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发布时间：2018-06-21 11:41所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
锅炉防垢是工业锅炉设备安全运行的基本保障，锅内水处理法就是通过在给水中添加一定的阻垢剂来有效减少锅内水垢的形成。本文通过对常用水处理药剂阻垢率检测方法的论述，分析了常规检测方法中存在的局限性与特殊性。 关键词：工业锅炉,阻垢剂,阻垢率,检测 锅
锅炉防垢是工业锅炉设备安全运行的基本保障，锅内水处理法就是通过在给水中添加一定的阻垢剂来有效减少锅内水垢的形成。本文通过对常用水处理药剂阻垢率检测方法的论述，分析了常规检测方法中存在的局限性与特殊性。
关键词：工业锅炉,阻垢剂,阻垢率,检测
锅炉运行时因锅内的水不免地含有杂质，因而在高温蒸煮的情况下，极易在锅炉内部形成水垢，常用的处理方法主要为锅内处理法，有针对性地投加阻垢药剂，该方法不需要复杂的设备，成本较低，操作方便，因此深受欢迎。
1 几种阻垢率测定方法的比较
1.1 静态法
水垢的形成，主要是由于锅炉水中 Ca(HCO3)2 受热分解，生成碳酸钙沉淀物，其无法溶于水，日月累积便附着在锅炉内部形成一层厚厚的水垢。该过程的化学反应方程式表示如下：
(1)鼓泡法。
鼓泡法是指在对溶液加热时，以一定速度向溶液中鼓入空气，将分解所得带走，促进碳酸氢钙分解并形成碳酸钙沉淀，使溶液的 pH 很快得到平衡。
(2)碳酸钙沉积法。
碳酸钙沉积法指的是将溶解有碳酸氢钠以及钙离子的溶液与水处理剂充分混合后持续加热，加速碳酸氢根离子的分解，分解平衡后重新测定溶液中钙离子的浓度，钙离子的浓度越大就说明该水处理剂的阻垢性能越好。
(3)试片称重试验法。
试片称重试验法是指向检测水样中添加适量的阻垢剂，充分搅拌均匀以后，将之前已经准备好的测试片浸入在检测水样中用可调电炉共同加热，通过调控温度逐渐使检测水样浓缩。浓缩好后，缓缓取出测试片并称重，记录其前后质量的变化。随后使用相同的步骤不添加阻垢剂进行空白对比试验，计算阻垢率。
1.2 动态法
(1)常压法——内加热管法。内管加热法是在加热管表面贴合一根套管再直接加热，这样可以较为真实地模拟锅炉的受热情况，进而来模拟炉管工作时的结垢状态。
(2)带压动态法。带压动态法指的是在给定条件下模拟锅炉实际运行时的压力、水温等主要参数，通过温度检测传感元件，实时检测锅炉垢下的温度，同时还要对锅水以及蒸汽中的试片进行称重，将试片质量变化情况全面记录下来，为阻垢剂阻垢率评价提供数据参考。
2 几种检测方法的实验比较
下面以 HY—01 型阻垢剂为例展开对比实验，分别对前面介绍的不同方法的阻垢效果进行比照。在试验中所采用的配制水，在未进行特别说明时，均是指含有不同浓度钙离子的配制水，其中 38.94mg/L 的钙离子水用自来水代替。
2.1 鼓泡法
(1)在钙离子 38.94mg/L 和 60.9mg/L 水样中加入不同浓度的 HY—01 后进行对比实验，根据测定结果可发现：在水样硬度不变的条件下，阻垢剂的添加剂量与阻垢率成正相关;在阻垢剂剂量不变的条件下，水样硬度与阻垢剂阻垢率成负相关。
(2)向不同钙离子浓度的配制水中，分别按10mg/L、20mg/L 的浓度添加 HY—01 型阻垢剂。根据试验测定结果可以发现，当阻垢剂的剂量未发生变化时，水样硬度、阻垢剂阻垢率两者的关系为负相关;达临界点后，增加阻垢剂，则根据实验结果记录显示，阻垢率维持不变，即：HY—01 型阻垢剂临界浓度为 10mg/L。
2.2 沉积法
取钙离子浓度为 38.94mg/L 的配制水，按不同浓度添加 HY—01 型阻垢剂展开试验，根据试验结果可发现：水样硬度不变时，阻垢剂量与阻垢率正相关。
2.3 沉积法与鼓泡法比较实验
实验中，采用钙离子浓度不同的配制水，均按 10mg/L 浓度添加 HY—01 型阻垢剂，以沉积法、鼓泡法开展。配置水中钙离子的浓度小于 100mg/L 时，两方法数值较接近;钙离子浓度 100 ～ 120mg/L 时，浓度越高，测定的阻垢率差别越大。
2.4 试片称重试验法
选取自来水、钙离子 38.94mg/L 的配制水，按不同浓度添加 HY—01，由测定结果发现：在配置水硬度不变的条件下，阻垢剂剂量与阻垢剂阻垢率成正相关;在阻垢剂剂量不变的条件下，配置水硬度与阻垢剂阻垢率成负相关。
2.5 “内加热管式”常压试验法
选取自来水、浓度 38.94mg/L、80mg/L 钙离子的配制水，按 10mg/L 的浓度添加 HY—01 型阻垢剂，根据测定结果可以发现，水样硬度与阻垢剂阻垢率成负相关。随后增加几组高钙对比试验，可以发现得出同样结论。因此高钙水样不适合选用“内加热管式”的方法。根据上述试验结果显示，水样中钙离子浓度直接影响阻垢剂阻垢率测定结果，在实际开展检测工作时，要求检测水样与实际水样钙离子浓度一致，由此方可确保阻垢剂阻垢性能测定结果精确。
2.6 带压动态法
阻垢率计算方法如下：(1)挂片称重法，(2)蒸汽电消耗量法，(3)管壁温升法。自来水钙离子浓度恒定 52.3mg/L，因此直接选取为实验用水，将锅炉内工作压力稳定在1.0MPa，按 10mg/L 浓度添加 HY—01 型阻垢剂，根据上述方法计算阻垢剂的阻垢率，然后比较数据结果，可以发现其与选取不同的阻垢率计算方法是有关系的。
3 结语
综上，不同的锅炉水处理药剂阻垢率测定方法适用性均有所区别，如：静态法简单易行，动态法可客观反映实际积垢情况，但带压动态法较复杂、成本高。由此，在测定锅炉水处理药剂阻垢率的过程中可以结合静态法与内加热管法同时并用的方式来展开测定工作。
参考文献：
[1]张利红 . 新型锅炉水处理剂的研制 [D]. 山东大学 ,2015,39-40.
[2]陈燕敏 , 孙彩霞 , 张敏等 . 鼓泡法研究水处理剂阻垢效果的影响因素 [J]. 清洗世界 ,2013,29(5):15-20.
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《工业锅炉锅内水处理药剂阻垢率检测方法探讨》