鍋爐水質化驗員：堿度正確檢測方法和計算公式及堿度偏高處理措施

鍋爐水質化驗員：堿度正確檢測方法和計算公式及堿度偏高偏低處理措施

1.鍋爐水堿度是什么

堿度又稱鹽基度。堿度是表示水吸收質子的能力的參數，通常用水中所含能與強酸定量作用的物質總量來標定。天然水中的堿度主要是由碳酸氫鹽、重碳酸鹽、碳酸鹽和氫氧化物引起的。磷酸鹽、硅酸鹽和硼酸鹽也會產生一些堿度。此外有機堿類、金屬水解性鹽類等也是堿度組成部分。在這些多種物質組成堿度成分的情況下，堿度就成為一種水的綜合性指標。

2.為什么要監控鍋爐水堿度

2.1鍋爐水堿度高、鍋爐爐水堿度超標三個危害

鍋爐水堿度過高危害一、會產生大量泡沫，引起蒸汽攜帶鹽分而結鹽垢，在過熱器易產生集鹽甚至堵死；

鍋爐水堿度過高危害二、鍋爐水堿度過高容易發生汽水共沸，不僅使蒸汽品質惡化，造成過熱器水擊和管道水擊事故，嚴重的會損失用汽設備；

鍋爐水堿度過高危害三、如果爐水相對堿度即游離堿度NaOH過高，會使金屬表面的保護膜因溶解而破壞，容易在鉚接和脹管處金屬發生堿性腐蝕產生苛性脆化即堿脆。

2.2爐水堿度低于標準值對鍋爐本體二個危害

爐水堿度低于標準值對鍋爐本體危害一、爐水總堿度低于標準值對鍋爐本體容易結垢；

爐水堿度低于標準值對鍋爐本體危害二、爐水堿度如果呈酸性還會腐蝕鍋爐，時間長了就可以換鍋爐了。

3.堿度單位

堿度單位是過去所用的毫克當量/升 mg/L，現已經改用毫摩爾/升 mmol/L，數值一樣。檢測堿度是指一升溶液接受氫離子物質的量。堿度有酚酞堿度和總堿度兩種。前者采用酚酞為指示劑，當滴定至酚酞指示劑由紅色變為無色時，溶液pH值即為 8.3，指示水中氫氧根離子(0H-)已被中和，碳酸鹽均被轉化為重碳酸鹽，此時的滴定結果稱為 “酚酞堿度”。當滴定至甲基橙指示劑由黃色度為橙紅色時，溶液的pH值為4.4— 4.5，指示水中的重碳酸鹽(包括原有的和由碳酸鹽轉化成的)已被中和，此時的滴定結果稱為“總堿度”。

4.鍋爐水堿度的國家標準

4.1國家工業鍋爐水質標準GB/T1576-2008規定鍋爐水質標準

采用鍋爐外水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質國家標準，如下圖：

▲采用鍋爐外水處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質國家標準

補水使用軟化水無過熱器鍋爐，額定蒸汽壓力小于或等于1兆帕，鍋爐水全堿度為6~26mmol/L，酚酞堿度為4~18mmol/L；額定蒸汽壓力1.0＜p≤1.6MPa，鍋爐水全堿度為6~24mmol/L，酚酞堿度為4~16mmol/L；額定蒸汽壓力1.6＜p≤2.5MPa，鍋爐水全堿度為6~16mmol/L，酚酞堿度為4~12mmol/L；額定蒸汽壓力2.5＜p＜3.8MPa，鍋爐水全堿度為≤12mmol/L，酚酞堿度為≤10mmol/L；

補水使用軟化水有過熱器鍋爐，額定蒸汽壓力1.0＜p≤1.6MPa，鍋爐水全堿度為≤14mmol/L，酚酞堿度為≤10mmol/L；額定蒸汽壓力1.6＜p≤2.5MPa，鍋爐水全堿度為≤12mmol/L，酚酞堿度為≤8mmol/L；額定蒸汽壓力2.5＜p＜3.8MPa，鍋爐水全堿度為≤12mmol/L，酚酞堿度為≤10mmol/L；

補水使用除鹽水無過熱器鍋爐，額定蒸汽壓力小于或等于1兆帕，鍋爐水全堿度為≤10mmol/L，酚酞堿度為≤6mmol/L；額定蒸汽壓力1.0＜p≤1.6MPa，鍋爐水全堿度為≤10mmol/L，酚酞堿度為≤6mmol/L；額定蒸汽壓力1.6＜p≤2.5MPa，鍋爐水全堿度為≤8mmol/L，酚酞堿度為≤5mmol/L；額定蒸汽壓力2.5＜p＜3.8MPa，鍋爐水全堿度為≤4mmol/L，酚酞堿度為≤3mmol/L；

補水使用除鹽水有過熱器鍋爐，額定蒸汽壓力1.0＜p≤1.6MPa，鍋爐水全堿度為≤10mmol/L，酚酞堿度為≤6mmol/L；額定蒸汽壓力1.6＜p≤2.5MPa，鍋爐水全堿度為≤8mmol/L，酚酞堿度為≤5mmol/L；額定蒸汽壓力2.5＜p＜3.8MPa，鍋爐水全堿度為≤4mmol/L，酚酞堿度為≤3mmol/L。

4.2單純采用鍋爐內加藥處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質國家標準，如下圖：

▲單純采用鍋爐內加藥處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質國家標準

單純采用鍋爐內加藥處理的自然循環蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水全堿度為8~26mmol/L，酚酞堿度為6~18mmol/L。

5.鍋爐水堿度的測定方法

用干凈的吸球取100ml透明水樣置于錐形瓶中，加入2-3滴酚酞指示劑，如果此時溶液顯紅色，則用0.1mmol/L 硫酸標準溶液滴定至無色，記錄下耗酸體積 V1,然后再加入2 滴甲基橙指示劑，繼續用硫酸標準液滴定至橙紅色，記錄下第二次耗酸體積V2（這里不包括V1體積）。

6.鍋爐水堿度的計算公式

JD總=C(V1+V2)/VS×1000（mmol/L）

式中：JD總指全堿度；

C指硫酸標準溶液的濃度（mmol/L）;

V1、V2 指兩次滴定時所耗硫酸標準溶液的體積，單位ml；

VS 指水樣體積，單位ml。

關于鍋爐水質檢測、爐水發紅、回水有硬度、鍋爐腐蝕結垢爆管、蒸汽系統腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標，蒸汽凝結水顏色發黃等鍋爐水質處理問題，北京化工大學顏輝 l86OO475З86隨時歡迎各位行業同仁一同討論問題交流經驗心得，隨時歡迎各位同學溝通鍋爐相關新技術信息，隨時歡迎各位同仁分享鍋爐設備管理使用經驗，隨時歡迎各位鍋爐相關工作者交個朋友相互學習，一同來解決鍋爐各種實際問題！鍋爐水質化驗員：堿度正確檢測方法和計算公式及堿度偏高偏低處理措施。

7.PH值與堿度的區別與聯系

PH值是表征溶液酸堿性的指標,它直接反映水中H+或OH-的含量.鍋水的PH值應維持在一定范圍內,如果pH值較低,其危害是：水對鍋爐鋼材的腐蝕性增強；鍋水中磷酸根與鈣離子的反應,只有在pH值足夠高的條件下,才能生成容易排除的水渣；為了抑制鍋爐水中硅酸鹽的水解,減少硅酸在蒸汽中的溶解攜帶量.鍋水的pH值也不能太高,因為當鍋水磷酸根濃度符合規定時,若鍋水pH值很高,就表明鍋水中游離量氧化鈉較多,容易引起堿性腐蝕。

堿度則除包括水中OH-含量外,還包括CO32- 和HCO-等堿性物質的含量.對用軟化水作補給水的鍋爐,應控制鍋水的堿度.鍋水的堿度太大時,可能引起鍋爐的堿性腐蝕；使鍋水產生泡沫而影響蒸汽品質；對于鉚接或脹接鍋爐可能發生苛性脆化.如果鍋水堿度太小時,給水中的殘余硬度可能會生成水垢；磷酸根與鈣離子的反應難以進行；鍋水對鍋爐鋼材的腐蝕性增強。

PH值與堿度的區別是,在相同堿度的情況下,由于堿度成分不同,在相同堿度的條件下，由于溶液中組成堿度的成分不同，其PH值不一定相同。例如：堿度同是為0.1mol/L，NaOH溶液PH值為13， NH3.H2O溶液PH值為11，NaHCO3溶液PH值為8.3。

PH值與堿度的聯系是鍋爐水中的HCO3-、CO32-、OH-、H+等四種離子一般都是同時存在的。

PH值范圍為0-14,7為中性；小于7為酸性,大于7為堿性.鍋爐正常給水的PH值在7-8之間,爐水的PH值在10-12之間.總堿度隨鍋爐指標的不同,在6-26mmol/L之間。

8.關于鍋爐水堿度常見問題解決辦法

8.1造成鍋爐爐水堿度過高三個的原因：

造成鍋爐水堿度過高原因之一、為在防止鍋爐管道產生氧腐蝕，在對鍋爐加氨處理時會產生堿；

造成鍋爐水堿度過高原因之二、在為鍋爐除去水垢時，一般會進行磷酸鹽(Na3PO4、Na2HPO4)處理，同樣也會產生堿；

造成鍋爐水堿度過高原因之三、鍋爐超負荷運行，濃縮倍率高。

造成鍋爐水堿度過高原因之四、鍋爐連排排污不及時也會產生堿。

8.2鍋爐水的堿度過高可以采用三種解決方法：

鍋爐水的堿度過高解決方法之一、加強排污（表面排污為主），注意大量排污會引起的熱損失。

鍋爐水的堿度過高解決方法之二、不加酸加降堿劑（酸式磷酸鹽），鍋水中投加磷酸氫二鈉（NaHPO4）或磷酸二氫鈉（NaHPO4），這兩種藥劑能與鍋水中的NaOH氫氧化鈉反應，反應后減少了氫氧化鈉含量，從而降低鍋水堿度，同時生成的磷酸三鈉起到防垢作用，酸式磷酸鹽加藥量要控制鍋水中磷酸根離子的濃度在10-30mmo1/L標準范圍內。如果鍋水游離的NaOH濃度太高即相對堿度高通常不建議選用此法，因需加入酸式磷酸鹽的量太大，酸式磷酸鹽消耗量太大不經濟，同時增加鍋水含鹽量高。

鍋爐水的堿度過高解決方法之三、部分鈉離子交換法處理。在供水壓力、水量及水質穩定時，適宜采用部分鈉離子交換系統，爐水中的堿度因與硬度鹽類反應形成水渣而被消耗，不僅降低了爐水的堿度還降低了硬度。

CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4

MgCL2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCL

在此系統中，由于需要軟化的水減少了，可以減少鍋爐水處理設備，而且可以降低水耗鹽耗量，但是因為有生水直接進入鍋爐，所以不能完全防止鍋爐內部結垢，故在應用本法時，要嚴格控制好軟化與原水的比例，保證給水的硬度不小于3.5，原水的配水比例和給水硬度的選擇，要通過一段時間的實驗來確定，采用不同的配水比例和給水硬度進行實驗，及時測定幾小時內和幾天內鍋水各項指標的變化情況，調整至鍋水水質的各項指標和排污率達到較佳狀態。采用部分鈉離子交換法，由于給水殘余硬度較高，要合理控制排污，既要控制熱損失又要防止沉淀產生二次水垢，在設備方面，只需要在原設備上增加一個分配水箱和轉子流量計，此外還可以在給水箱上布置一個藥箱，必要時加入適量的磷酸三鈉或酸式磷酸鹽，以消除殘余硬度和增強水渣的流動性處理。

鍋爐水質化驗員：堿度正確檢測方法和計算公式及堿度偏高偏低處理措施（顏輝）