张浩宾
大唐陕西蒲城发电有限责任公司，陕西蒲城，715501
摘要：火电厂运行过程中锅炉水质化验起着重要作用，需要选择合适的化验方法，控制锅炉水质化验质量，为类似研究提供借鉴。文中分析火电厂锅炉水质化验常见方法，结合具体案例分析做好水质化验质量控制的措施。
关键词：火电厂；锅炉水质；质量控制
在我国很多行业，锅炉都是必不可少的重要设备，锅炉的正常运行与人们的生产生活有着紧密的联系。随着人们生活质量的提升，人们对于锅炉水质检测提出了更高的要求，水质检测结果直接决定着锅炉的安全与稳定运行。因此，在锅炉水质检测中，要避免不利因素对检测结果的不利影响。
1、锅炉水质检测方法
1.1锅炉水硬度检测方法
锅炉水硬度检测主要是获得水中钙离子与镁离子的总含量指标，通过这些环节的检测，相关人员可以控制水垢的出现。一般情况下，锅炉水的硬度越小，水垢发生的概率也相对较低。锅炉水硬度检测操作如下：首先量取一定量的水样，加入标准氨-氯化铵缓冲溶液以及铬黑Ｔ指示剂等，观察水样的颜色变化情况，如果颜色总体表现为蓝色状态，水中没有硬度，反之，如果水样为紫红色的状态，其存在硬度，滴加ＥＤＴＡ标准溶液，做好体积数的记录，从而计算硬度。在锅炉水硬度检测过程中，ｐＨ值、金属离子等都会对检测结果产生一定的影响。例如，铬黑Ｔ指示剂会与锌离子、铝离子等金属有害离子发生反应，使指示剂的显示效果存在问题，如果存在腐蚀现象，更会直接干扰水硬度的检测结果。所以为了减少这些因素对检测结果的不利影响，可以在检测过程中适量的使用三乙醇胺来掩蔽这些有害金属离子。
1.2锅炉水碱度的检测方法
锅炉水碱度检测主要是检测水中能接受氢离子的一类物质的含量。从理论上来看，碱度物质与硬度物质会发生反应形成水渣，通过排污将水渣清除，有效避免了锅炉中结垢的现象。然而，锅炉水碱度超出了安全范围，就会增大碱性腐蚀现象的发生。锅炉水碱度检测操作如下：取适量的水样，加入一定量的酚酞试剂，此时水样若显红色，用硫酸标准溶液将水样滴定至无色，记录酸耗体积，然后再加入一定量的甲基橙指示剂，继续用硫酸标准溶液滴定至橙红色，记录第二次酸耗体积，通过公式计算碱度。碱度检测受到指示剂、颜色变化等的影响，需要在检测过程中将指示剂变色的情况控制在相对合理的范围内。
1.3锅炉水质ｐＨ值的检测方法
锅炉水质ｐＨ值检测是衡量锅炉水质酸碱性的重要指标。通常，锅炉水质应控制在碱性的状态，目的是为了有效得预防锅炉运行中会出现的酸性腐蚀、结垢等现象。在ｐＨ值的检测过程中，温度会影响检测结果的准确性。在锅炉的运行中，补给水、锅炉水等本身的温度较高，因此，检测过程中为避免温度的过大差异，必须要保证水质温度的一致性。
2、故障基本情况
本文的研究过程中，以某电厂的锅炉水冷壁管为研究对象，发现该该系统内还有两台锅炉，炉膛的周围由φ60×6.5毫米，节距为80毫米的管道组成，该区域内的所有管道材质为20G，炉膛的宽度为11.92米，深度为10.8米，高度为45米。
水冷壁管整体上可以分为上部、中部、下部以及燃烧器区域四个部分，煤粉燃烧器的配置高度为14.4~20.2米，前后区域内的水冷壁下部管道倾斜度为50°，并且在其中构成的冷灰斗中或许笼壁上部内，向炉膛内部弯折3米，从而构成折焰角，前后和两侧的水冷壁管最终构成了四个回路，形成了16路循环系统。从2019年11月起，1#锅炉连续发生了三次水冷壁爆管问题，且爆管之后发现基础的补水率急剧提升，补水量最大的时间点上达到了30t/h，且炉膛出口水平处的烟道运行中，排烟区域的最大温度差值达到了150℃。
2.1外观检查
在外观检查过程中，通过割管检查方法，可以确定发生事故锅炉在管口处的背火侧管内，通过肉眼观察发现整个结构表面平滑，并且管壁的厚度正常，而对于向火侧，内壁则呈现出坑穴状特点，并且其中存在黑色的垢层，且该结构局部表现为偏红色。
对于解剖后的管壁厚度分析可以发现，发生事故的炉管和旁侧随机选择了的10根水冷壁管中，解剖之后发现具有明显的腐蚀坑，并且对其中某一处腐蚀坑进行了进一步的测量，发现管道母材的平均厚度为7.13毫米，且经过腐蚀之后，整个腐蚀坑内最薄处的管壁厚度，仅有4.37毫米，减小的厚度参数为2.76毫米。
2.2金相检查
在金相检查过程中，发现每个试样在内壁和外壁上随机选择一处，落实金相的分析工作，通过样本的具体检测工作，发现在其中两条管道的构造区域，其中存在的局部组织发生了四级完全球化现象，这表明整个结构的强度会大幅度下降，而对于其他的各种管道，经过检查发现，产生的球化反应等级相对较低，但是等级也达到了二级到三级，因此可以发现，从整个管道的运行效果上来看，所有管道都呈现出承力性能下降现象。
2.3力学测试
力学测试过程中，测量的参数包括抗拉强度参数、屈服强度参数、延伸率参数，从所有被测量管道的测试结果上来看，抗拉强度都不小于260N/mm2，而标准值为245N/mm2；对于屈服强度，都不小于430N/mm2，而标准值为410N/mm2；延伸率都大于34%，标准值为25%。因此，从取得的试验效果上来看，对于力学测试结果，所有检测的样本都符合力学标准，从所有的试验数据来看，爆管问题的成因主要是管壁出现了内腐蚀现象和珠光体组织球化现象。
3、电厂锅炉水冷壁管出现内腐蚀缺陷的对策
3.1缺陷部分更换
从取得的解剖结果上来看，水冷壁管中存在大量的水垢，最终会让该区域的管道壁厚参数大幅度下降，从而整个管道内部不具备酸洗条件，另外由于四个炉墙的工作环境处于基本相同状态，因此产生的缺陷也基本相同，所以可以推测的是，即使其他区域并未出现爆管问题，但是在后续运行过程，依然存在较高的爆管问题发生概率，因此为了能够保障该机组的安全运行状态，必须要能够对已经发生腐蚀区域的水冷壁管进行全面性的更换。为了能够确定更换的高度，需要对锅炉后墙上不同区域水冷壁管落实具体的检查工作。
在本文研究的案例中，对1#锅炉后部墙体中，甲向乙方向上的第58根和第115根管道进行扩大区域的检查工作，最终发现，在锅炉标高13米高度处向下，和33米向上两个部分，并不能够依靠肉眼直接观察到水壁管的结垢问题，并且管道的内壁状态良好，因此可以确定这两个区域无需进行管道的更换。而在锅炉标高13~33米的区域内，需要对其中所有的水冷壁管进行大规模的更换。
3.2汽水品质达标
水冷壁管在后续的运行质量必然会受到影响，只不过水垢的生成速率方面可以经过人类控制，因此在具体的工作阶段，必须要能够落实对锅炉水、给水系统以及其他汽水品质的监督工作，并且要能够完全依照作业标准、设定模式以及工作规范，对所有的汽水品质进行抽样检查，每次抽样都需要借助专业的工作模式，让所有的人员把最终所取得的工作参数进行高精准度的记录，同时抽样检测次数不得少于3次。另外在锅炉的后续运行过程，要定期或不定期排放其中存在的污水，通过增加频率的方法，可以防止由于各类水质本身的问题，导致其中存在的污水中离子在管壁上积累。
3.3落实金相监督
通常情况下，水冷壁管的设计使用年限为10万小时，但是这并不是意味着一旦超过10万小时，水冷壁管内必然会出现内腐蚀问题和爆管问题，但是要注意的是，超出了设计使用寿命时，出现爆管问题和内腐蚀问题的概率会大幅度增加，同时由于机组的启停操作过程中，也会对水管本身的腐蚀效果造成一定的影响，因此在日常的工作阶段，必须要根据水冷壁管的设置型号、设置标准和使用原则对其进行配置。
结语
综上，锅炉水质检测涉及了多方面的检测内容，各个检测内容存在检测过程、影响因素等的差异性。因此，要保障检测结果的有效性，有关检测人员必须根据各个检测内容的实际情况，对影响检测结果的因素加以控制与管理，保障检测的规范性。
参考文献
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