鍋水電導(dǎo)率高或鍋水溶解固形物指標(biāo)超標(biāo)的5個(gè)原因

摘要：鍋水電導(dǎo)率、鍋水溶解固形物（TDS）兩項(xiàng)指標(biāo)顯著正相關(guān)，都是反映鍋水的濃縮程度同一因素，兩項(xiàng)指標(biāo)是相互聯(lián)系、相互重疊，互為因果關(guān)系。本文通過(guò)分析鍋爐運(yùn)行中電導(dǎo)率升高的原因，探討當(dāng)鍋水電導(dǎo)率指標(biāo)與溶解固形物指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系，提出控制鍋水質(zhì)量的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：鍋水電導(dǎo)率；鍋水溶解固形物；鍋水電導(dǎo)率高；鍋爐水質(zhì)指標(biāo)；鍋水電導(dǎo)率超標(biāo)

一、引言

鍋水電導(dǎo)率、鍋水溶解固形物（TDS）都是鍋爐水質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目指標(biāo)，既是判斷鍋爐鍋水水質(zhì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，判斷鍋爐鍋水水質(zhì)是否適用的尺度，也是鍋爐鍋水水質(zhì)治理和規(guī)劃的目標(biāo)和鍋爐鍋水水質(zhì)管理的技術(shù)基礎(chǔ)。

電導(dǎo)率是反映水中離子導(dǎo)電能力，間接表征離子濃度。

溶解固形物的主要成分是可溶解于水的鹽類物質(zhì)。由于溶解于水的鹽類物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)，電解質(zhì)在水溶液中基本上都電離成陰、陽(yáng)離子而具有導(dǎo)電性，而且電導(dǎo)率的大小與溶解固形物濃度成一定比例關(guān)系。

鍋水電導(dǎo)率、鍋水溶解固形物（TDS）指標(biāo)正相關(guān)，當(dāng)鍋水電導(dǎo)率指標(biāo)上升，達(dá)到設(shè)定的鍋水的濃縮程度實(shí)現(xiàn)排污時(shí)，鍋爐鍋水溶解固形物指標(biāo)也同步上升。因此通過(guò)分析鍋水電導(dǎo)率指標(biāo)變化情況，可以預(yù)測(cè)鍋水溶解固形物指標(biāo)的變化趨勢(shì)，兩者均用于評(píng)估鍋水的濃縮程度，工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T1576-2018及最新修訂規(guī)范（見(jiàn)下圖1），鍋水設(shè)置電導(dǎo)率、溶解固形物指標(biāo)反映出鍋水的濃縮程度，以指導(dǎo)鍋爐排污，從而防止鍋爐結(jié)垢，防止發(fā)生汽水共騰及蒸汽品質(zhì)惡化。

▲圖1 工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T1576-2018

工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T1576-2018在通則4.1.3條款中明確指出：鍋水中的電導(dǎo)率和溶解固形物可選其中之一作為鍋水濃度的控制指標(biāo)（見(jiàn)下圖2）。

▲圖2 工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T1576-2018

但是，現(xiàn)實(shí)鍋爐運(yùn)行水質(zhì)管理中，由于鍋水溶解固形物指標(biāo)的測(cè)定需要烘干稱重等較為繁雜且費(fèi)時(shí)，一般鍋爐運(yùn)行中常用測(cè)定方法簡(jiǎn)便的電導(dǎo)率或氯離子來(lái)代替，但它們之間的比值關(guān)系需經(jīng)測(cè)試確定，并定期校正。鍋水電導(dǎo)率具體指標(biāo)參數(shù)（見(jiàn)下圖3）。

▲圖3 工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T1576-2018

國(guó)標(biāo)火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量GB/T12145—2016汽包爐爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)下圖4）。

▲圖4 火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量國(guó)標(biāo)GB/T12145-2016

有需要《工業(yè)鍋爐水質(zhì)國(guó)標(biāo)GB/T 1576-2018》，《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量國(guó)標(biāo)GB/T12145-2016》的同行或同學(xué)，可以聯(lián)系筆者。

鍋水電導(dǎo)率、鍋水溶解固形物（TDS）存在差異化的響應(yīng)機(jī)制，研究二者的相互關(guān)系對(duì)鍋爐排污防垢、防腐及節(jié)能降耗具有重要意義。

二、鍋水電導(dǎo)率升高的5個(gè)原因

1、補(bǔ)給水質(zhì)量不合格

若補(bǔ)給水未經(jīng)過(guò)充分軟化或反滲透處理，殘留的Ca2?、Mg2?、Cl?、SO?2?等離子進(jìn)入鍋爐，直接導(dǎo)致電導(dǎo)率升高。

2、鍋爐排污不足或操作不當(dāng)

鍋爐連續(xù)排污或定期排污量不足，導(dǎo)致鍋水中雜質(zhì)持續(xù)濃縮，離子濃度累積。

3、鍋水藥劑添加過(guò)量

磷酸鹽、氫氧化鈉、氨水等水處理藥劑過(guò)量投加，增加水中Na?、PO?3?、NH??等離子濃度，顯著提升電導(dǎo)率。

4、系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物溶解

鍋爐金屬內(nèi)壁腐蝕生成的Fe3?、Cu2?等離子進(jìn)入鍋水，進(jìn)一步加劇電導(dǎo)率上升。

5、運(yùn)行參數(shù)異常

鍋爐高溫高壓環(huán)境下，部分難溶鹽（如硅酸鹽）溶解度增加，釋放更多離子。

三、鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)的相互關(guān)系

鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)呈顯著線性正相關(guān)性，鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)呈一定比例關(guān)系。根據(jù)溶解固形物與電導(dǎo)率的比值(以下簡(jiǎn)稱“固導(dǎo)比”)，只要測(cè)定電導(dǎo)率就可近似地間接測(cè)定溶解固形物的含量，這種測(cè)定方法簡(jiǎn)稱固導(dǎo)比法。

通常在理想狀態(tài)下，鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物（TDS）可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式換算（如溶解固形物TDS=K×電導(dǎo)率，K=0.55~0.75，比值關(guān)系K值需經(jīng)測(cè)試確定，并定期校正）。

影響鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)呈顯著線性正相關(guān)性3個(gè)因素

1、離子種類：高價(jià)離子（如SO?2?）對(duì)電導(dǎo)率的貢獻(xiàn)低于低價(jià)離子（如Cl?）；

2、雜質(zhì)干擾：有機(jī)物或膠體物質(zhì)對(duì)電導(dǎo)率貢獻(xiàn)小，但計(jì)入溶解固形物TDS；

3、溫度影響：溫度每升高1℃，電導(dǎo)率增加約2%。

四、鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)的相互關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

以寧夏某化工廠鍋爐為例，鍋水電導(dǎo)率由400 μS/cm升至1100 μS/cm時(shí)，TDS從260 mg/L增至660mg/L，符合K=0.6的換算系數(shù)。但在鍋水高濃縮區(qū)間（鍋水電導(dǎo)率>1700μS/cm），鍋水溶解固形物TDS增長(zhǎng)速率減緩，這可能與鍋水中部分鹽類出現(xiàn)沉淀相關(guān)。

五、鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)對(duì)鍋爐運(yùn)行的4個(gè)不利影響

1、鍋爐結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)

鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)，鍋水中CaCO?、MgSiO?等鹽類沉積結(jié)垢，水垢?jìng)鳠崴俾实停档蛡鳠嵝剩l(fā)局部過(guò)熱。

2、鍋爐腐蝕加劇

鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)，鍋水中Cl?等侵蝕性離子破壞金屬氧化膜，誘發(fā)點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕。

3、鍋爐汽水共騰

鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)，導(dǎo)致鍋水表面張力下降，蒸汽攜帶雜質(zhì)，蒸汽品質(zhì)下降，影響汽輪機(jī)安全。

4、鍋爐能耗上升

鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)，導(dǎo)致鍋爐結(jié)垢，熱效率下降能耗上升，有實(shí)驗(yàn)表明，鍋爐平均結(jié)垢1mm厚，燃料消耗增加2%~5%。

各位同行，各位同學(xué)，現(xiàn)實(shí)中各家鍋爐用戶使用鍋爐水質(zhì)管理控制指標(biāo)沒(méi)有不盡相同，你們單位使用哪些鍋爐水質(zhì)指標(biāo)，在這些指標(biāo)綜合監(jiān)測(cè)控制下鍋爐運(yùn)行效果如何？鍋爐有無(wú)結(jié)垢，鍋爐排污率及鍋爐熱效率高嗎，鍋爐出力怎樣能耗大不大？關(guān)于鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、鍋水發(fā)紅、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、鍋爐結(jié)垢不停爐不停工在線除垢技術(shù)、凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停工不停車在線清洗除垢技術(shù)等問(wèn)題，北京化工大學(xué)顏輝I86OO475З86隨時(shí)歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，隨時(shí)歡迎各位同仁討論問(wèn)題交流經(jīng)驗(yàn)心得，就解決鍋爐各種實(shí)際問(wèn)題相互學(xué)習(xí)。鍋水電導(dǎo)率高或鍋水溶解固形物指標(biāo)超標(biāo)的5個(gè)原因

六、鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物超標(biāo)對(duì)鍋爐運(yùn)行不造成影響的情況

現(xiàn)實(shí)中，對(duì)鍋爐實(shí)施不停爐在線清洗除垢時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物（TDS）超標(biāo)現(xiàn)象。鍋爐在線除垢期間，藥劑加入鍋爐給水中，在藥劑的螯合除垢效能作用下，鍋爐內(nèi)存量垢被螯合下來(lái)并分散在爐水中，隨著鍋爐排污排出，鍋水的電導(dǎo)、PH值、濁度、溶解固形物等指標(biāo)上升是正常現(xiàn)象。

七、鍋爐不停爐在線清洗除垢時(shí)鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物指標(biāo)上升的2個(gè)原因

1、使用BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉對(duì)鍋爐不停爐在線清洗除垢，鍋水中BF防腐除垢劑藥劑量比磷酸三鈉多，鍋水中導(dǎo)電離子增多；

2、BF防腐除垢劑的螯合除垢效能作用下，鍋內(nèi)存量水垢（如硅酸鹽、碳酸鈣、硫酸鎂等難溶性鹽垢及微溶性鹽垢）被螯合下來(lái)并被分散在爐水中，增加了鍋水中導(dǎo)電離子。

鍋爐不停爐在線螯合除垢期間，鍋水含鹽量及溶解固形物升高，電導(dǎo)率指標(biāo)升高，不會(huì)導(dǎo)致鍋爐結(jié)垢或發(fā)生垢下腐蝕；藥劑具有消泡功能，能夠防止汽水共騰，提高蒸汽干度提升蒸汽品質(zhì)，不會(huì)對(duì)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行造成影響。

鍋爐不停爐在線螯合除垢期間，鍋水電導(dǎo)率高與溶解固形物超標(biāo)不會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行造成影響，這是筆者自己從用戶實(shí)踐中總結(jié)的，為一家之言，顏輝隨時(shí)歡迎各位同行、各位同學(xué)交流討論！

八、鍋水電導(dǎo)率高或鍋水溶解固形物指標(biāo)超標(biāo)4項(xiàng)控制措施

1、優(yōu)化補(bǔ)給水處理

不說(shuō)采用多介質(zhì)過(guò)濾+反滲透+離子交換工藝，控制Cl?<5 mg/L；

2、科學(xué)排污管理

根據(jù)電導(dǎo)率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整排污量，維持鍋水溶解固形物TDS≤3000 mg/L（GB/T 1576-2018標(biāo)準(zhǔn)）；

3、精準(zhǔn)藥劑投加

采用自動(dòng)加藥系統(tǒng)，避免磷酸鹽過(guò)量；

4、使用無(wú)磷酸根多效能BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉阻垢

使用無(wú)磷酸根多效能BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉阻垢，可以在保障蒸汽品質(zhì)與不停爐在線除垢的同時(shí)，大幅降低鍋爐排污量，大幅提高電導(dǎo)率或鍋水溶解固形物指標(biāo)，而不影響鍋爐安全運(yùn)行。

九、結(jié)論

鍋爐鍋水電導(dǎo)率與溶解固形物指標(biāo)具有密切關(guān)聯(lián)，但受多種因素影響需綜合控制。通過(guò)強(qiáng)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化排污策略及精準(zhǔn)加藥，可有效降低鍋水電導(dǎo)率與鍋水溶解固形物TDS，保證蒸汽品質(zhì)并防止鍋爐結(jié)垢，延長(zhǎng)鍋爐壽命并提升能效。

鍋水電導(dǎo)率高或鍋水溶解固形物指標(biāo)超標(biāo)的5個(gè)原因（顏輝）