汽水取样

为了防止锅炉及其热力系统的结垢，腐蚀和积盐等故障，水质、汽质应达到一定的标准。水质、汽质监督就是用仪表或化学分析法测定各种水质、汽质，看其是否符合标准，以便必要时采取措施。

第一节水质、汽质标准

各种水质、汽质标准，在我国的多项国家标准都作了规定。现对这些标准作简要介绍。 一．蒸气

为了防止蒸气通流部分，特别是汽轮机内积盐，必须对锅炉生产的蒸汽汽质进行监督。对汽包锅炉和直流锅炉的蒸汽汽质都应进行监督，其原因如下：

（1）便于检查蒸汽汽质劣化的原因。例如，饱和蒸汽汽质较好而过热蒸汽汽质不良，表明蒸汽蒸汽在减温器内被污染。

（2）可以判断饱和蒸汽中盐类在过热器中的沉积量。

我厂机组的蒸汽汽质标准如下表所示，表中各项取样分析项目及其意义如下： 表8-1我厂锅炉蒸汽汽质标准

氢电导率锅炉出口压力（MPa） 钠（μ铁（μg/kg） 铜（μg/kg） g/kg） g/kg） s/cm） 18.2（#1&2机） ＜10 ＜20 ＜5 ＜20 ＜0.3 二氧化硅（μ（25℃）（μ25.4（#3&4机）

≤5 ≤10 ≤3 ≤15 ＜0.2 （1）含钠量。因为蒸汽中的盐类主要是钠盐，所以蒸汽中的含钠量可以表征蒸汽中含盐量的多少，故含钠量是蒸汽汽质的指标之一，应给予监督。为了便于及时发现蒸汽汽质劣化的情况，应连续测定（最好是自动记录）蒸汽的含钠量。

（2）含硅量。蒸汽中的硅酸会沉积在汽轮机内，形成难熔于水的二氧化硅附着物，它对汽轮机运行的安全性与经济性常有较大的影响，因此含硅量也是蒸汽汽质指标之一，应给以监督。

（3）氢电导率。将蒸汽凝结水的样品（25℃）通过氢离子交换柱后测定电导率的大小，可用来表征蒸汽含盐量的多少。采用氢离子交换后的电导率而不采用总电导率是为了避免蒸汽中氨的干扰。这种方法方便易行、灵敏度高，所以作为蒸汽汽质的一个指标。对于出口压

力≥15.7MPa的汽包锅炉，还应定时检查蒸汽中铁和铜的含量，铁含量应不大于20μg/kg、铜含量应不大于5μg/kg，以防止汽轮机内沉积金属氧化物。

不过型号的机组，对蒸汽汽质的要求就不同；参数越高的机组，对蒸汽汽质的要求越严格。因为在高参数汽轮机内高压级的蒸汽通流截面很小（这是由于蒸汽压力越高，蒸汽比容越小的缘故），所以即使在其中沉积极少量盐类，也会时汽轮机的效率和出力显著降低。 当锅炉检修后启动时，由于锅炉水质一般较差，蒸汽中的杂质含量较大。如果使锅炉的蒸汽汽质要符合正常运行时的标准再向汽轮机（或主蒸汽母管）送汽，就需要锅炉长时间排汽。这不仅使机炉长时间不能投入运行，而且还会增大补给水率，又会使给水水质变坏。所以机组启动时的蒸汽汽质标准可适当放宽些。 二．锅炉水

为了防止锅内结垢、腐蚀和产生的蒸汽汽质不良等问题，必须对锅炉炉水水质进行监督。我厂机组的锅炉炉水水质标准如下表所示，表中各项取样分析项目及其意义如下： 表8-2 我厂＃1&2机组锅炉炉水水质标准

氢电导率锅炉出口压力（MPa） 氯离子（mg/L） 磷酸根PH （mg/L） （mg/L） s/cm） 18.2（#1&2机） ＜2 0.1~3 9.0~9.6 ＜2 ＜60 二氧化硅（25℃）（μ（1）PH值。锅炉水的PH应不低于9，原因如下： 1）PH低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；

2）锅炉水中磷酸根与钙离子的反应只有在PH足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣； 3）为了抑制锅炉水中的硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。

但是，锅炉水中的PH值也不能太高，因为当锅炉水磷酸根浓度符合规定时，若锅炉水PH值很高，就表明锅炉水中的游离氢氧化钠较多，容易引起碱性腐蚀。

（2）含硅量。限制锅炉水中的含硅量是为了保证蒸汽汽质。锅炉水的最大允许含硅量不仅与锅炉的参数、汽包内部装置的结构有关，而且还与运行工况有关，必要时应通过锅炉热化学试验来确定。

（3）磷酸根。锅炉水中应维持一定量的磷酸根，这主要是使随给水进入锅内的钙离子（补给水中残余或凝汽器中漏入的）在锅内与磷酸根发生反应，其反应如下：

3?10Ca2??6PO4?2OH1???Ca10(OH)2(PO4)6

生成的碱性碳酸钙是一种松软的水渣，易随锅炉排污排除，且不会粘附在锅内转变成水垢，随锅炉排污排除。但是磷酸根也不易过多，当锅炉水中磷酸根过多时，它会和锅炉水中的

Mg2?离子（通常随给水进入锅内的Mg2?是较少的）发生反应生成Mg3(PO4)2。由于

Mg3(PO4)2在高温水中的溶解度非常小，能粘附在炉管内形成二次水垢。这种水垢是一种

导热性很差的软水垢。

由此可知，只要能达到防垢的目的，锅炉水中的磷酸根应低些为好。同时，有些高参数汽包炉，由于采用了优良的水处理净化技术，补给水水质得到了良好的保证；而且配套的汽轮机组的凝汽器非常严密，同时还配置凝结水精处理设备，因此随给水进入锅内的Ca2?、

2?2?、和SiO3等非常少。所以在对锅炉进行锅炉水的磷酸盐处理时，其中的磷酸根含量SO4很低，这种锅炉处理称为低磷酸盐处理。

我们厂的#1&2机组的锅炉水就是采用低磷酸盐处理，由于炉水水质很好，，所以在大部分时间不加磷酸盐，当炉水PH低时才加磷酸盐，提高炉水PH，以调节炉水水质。 （4）氯离子。锅炉水的氯离子超标时，可能破坏水冷壁管的保护膜并引起腐蚀（在炉管热负荷高的情况下，更易发生这种现象）。此外，还影响蒸汽携带氯离子进入汽轮机内，可能引起汽轮机内高级合金钢的应力腐蚀损坏。 三．给水

为了防止锅炉给水系统腐蚀，结构，并且为了能在锅炉排污率不超过规定数值的前提下，保证锅炉水水质合格，对锅炉给水的水质必须进行监督。我厂机组的给水水质标准如下表所示。 表8-3 我厂锅炉给水水质标准

18.2（#1&2机） 锅炉出口压力（MPa） 标准值 硬度（μmol/L） 油（mg/L） 溶解氧（μg/L） 联氨（μg/L） PH值（25℃） ≈0 ≈0 ＜7 10～30 9.3～9.6 期望值 － － － － － 标准值 ≈0 ＜0.1 30～150 － 8.0～9.0 期望值 － － － － 25.4（#3&4机） TOC（μg/L） 氢电导率（25℃）（μ－ － ≤200 － ＜0.3 s/cm） 二氧化硅（μg/L） 铁（μg/L） 铜（μg/L） 钠（μg/L） 氯离子（μg/L）

表中监督各水质项目的意义如下：

≤20 ≤20 ＜5 ≤10 － － ＜0.15 ＜0.10 － ≤10 ＜3 － － ≤15 ＜10 ≤3 ≤5 ≤5 ≤10 ＜5 ≤1 ≤2 ≤2 （1）硬度。为了防止锅炉和给水系统中生成钙、镁水垢，避免正加锅内磷酸盐处理的用药量而使锅炉炉水中产生过多的水渣，应监督给水硬度。

（2）油。给水中如果含有油，当它被带进锅内以后会产生以下危害：

1）油质粘附在炉管管壁上并受热分解而生成一种热导率很小的附着物，会危及炉管的安全。 2）油质会使锅炉水中生成漂浮的水渣和促进泡沫的形成，容易引起蒸汽汽质的劣化； 3）含油的细小水滴若被蒸汽携带到过热器中，会生成附着物而导致过热器管的过热损坏。 （3）溶解氧。#1&2机汽包炉中为了防止给水系统和锅炉省煤器等发生氧腐蚀，同时为了监督除氧器的除氧效果；#3&4机直流炉给水加氧处理，利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，使金属表面形成致密性的保护性氧化膜，防止炉前系统发生流动加速腐蚀、降低锅炉管的结垢速率、减缓直流炉运行压差的上升速度、延长锅炉化学清洗的周期和凝结水精处理混床的运行周期，应监督给水溶解氧。

（4）联氨。#1&2机汽包炉给水中加联氨时，应监督给水中的过剩联氨，以确保安全消除热力除氧后残留的溶解氧，并消除发生给水泵不严密等异常情况时偶然漏入给水中的氧。 （5）PH值。#1&2机汽包炉为了防止给水系统腐蚀，给水PH应控制在规定的范围内。若给水PH在9.2以上，虽对防止钢材的腐蚀有利，但是因为提高给水PH值通常是用加氨的方法，所以给水PH高就意味着水、汽系统中的含氨量较多，这就会在氨容易集聚的地方引起铜制件氨蚀，如凝汽器空气冷却区、射汽式抽汽器的冷却器汽侧等处。所以给水最佳PH

值的数值应通过加氨处理的调整试验决定，以保证热力系统、铜腐蚀产物最少为原则。

2??（6）总二氧化碳。给水中各种碳酸化合物（CO2、HCO3、CO3）的总含量（以CO2mg/L

表示）称为总二氧化碳量。碳酸化合物随给水进入锅内后，全部分解而放出CO2，这些CO2会被蒸汽带出。蒸汽中的CO2较多时，即使进行水的加氨处理，热力系统中某些设备和管路仍会发生腐蚀，并导致铜、铁腐蚀产物的含量较大。为了避免发生上述不良后果，必须监督给水中总二氧化碳。

（7）全铁和全铜。为了防止在锅炉炉管中产生铁垢和铜垢，必须监督给水中的铁和铜的含量。给水中铁和铜的含量，还可作为评价热力系统金属腐蚀情况的依据之一。

（8）含盐量（或含钠量）、含硅量以及电导率。为了保证锅炉水的含盐量（或含钠量）、含硅量以及电导率不超过允许数值，并使锅炉排污率不超过规定值，应监督含盐量（或含钠量）、含硅量以及电导率。

给水含盐量想蒸汽的含盐量一样，通常不直接测定，常用给水电导率表征含盐量的多少。给水电导率（25℃）应经过氢离子交换后测定，以消除给水中氨的干扰。 四．给水的各组成部分

锅炉给水的组成部分有：补给水、凝结水、疏水箱的疏水以及生产返回水等。为了保证锅炉给水的水质，对于给水各组成部分的水质也应监督。现对凝结水、补给水的水质分述如下： 1.凝结水

我厂机组凝结水的水质标准如下表所示。 表8-4 我厂机组凝结水的水质标准

18.2（#1&2机） 锅炉出口压力（MPa） 标准值 硬度（μmol/L） 凝结水溶解氧（μg/L） 泵出口 钠（μg/L） ＜10 － ＜10 － ＜15 － － － ＜2 期望值 － 标准值 － 期望值 － 25.4（#3&4机）

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