1.1x102<1.0x1027*、rz/,-n-*r、<82當水源水質較差,電導率已超出了規定上限時,通常有兩種方式降低給水電導率:采用軟化處理時,增加生產返回水回收率。給水電導率=(1回收率)X原水電導率,從此式不難看出,生產返回水回收率每增加10%,給水電導率可比原水電導率降低10%,也就是說回收率越高,給水質量越好。生產返回水盡量回收不但對防止鍋爐結垢、防止蒸汽帶水大有益處,而且也符合國家節能

38、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,反滲透水處理設備可除去96%以上的溶解固形物。(7)修改了鍋水堿度指標上限值的放寬條件原標準在表1注2)中規定了“對蒸汽質量要求不高,且不帶過熱器的鍋爐,使用單位在報當地鍋爐壓力容器安全監察機構同意后,鍋水堿度上限值可適當放寬”。放寬鍋水堿度上限值,可減少排污,提高鍋爐熱效率,節約能源,有著很好的現實意義。但原標準堿度放寬的條件是“報當地鍋爐壓力容器安全監察機構同意”。這樣的規定可操作性不強,一方面使用單位在報當地鍋爐壓力容器安全監察機構審批的手續較為復雜;另一方面沒有規定在什么條件下可同意放寬鍋水堿度上限指標,上限

39、指標放寬到多少為宜,因此,會對執行標準帶來不便,甚至造成混亂。鍋水控制堿度的目的是將進入鍋內的殘余硬度生成水渣,防止結垢;另外又要防止堿度過高發生堿性腐蝕和汽水共騰。因此,放寬鍋水堿度上限指標所規定的條件有兩個:一是鍋水堿度上限值放寬后,與鍋爐工作壓力下對應的pHfi不得大于12.0,以防止pHfi過高造成堿性腐蝕;二是堿度上限值放寬后,鍋水不會發生汽水共騰。在同時滿足這兩個條件的前提下,才可以適當放寬鍋水堿度的上限。在鍋內沒有添加NaO的情況下,由于給水中的重碳酸鹽在鍋內受溫度和壓力的影響,發生分解和水解反應:分解:2NaHCONaCO+CO2T+HO水解:NaCO+H2O2NaOH+CO分

40、解和水解成OH堿度和CQ2-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CQ2-的比例越高。不同壓力下鍋水中OH«度占鍋水總堿度JDz的質量分數見表4。因此,鍋水的pHfi和總堿度(JDz)在不同壓力下有一對應關系,通過計算,可求得不同壓力下,總堿度JD上限值又t應的pHfi,也可以求得不同壓力下鍋水pHfi等于12時最高允許的堿度。表4不同壓力下鍋水中OH堿度占鍋水總堿度JDz的質量分數K鍋爐壓力MPa0.20.30.40.50.60.70.80.91.01.31.52.02.55.0OH占JDg的2610152025303540506

41、07080100鍋水pH的計算.OH=JDzK(mol/L)pOH=-lgOH-pH=14-pOH=14+lgOH根據上表和計算公式及GB1576工業鍋爐水質標準中規定的鍋水最高允許堿度,可求得不同壓力下鍋水對應的pH®,計算2果見表5。表5根據上表計算不同壓力下鍋水最高允許堿度時對應的pH鍋爐壓力MPa0.20.40.81.01.31.52.5JDGmmol/LP26P26r2626242416pH10.7211.4111.8912.0212.0812.1612.11從上表可看出,在鍋水最高允許堿度條件下,當鍋爐壓力P<1.0MPa寸,鍋水pHfi均不會大于12;當鍋爐壓力P

42、>1.0MPa寸,鍋水pHfi都會略微超過12,如要提高標準中堿度的上限值,pHfi則會超過12。但是,理論計算往往與鍋爐實際運行的水質有所不同,為了提高可操作性,新標準在表注中規定“對蒸汽質量要求不高,并且不帶過熱器的鍋爐,鍋水堿度上限值可適當放寬,但放寬后鍋水的pHfi不得超過上限”。這樣就明確了鍋水堿度上限放寬的條件是鍋水堿度上限值放寬后,與之(工作壓力下)對應的pHfi不得大于12.0。(8)規定了磷酸鹽和亞硫酸鹽的控制指標適用條件隨著科技的發展,用于工業鍋爐的阻垢劑和除氧劑品種越來越多,難以在標準中逐一規定各種阻垢劑和除氧劑控制指標,磷酸鹽和亞硫酸鹽是最常用的藥劑,同時為了適應

43、科技發展的要求,在新標準表注中說明標準規定的磷酸鹽和亞硫酸鹽控制指標,僅適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑和亞硫酸鹽除氧劑,當采用其它阻垢劑和除氧劑,阻垢劑和除氧劑的殘余量應該符合藥劑生產廠規定的指標。為了保證新型阻垢劑和除氧劑的性能,新型阻垢劑和除氧劑應當經過權威部門或行業協會性能測定,并且在中國鍋爐水處理協會登記注冊。在標準修訂征求意見時,一些藥劑生產廠要求除氧劑不要規定適用亞硫酸鹽,應推廣使用新型除氧劑,以利于科技的發展和降低鍋水溶解固形物。30年運行經驗表明,亞硫酸鹽是目前最常用的、最經濟的、毒性最低的、并行之有效的除氧劑。因此,本標準在修訂時仍保留原標準的控制項目和指標,同時本標準表注腳“適用

44、于給水加亞硫酸鹽除氧劑。采用其它除氧劑時,除氧劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標”,已明確了不排斥采用其它除氧劑。有些專家提出取消磷酸根控制指標。一部分人認為給水殘留硬度已經很低了,不進行鍋內加藥處理,也不會導致結垢;另一部分人認為,鍋外水處理與鍋內加藥處理相結合對防垢、防腐、節能減排意義非常重大,但不要規定磷酸鹽的控制指標,而應規定有機藥劑的控制指標。經過論證還是保留原標準的控制項目和指標較為合適,理由如下:給水殘留硬度即使已將至0.03mmol/L,為了節能減排鍋水濃縮倍數最少為10倍,鍋水濃縮后硬度可能會大于0.5mmol/L,若不進行鍋內加藥處理仍會結垢。根據溶度積計算,在鍋水pH為1

45、2時,Mg大于5X10-5mmol/L,就會結生MgOH2水垢;在鍋水CQ2-堿度為10mmol/L時,Ca2大于0.05mmol/L,就會析出CaCOK淀。因此鍋外水處理和鍋內加藥處理相結合是十分必要的。磷酸鹽是國內外目前最常用的、最經濟的、行之有效的阻垢劑。無論是JISB8223(日本鍋爐給水和鍋爐水質標準),還是美國ASME勺鍋爐連續運行水質控制導則均對鍋水磷酸根控制指標作出了規定。本標準表注腳“適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時,阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標”,已明確了不排斥采用其它阻垢劑。(9)規定了供汽輪機用汽的蒸汽質量一些工業鍋爐具蒸汽用于汽輪機發電,有必要規定

46、此類蒸汽質量,在表注中規定:在表注中規定:”對于供汽輪機用汽的鍋爐,蒸汽質量應按照GB12145火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量規定的額定蒸汽壓力3.85.8MPH氣包爐標準執行”。(10)放寬了給水除氧的限制條件原標準規定“額定蒸發量大于等于6t/h時應除氧”,修訂后表1腳注a規定:“額定蒸發量大于等于10t/h的鍋爐,給水應除氧”。但同時又規定“額定蒸發量小于10t/h的鍋爐如果發現局部氧腐蝕,也應采取除氧措施”,也就是說無論鍋爐蒸發量是多少,只要發現局部氧腐蝕,都應采取除氧措施。4、單純采用鍋內加藥處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質修訂內容表2單純采用鍋內加藥處理的自然循環蒸汽鍋

47、爐和汽水兩用鍋爐水質水樣項目標準值給水濁度FTU<20.0硬度mmol/L<4.0pH(25)7.010.0油mg/L<2.0鍋水全堿度mmol/L8.026.0酚酗堿度mmol/L6.018.0pH(25)10.012.0溶解固形物mg/L<5.0X103磷酸根amg/L10.050.0注1:單純采用鍋內加藥處理,鍋爐受熱面平均結垢速率不得大于0.5mm/a。注2:額定蒸發量小于等于4t/h,并且額定蒸汽壓力小于等于1.3MPa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐同時采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時,給水和鍋水水質可參照表2的規定。注3:硬度、堿度的計量單位為一價基本單元物質的量濃

48、度。a適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時,阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標。(1)放寬了單純采用鍋內加藥處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的限制許多檢驗檢測機構和藥劑生產單位要求放寬對單純采用鍋內加藥處理的限制。經過論證和調研,鑒于鍋內加藥實際使用效果不錯,單純采用鍋內加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐限制條件由原標準的“額定蒸發量小于等于2t/h,并且額定蒸汽壓力小于等于1.0MPa',擴大到”額定蒸發量小于等于4t/h,并且額定蒸汽壓力小于等于1.3MPa'。(2)增加了單純采用鍋內加藥處理鍋爐結垢速率和排污率的限制為了促進適用高效阻垢劑,減緩鍋爐水垢生成速率

49、,在表2注1中規定“單純采用鍋內加藥處理,鍋爐受熱面平均結垢速率不得大于0.5mm/a”。有機阻垢劑與結垢物質作用后不生成固體水渣,可降低鍋爐排污率,有利于節能減排。為了促進使用有機配方的阻垢劑,標準修訂后,在4.5.4條規定:“單純采用鍋內加藥處理的鍋爐正常排污率不宜超過10.0。(3)對采用鍋外和鍋內加藥聯合水處理作出了相應的規定有些使用單位和檢驗監測機構建議,對采用鍋外和鍋內加藥聯合處理的給水和鍋水水質可按單純加藥處理標準的規定執行。理由是為了減少再生次數,提高樹脂利用率,減少自耗水率,軟水器運行終點控制在負硬水范圍內,鍋內再采取加藥處理,也可以保證不結垢。標準修訂時在表2注2中規定:“

50、額定蒸發量小于等于4t/h,并且額定蒸汽壓力小于等于1.3MPa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐同時采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時,給水和鍋水水質可參照表2的規定”。(4)規定了給水pH的上限給水pH控制范圍為7.010.0。單純采用鍋內加藥處理的藥劑主要是堿性藥劑,而給水中的硬度在鍋內會消耗酚酥堿度,生成水渣。因此,即使給水pH較高,一般也不會導致鍋水pH超標,另外還同時限定了鍋水pH的控制范圍。(5)增加了給水含油量的指標為了防止結垢,此種處理方式的鍋水堿度一般都較高,若給水含油量較大,一方面可能發生皂化反應,引發汽水共騰;另一方面可能生成油垢。因此有必要限定給水含油量。(6)增加了鍋水阻垢劑控制

51、指標既然是單純采用鍋內加藥處理的方式,就必須規定阻垢劑控制范圍,磷酸鹽是最常用的阻垢劑,因此規定了磷酸根控制指標。磷酸根控制指標適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑,當采用其它阻垢劑時,阻垢劑的殘余量應該符合藥劑生產廠規定的指標。(三)熱水鍋爐水質標準修訂內容1、采用鍋外水處理的熱水鍋爐水質標準修訂內容表3采用鍋外水處理的熱水鍋爐水質水樣項目標準值給水濁度FTU<5.0硬度mmol/L<0.60pH(25C)7.011.0溶解氧amg/L<0.10油mg/L<2.0全鐵mg/L<0.30鍋水pH(25C)b9.011.0磷酸根cmg/L5.050.0注:硬度的計量單位為一價基

52、本單元物質的量濃度。a溶解氧控制值適用于經過除氧裝置處理后的給水。額定功率大于等于7.0MW的承壓熱水鍋爐給水應除氧,額定功率小于7.0MW的承壓熱水鍋爐如果發現局部氧腐蝕,也應采取除氧措施。b通過補加藥劑使鍋水pH控制在9.011.0。c適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。采用其它阻垢劑時,阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標。(1)修訂了鍋水pH標準修訂征求意見時,有檢驗檢測機構和藥劑生產單位建議修訂鍋水pH控制上限。理由有三個方面:供熱系統所使用的材質較為復雜,除了鋼材外,還有鋁材和銅材,為了兼顧供熱系統鍋爐管道、熱交換器、散熱器不同材質的防腐問題,應降低鍋水pH控制上限;原標準規定熱水鍋爐鍋水

53、pH控制范圍是1012,由于供熱系統水容量很大加之失水現象較為嚴重,即使加藥短時間內也無法滿足要求,同時造成藥劑極大的浪費。根據碳鋼在水中處于鈍化狀態的pH的范圍是913,將熱水鍋爐鍋水的pH修訂為9.011.0。(2)增加了給水全鐵含量指標熱水鍋爐最大的問題還是防腐蝕問題,控制給水全鐵含量,也就等于控制住了熱水鍋爐的氧腐蝕,因此有必要規定其給水全鐵限定指標。(3)增加了鍋水阻垢劑控制指標采用鍋外水處理的熱水鍋爐給水硬度控制指標00.60mmol/L,由于給水殘余硬度較高,為了防止鍋爐結垢,規定了鍋水磷酸根控制指標。磷酸根控制指標僅適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑,當采用其它阻垢劑時,阻垢劑的殘余量應

54、該符合藥劑生產廠規定的指標。(4)放寬了給水除氧的限制條件熱水鍋爐防腐蝕機理不斷有新的進展,防腐蝕措施不斷有所突破,防腐蝕方法不僅限于除氧,近幾年來不斷有人呼吁放寬了給水除氧的限制條件。經過論證和調研,有條件地放寬給水除氧的限制。原標準規定“額定功率大于等于4.2MW5承壓熱水鍋爐給水應除氧”,修訂后表3腳注a規定:“額定功率大于等于7.0MW勺承壓熱水鍋爐給水應除氧”,但同時又規定“額定功率小于7.0MW勺承壓熱水鍋爐如果發現局部氧腐蝕,也應采取除氧措施”,即放寬了給水除氧的限制條件,又可以有針對性的防止鍋爐腐蝕,2、單純采用鍋內加藥處理的熱水鍋爐水質標準修訂內容表4單純米用鍋內加藥處理的熱

55、水鍋爐水質水樣項目標準值給水濁度FTU<20.0硬度ammol/L<6.0pH(25C)7.011.0油mg/L<2.0表4(續)鍋水pH(25)9.011.0磷酸根bmg/L10.050.0注1:對于額定功率小于等于4.2MWK管式和鍋殼式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐,同時采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時,給水和鍋水水質可參照表4的規定。注2:硬度的計量單位為一價基本單元物質的量濃度。a使用與結垢物質作用后不生成固體不溶物的阻垢劑,給水硬度可放寬至小于等于8.0mmol/L。b適用于鍋內加磷酸鹽阻垢劑。加其它阻垢劑時,阻垢劑殘余量應符合藥劑生產廠規定的指標。(1)增加了鍋水阻

56、垢劑控制指標(2)對采用鍋外和鍋內加藥聯合水處理作出了相應的規定與自然循環蒸汽鍋爐一樣,采用鍋外和鍋內加藥聯合處理的熱水鍋爐,給水和鍋水水質可按單純加藥處理標準的規定執行。標準修訂時在表4注1中規定:“對于額定功率小于等于4.2MW水管式和鍋殼式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐,同時采用鍋外水處理和鍋內加藥處理時,給水和鍋水水質可參照表4的規(3)對使用有機阻垢劑,給水硬度放寬至08.0mmol/L新型的有機配方的阻垢劑與水中結垢物質作用后生成的是鰲合物,不會生成固體不溶物的水渣,不會造成堵管和增加鍋爐排污率的后果。標準修訂時在表4腳注a中規定:”使用與結垢物質作用后不生成固體不溶物的阻垢劑,給水硬度可放寬至小于等

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