锅炉水质化验员：碱度正确检测方法和计算公式及碱度偏高处理措施

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锅炉水质化验员：碱度正确检测方法和计算公式及碱度偏高偏低处理措施

1.锅炉水碱度是什么

碱度又称盐基度。碱度是表示水吸收质子的能力的参数，通常用水中所含能与强酸定量作用的物质总量来标定。天然水中的碱度主要是由碳酸氢盐、重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的。磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐也会产生一些碱度。此外有机碱类、金属水解性盐类等也是碱度组成部分。在这些多种物质组成碱度成分的情况下，碱度就成为一种水的综合性指标。

2.为什么要监控锅炉水碱度

2.1锅炉水碱度高、锅炉炉水碱度超标三个危害

锅炉水碱度过高危害一、会产生大量泡沫，引起蒸汽携带盐分而结盐垢，在过热器易产生集盐甚至堵死；

锅炉水碱度过高危害二、锅炉水碱度过高容易发生汽水共沸，不仅使蒸汽品质恶化，造成过热器水击和管道水击事故，严重的会损失用汽设备；

锅炉水碱度过高危害三、如果炉水相对碱度即游离碱度NaOH过高，会使金属表面的保护膜因溶解而破坏，容易在铆接和胀管处金属发生碱性腐蚀产生苛性脆化即碱脆。

2.2炉水碱度低于标准值对锅炉本体二个危害

炉水碱度低于标准值对锅炉本体危害一、炉水总碱度低于标准值对锅炉本体容易结垢；

炉水碱度低于标准值对锅炉本体危害二、炉水碱度如果呈酸性还会腐蚀锅炉，时间长了就可以换锅炉了。

3.碱度单位

碱度单位是过去所用的毫克当量/升 mg/L，现已经改用毫摩尔/升 mmol/L，数值一样。检测碱度是指一升溶液接受氢离子物质的量。碱度有酚酞碱度和总碱度两种。前者采用酚酞为指示剂，当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液pH值即为 8.3，指示水中氢氧根离子(0H-)已被中和，碳酸盐均被转化为重碳酸盐，此时的滴定结果称为 “酚酞碱度”。当滴定至甲基橙指示剂由黄色度为橙红色时，溶液的pH值为4.4— 4.5，指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和，此时的滴定结果称为“总碱度”。

4.锅炉水碱度的国家标准

4.1国家工业锅炉水质标准GB/T1576-2008规定锅炉水质标准

采用锅炉外水处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质国家标准，如下图：

▲采用锅炉外水处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质国家标准

补水使用软化水无过热器锅炉，额定蒸汽压力小于或等于1兆帕，锅炉水全碱度为6~26mmol/L，酚酞碱度为4~18mmol/L；额定蒸汽压力1.0＜p≤1.6MPa，锅炉水全碱度为6~24mmol/L，酚酞碱度为4~16mmol/L；额定蒸汽压力1.6＜p≤2.5MPa，锅炉水全碱度为6~16mmol/L，酚酞碱度为4~12mmol/L；额定蒸汽压力2.5＜p＜3.8MPa，锅炉水全碱度为≤12mmol/L，酚酞碱度为≤10mmol/L；

补水使用软化水有过热器锅炉，额定蒸汽压力1.0＜p≤1.6MPa，锅炉水全碱度为≤14mmol/L，酚酞碱度为≤10mmol/L；额定蒸汽压力1.6＜p≤2.5MPa，锅炉水全碱度为≤12mmol/L，酚酞碱度为≤8mmol/L；额定蒸汽压力2.5＜p＜3.8MPa，锅炉水全碱度为≤12mmol/L，酚酞碱度为≤10mmol/L；

补水使用除盐水无过热器锅炉，额定蒸汽压力小于或等于1兆帕，锅炉水全碱度为≤10mmol/L，酚酞碱度为≤6mmol/L；额定蒸汽压力1.0＜p≤1.6MPa，锅炉水全碱度为≤10mmol/L，酚酞碱度为≤6mmol/L；额定蒸汽压力1.6＜p≤2.5MPa，锅炉水全碱度为≤8mmol/L，酚酞碱度为≤5mmol/L；额定蒸汽压力2.5＜p＜3.8MPa，锅炉水全碱度为≤4mmol/L，酚酞碱度为≤3mmol/L；

补水使用除盐水有过热器锅炉，额定蒸汽压力1.0＜p≤1.6MPa，锅炉水全碱度为≤10mmol/L，酚酞碱度为≤6mmol/L；额定蒸汽压力1.6＜p≤2.5MPa，锅炉水全碱度为≤8mmol/L，酚酞碱度为≤5mmol/L；额定蒸汽压力2.5＜p＜3.8MPa，锅炉水全碱度为≤4mmol/L，酚酞碱度为≤3mmol/L。

4.2单纯采用锅炉内加药处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质国家标准，如下图：

▲单纯采用锅炉内加药处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质国家标准

单纯采用锅炉内加药处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水全碱度为8~26mmol/L，酚酞碱度为6~18mmol/L。

5.锅炉水碱度的测定方法

用干净的吸球取100ml透明水样置于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，如果此时溶液显红色，则用0.1mmol/L 硫酸标准溶液滴定至无色，记录下耗酸体积 V1,然后再加入2 滴甲基橙指示剂，继续用硫酸标准液滴定至橙红色，记录下第二次耗酸体积V2（这里不包括V1体积）。

6.锅炉水碱度的计算公式

JD总=C(V1+V2)/VS×1000（mmol/L）

式中：JD总指全碱度；

C指硫酸标准溶液的浓度（mmol/L）;

V1、V2 指两次滴定时所耗硫酸标准溶液的体积，单位ml；

VS 指水样体积，单位ml。

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7.PH值与碱度的区别与联系

PH值是表征溶液酸碱性的指标,它直接反映水中H+或OH-的含量.锅水的PH值应维持在一定范围内,如果pH值较低,其危害是：水对锅炉钢材的腐蚀性增强；锅水中磷酸根与钙离子的反应,只有在pH值足够高的条件下,才能生成容易排除的水渣；为了抑制锅炉水中硅酸盐的水解,减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量.锅水的pH值也不能太高,因为当锅水磷酸根浓度符合规定时,若锅水pH值很高,就表明锅水中游离量氧化钠较多,容易引起碱性腐蚀。

碱度则除包括水中OH-含量外,还包括CO32- 和HCO-等碱性物质的含量.对用软化水作补给水的锅炉,应控制锅水的碱度.锅水的碱度太大时,可能引起锅炉的碱性腐蚀；使锅水产生泡沫而影响蒸汽品质；对于铆接或胀接锅炉可能发生苛性脆化.如果锅水碱度太小时,给水中的残余硬度可能会生成水垢；磷酸根与钙离子的反应难以进行；锅水对锅炉钢材的腐蚀性增强。

PH值与碱度的区别是,在相同碱度的情况下,由于碱度成分不同,在相同碱度的条件下，由于溶液中组成碱度的成分不同，其PH值不一定相同。例如：碱度同是为0.1mol/L，NaOH溶液PH值为13， NH3.H2O溶液PH值为11，NaHCO3溶液PH值为8.3。

PH值与碱度的联系是锅炉水中的HCO3-、CO32-、OH-、H+等四种离子一般都是同时存在的。

PH值范围为0-14,7为中性；小于7为酸性,大于7为碱性.锅炉正常给水的PH值在7-8之间,炉水的PH值在10-12之间.总碱度随锅炉指标的不同,在6-26mmol/L之间。

8.关于锅炉水碱度常见问题解决办法

8.1造成锅炉炉水碱度过高三个的原因：

造成锅炉水碱度过高原因之一、为在防止锅炉管道产生氧腐蚀，在对锅炉加氨处理时会产生碱；

造成锅炉水碱度过高原因之二、在为锅炉除去水垢时，一般会进行磷酸盐(Na3PO4、Na2HPO4)处理，同样也会产生碱；

造成锅炉水碱度过高原因之三、锅炉超负荷运行，浓缩倍率高。

造成锅炉水碱度过高原因之四、锅炉连排排污不及时也会产生碱。

8.2锅炉水的碱度过高可以采用三种解决方法：

锅炉水的碱度过高解决方法之一、加强排污（表面排污为主），注意大量排污会引起的热损失。

锅炉水的碱度过高解决方法之二、不加酸加降碱剂（酸式磷酸盐），锅水中投加磷酸氢二钠（NaHPO4）或磷酸二氢钠（NaHPO4），这两种药剂能与锅水中的NaOH氢氧化钠反应，反应后减少了氢氧化钠含量，从而降低锅水碱度，同时生成的磷酸三钠起到防垢作用，酸式磷酸盐加药量要控制锅水中磷酸根离子的浓度在10-30mmo1/L标准范围内。如果锅水游离的NaOH浓度太高即相对碱度高通常不建议选用此法，因需加入酸式磷酸盐的量太大，酸式磷酸盐消耗量太大不经济，同时增加锅水含盐量高。

锅炉水的碱度过高解决方法之三、部分钠离子交换法处理。在供水压力、水量及水质稳定时，适宜采用部分钠离子交换系统，炉水中的碱度因与硬度盐类反应形成水渣而被消耗，不仅降低了炉水的碱度还降低了硬度。

CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4

MgCL2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCL

在此系统中，由于需要软化的水减少了，可以减少锅炉水处理设备，而且可以降低水耗盐耗量，但是因为有生水直接进入锅炉，所以不能完全防止锅炉内部结垢，故在应用本法时，要严格控制好软化与原水的比例，保证给水的硬度不小于3.5，原水的配水比例和给水硬度的选择，要通过一段时间的实验来确定，采用不同的配水比例和给水硬度进行实验，及时测定几小时内和几天内锅水各项指标的变化情况，调整至锅水水质的各项指标和排污率达到较佳状态。采用部分钠离子交换法，由于给水残余硬度较高，要合理控制排污，既要控制热损失又要防止沉淀产生二次水垢，在设备方面，只需要在原设备上增加一个分配水箱和转子流量计，此外还可以在给水箱上布置一个药箱，必要时加入适量的磷酸三钠或酸式磷酸盐，以消除残余硬度和增强水渣的流动性处理。

锅炉水质化验员：碱度正确检测方法和计算公式及碱度偏高偏低处理措施（颜辉）

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