采用高新技术 防止系统人为失水 确保锅炉安全运行
摘要：我公司（原名为大同矿务局供热处）所在的大同市矿区水资源非常匮乏，矿区居民生活用水特别紧张，导致供暖系统人为失水严重，从而使供暖系统结垢、腐蚀、供暖质量差、设备寿命短、维修工作量大，造成系统运行恶性循环。在全国供热情报网华北、西北分网秘书处的推下，从2000年10月起采用了上海昱真水处理工程有限公司生产的YZ-101防腐阻垢剂，竟取得了意想不到的效果。在75万平方米供暖面积上使用，每年节约燃煤约8000吨，节水30万吨，节电20万度，节约锅炉维修和清洗费用40多万元，在75万米2供暖面积每年节约人民币200多万元。
主题词：控制人为失水 除垢除锈 防腐 YZ-101防腐阻垢剂
热水供暖与蒸汽供暖相比有很多优点如：系统运行安全可靠、节约能源、供暖负荷均匀、室内温度平稳等。在我国北方地区采用热水供暖方式已非常普遍。但我国西北大部分地区水资源都相对缺乏，采暖用户经常泄放系统中的热水来进行各种洗涤，这样造成系统的大量失水反而会危及到锅炉的安全运行，使得热水锅炉的寿命远低于蒸汽锅炉，能耗也变得大了起来。我公司所在的大同市矿区就是水资源非常匮乏的地区，人均水资源占有量为205m3/年，仅是全国人均占有量的8.7%，矿区居民的生活用水特别紧张，客观上导致居民家属泄放循环系统中的热水来弥补生活用水之不足。尽管我们也采取了很多管理措施，但收效甚微。由于热水系统的大量失水，导致循环水水质严重超标，造成系统运行恶性循环，其危害十分严重，主要表现在以下几方面：1.锅炉结垢严重，事故频发：2.氧腐蚀严重，缩短锅炉寿命：3.供热质量差，能耗大。鉴于我公司下属各热水锅炉房长期以来一直为人为失水所困，我公司在全国供热情报网华北、西北分网秘书处的推荐下，采用了上海昱真水处理工程有限公司生产的YZ-101防腐阻垢剂投加技术，竟取得了意想不到的效果。经过两年来的实践证明．持续不断地投YZ-101药剂不仅能控制人为失水，保证锅炉系统的安全运行，而且还取得了非常好的经济效益，主要表现在以下几方面：
1.控制人为失水，清除锅炉水垢，保证锅炉安全运行
热水采暖系统正常供暖时，系统中必须充满水。若系统失水严重时，压力就会下降，此时必须进行补水，否则锅炉无法继续运行。如果水处理设备生产软化水的能力不能满足补水量的要求则势必要用自来水补充。大同市的自来水硬度经常在6.3mmol/L左右，碱度在5.8mmol/L左右，当自来水进入热水锅炉时，5.8mmol/L左右碱度所对应的碳酸盐硬度（即暂时硬度）就会受热分解，产生碳酸盐水垢并放出等摩尔CO2，每吨自来水受热分解约产生290克左右的沉淀，和127.6克的CO2气体，从而导致锅炉结垢和腐蚀。水垢的导热系数比钢材小几十倍到近百倍，使锅筒或炉管从火焰、烟气吸收的热量不能很好地传递给水，从而使受热面壁温升高，金属强度下降，严重时就会造成直接受火部位鼓包、爆破。我公司新校南锅炉房有热水锅炉5台，总发热量16.8Mw/h,现有供热面积12万m2。从96年至2000年以来，随着供热范围的逐渐扩大，系统的失水量也在增大，致使该锅炉房每天的补水量最多时曾达到600吨，最少也在200吨以上。锅炉严重结垢，局部厚度达5mm，甚至堵塞水冷壁管。平均每年都有3—5台锅炉发生不同程度的损坏，如锅筒鼓包、水冷壁管爆破、后管板渗漏等等，不仅影响锅炉的安全运行，而且花费很多维修和清洗费用，直接造成的经济损失每年二十多万元。其他热水锅炉房也不同程度存在上述情况。从2000年10月开始该锅炉房每天按量定时投加YZ-101药剂，半个月后，失水量降到了90吨/日以下，锅炉结垢情况也得到了有效控制，锅炉排污中开始夹带许多豆粒大的垢渣。那是由于受药物的作用，锅炉中原有已结的垢开始疏松、剥离。两个月后，打开锅炉检查，发现原来附着在锅筒壁及水冷壁管内侧的水垢已大部分脱落。2001年4月15日停炉后再检查，锅炉内的所有垢渣已全部清除，并且都育有一层黑亮的保护膜。整个采暖期内所有锅炉没有再发生一起锅炉鼓包、爆管事故，从而确保了锅炉系统的安全运行，避免了大量的经济损失和能源浪费。
2.清除锈垢，提高PH值，防止各类腐蚀发生
热水锅炉和采暖系统的腐蚀来自于CO2腐蚀和垢下腐蚀。由于系统大量失水，补水频繁，补给水中的溶解氧就被带进系统。CO2则来源于水中的碱度，是水中的HCO3-受热分解产生的。水中的CO2可使水中产生H+，H+与溶解氧同是腐蚀电池中阴极去极化剂，使阳极铁遭受腐蚀。补给水中的溶解氧含量为11mg/L，相当于1.37mmol/L，水中的碱度一般都≥5mmol/L,可见，水系统中的CO2含量是溶解氧的4倍。CO2既使锅炉发生酸腐蚀，又使锅炉发生电化学腐蚀，而且CO2还具有反复参加腐蚀反应的特性，所以CO2腐蚀比O2腐蚀更加厉害。垢下腐蚀主要是由于铁表面氧化形成锈垢而导致的电化学腐蚀。以上三种腐蚀同时作用，我们通常只重视氧腐蚀，一般采取化学除氧、热力除氧、真空除氧等措施来消除给水中的溶解氧，以达到避免氧腐蚀的目的。而对于系统运行时从循环水泵负压侧不断吸入氧造成的腐蚀及CO2腐蚀和垢下腐蚀缺乏认识和解决的方法，致使热水锅炉和采暖系统的腐蚀得不到根本有效的控制。我公司通过投加YZ-101防腐阻垢剂两年来的实践证明，YZ防腐阻垢剂的投加可以不用再除氧，就能达到根本性防腐。它有下述三层防腐功能，其一是在运行中除垢、除锈。除掉锅炉和水系统中的垢和锈后，就等于除掉了电化学腐蚀的阴极，去掉了腐蚀电池的阴极，从而阻止了电化学腐蚀；其二是它有几种育膜剂，能迅速渗透过水垢和铁锈，在铁的表面育上一层黑亮的保育膜，从而隔绝氧腐蚀、CO2腐蚀和垢下腐蚀；其三是它属于碱性药剂，能迅速提高水系统的PH值，使PH值≥10，从而使铁处在钝化区中，使腐蚀降到最低。这种药剂的使用和监测也很方便，投加时先把固体药剂溶解后随着补给水进入系统就可以了，并随时准备一本PH广泛性试纸作为监测手段，以确保循环水PH值≥10。
3.大大提高了供热质量，节能效果明显
我公司共有热水采暖面积75万m2,其中集中供热锅炉房2座，热交换站6座，共安装有7台14MW/h锅炉，小型热水锅炉房4座，安装有4.2MW/h锅炉7台，2.8MW/h锅炉4台。2000年以前，由于系统失水过于严，补水频繁，使二次循环水系统温度始终保持在低水平运行，很难满足用户的供热温度。同时锅炉结垢严重，热效率低下，只能依靠增加锅炉的运行台数来维持用户的供热要求。我们低寒期运行2/3的锅炉，高寒期要将所有备用锅炉全部运行才能满足用户最基本的供热要求，这样就造成了水、电、煤的极大浪费。并且一旦锅炉发生事故就会直接影响供热质量。通过两年来我们坚持使用YZ-101防腐阻垢剂，现在只需要在低寒期运行1/3的锅炉，高寒期运行2/3的锅炉就能满足用户的供热温度。原因就在于使用了YZ-101药剂以后，控制了人为失水的程度，清除了锅炉内的垢渣，提高了锅炉的热效率，使整个系统转入了良性循环。不但确保了锅炉安全运行，保证了用户的供热质量，而且取得了非常好的经济效益。据我们初步统计，从2000年到现在仅热水系统每年就能节约燃煤约8000吨，节水30万吨，节电20万度，折合人民币约170万元，节约锅炉维修和清洗费用40多万元。同时还促进了其他蒸汽锅炉房的管理。
杨国富 杨彦
(大同煤矿集团平旺物业管理公司)
