郝宏飞

（山西焦煤 五麟煤焦开发有限责任公司，山西 汾阳 032200）

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，炉水pH值大多都存在偏低的问题，因此，锅炉炉水水质方面的问题急需解决。

山西焦煤五麟公司是年产焦炭100万t，甲醇10万t的大型焦化企业，与之配套的动力系统为2台（40t／h）高温中压燃煤锅炉、1台（40t／h）高温中压全自动燃气锅炉及2套（3630kW、4378kW）汽轮机机组。为了使蒸汽达到高品质，维护管道及系统防腐，中压蒸汽的水汽管道及容器对给水品质要求极其严格，而炉水中的pH值（9～11）是水处理系统必须达到的一项指标。

该公司生产水水源为山西吕梁深层地下水，经多介质过滤器、保安过滤器等预处理（SDI＜5），作为RO反渗透设备的原料水，RO出水指标达到硬度0，DD≤20us／cm，产水量120t／h，装置产生的反渗透水统一集中于中间水箱，在中间水箱除碳后，经混床进行深度处理，混床内的树脂品种为D201和001×7，装填比例2∶1.混床产的脱盐水DD≤0.2us／cm经脱盐水泵补氨水（pH值8.5～9.2），供除氧系统补水采用。

脱盐水站自2011年6月调试合格以后，汽包内的除氧水pH值基本维持在7～8.8，偶而会上升到正常指标（至2015年1月出现8次），但维持时间不长（1～7天）。测试发现，汽包除氧水国标值为8.5～9.2，而该厂的pH值基本上都低于国标值（不合格率95.8%），甚至有几次为7左右。炉水pH值偏低会提高蒸汽中杂质的含量，尤其是硅类杂质，但当炉水弱碱性或中性时，会提高对各钢件产生的腐蚀性，因此有必要对炉水的pH值进行研究，探讨各种有效的恢复措施。

1 pH值偏低的原因分析

在各系统设备正常稳定运转，脱盐水供水、除氧器供水pH值都正常时，因为炉水水分子的大量蒸发，使含盐量提高，造成pH值上升，但该厂运行的实际情况是下降。为了找出问题产生的根源，解决炉水pH值低的问题，分析原因并提出对策。

1.1 生产水水质的变化

如果该厂的生产水被污染，CODCr含量超标，另外混床去除微小有机杂质的处理上限不高，会造成锅炉补水污染炉水，在高温中压下，CODCr会分解产生酸类物质，这类物质在炉水中大量集聚会中和大量碱性物质，从而产生pH值偏低的现象。

但查阅到该厂原水为深井水，深层地下水水质一般不会发生大的变化，但不排除被污染的可能，因此对2011—2014年的水质报告书（专业机构测评）进行各类物质比对，结果是各种物质有微量上升，但符合中国饮用水的标准，证明生产水水质变化不是锅炉炉水pH值偏低的原因。

1.2 汽轮机、精馏等冷凝液被污染

1）冷凝液换热器泄漏。换热器是一种循环水与余热蒸汽进行换热的设备，若换热器中管道破损，造成循环水窜入冷凝液，冷凝液被污染后进入混床，大量的金属离子与阳树脂交换产生氢离子，破坏混床运行，导致混床出水不合格，同时引起后续锅炉补水pH值偏低，但该工作人员发现冷凝液各项指标符合回收国标，可直接作为锅炉补水使用。因此，冷凝液换热器泄漏不是该车间锅炉炉水pH值偏低的原因。

2）冷凝液水质波动。冷凝液水质波动会造成DD上升。根据运行中化验数据，冷凝液DD的超标是由氨离子含量超标造成。另外，在调整脱盐水pH值时，氨含量控制不稳或者甲醇主系统开停车也会影响pH值，但在后来进锅炉前化验，冷凝液各指标是合格的。证明冷凝液水质变化不是锅炉炉水pH值偏低的原因。

3）冷凝液CODCr变化。冷凝液含微量油脂，该车间化验室无法化验，因此，不排除此原因是造成pH偏低的现象。

1.3 管道系统污染

2011年11月该厂出现循环冷却水误进除氧器3 h，采取了增加连排排水量和定排排污次数的不停炉快速置换方案，连排排水量从2m3／h（单炉）增加到10m3／h（单炉），定排次数从1次／班，增加到4次／班。由于当时发现及时并执行了增加补水、强制排污的快速置换方案，所以水系统污染很轻。置换后化验各指标合格，所以此类情况也不是炉水有问题的原因。

1.4 混床问题

引起炉水pH值急剧下降的原因可能为：

1）混床的产水手动隔膜阀内漏，混床再生或清洗未尽的HCl渗进脱盐水里，造成炉水pH值偏低。如果是这种情况，炉水pH值低至强酸性，产水DD明显超标，但经核实阀门未漏。

2）树脂长时间反复使用会造成内部的含油难以再生除掉，同时树脂量过大，再生度低，还会释放出负一价氯离子，造成产水中含氯、氢离子。虽然脱盐水加氨后才外送，但部分氢离子随除氧水进入汽包，在蒸发后聚集浓缩，会出现炉水pH值偏低的现象，但此种情况氯离子指标肯定超标，该车间炉水氯离子指标正常，因此排除此原因。

3）树脂泄漏。树脂质量不好或再生次数过多造成碎裂，渗入到产水中，在炉内高温分解，产生酸类物质造成炉水内pH值偏低。投产初期，树脂完好无泄漏，自2014年下半年树脂有部分碎裂，填补过2次，该原因是炉水pH值后期不合格的原因之一。

2 处理措施

1）更换树脂。污染和破碎的树脂，会随着除氧水进入炉水，造成炉水的pH值长期偏低及锅炉部件的腐蚀。

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 小 结

1）造成炉水pH值偏低的原因很多，应该从初始态检查，分辨pH值偏低这种现象的时间性，以便找到问题的实质，采取有效的恢复措施。

2）炉水被油污染，造成pH值偏低，如果污染不严重，可以控制好汽包液位防止蒸汽带水，根据循环流化床锅炉工艺运行情况，合理调整连排和定排排污量，运行班组坚持执行排污计划，并定期更换树脂，对pH值恢复正常都比较有效。

3）磷酸盐隐藏一般可以采用多种磷酸盐协调添加，比单用一种要效果好，因此，这种原因引起pH值偏低问题也是可以解决的。

［1］ 刘新月，尚玉珍，张 雷.阳泉二电厂炉水pH值降低原因的试验分析［J］.山西电力，2001，100（5）：4-6.

［2］ 周向东.延迟焦化余热锅炉的磷酸盐“隐藏”现象和防治对策-工业水处理技术［M］.北京：中国石化出版社，2004：56-57.

［3］ 李培元，钱达中，王蒙聚.锅炉水处理技术［M］.武汉：湖北科学技术出版社，1989：11-12.