直流鍋爐作為高效熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，在電力、化工、集中供熱等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其運(yùn)行原理決定了給水在鍋爐內(nèi)部一次流過(guò)并直接轉(zhuǎn)化為蒸汽，無(wú)法像汽包鍋爐那樣通過(guò)排污排除雜質(zhì)。因此，水質(zhì)控制成為保障直流鍋爐安全、高效、長(zhǎng)周期運(yùn)行的生命線(xiàn)。本文將系統(tǒng)闡述直流鍋爐水質(zhì)監(jiān)測(cè)的核心要點(diǎn)，并探討相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)方法。

一、直流鍋爐水質(zhì)要求的特殊性

直流鍋爐對(duì)給水水質(zhì)的苛刻要求源于其結(jié)構(gòu)和工作原理。由于沒(méi)有汽包，給水中的雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)定期排污去除，它們只有兩個(gè)去向：沉積在爐管內(nèi)壁形成水垢，或被蒸汽攜帶進(jìn)入汽輪機(jī)。前者會(huì)導(dǎo)致?tīng)t管局部過(guò)熱、爆管風(fēng)險(xiǎn)急劇上升；后者會(huì)引起汽輪機(jī)通流部件積鹽、效率下降和腐蝕。因此，直流鍋爐的給水品質(zhì)必須接近極致純度，其控制標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于自然循環(huán)鍋爐。

二、核心水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)要點(diǎn)與技術(shù)依據(jù)

直流鍋爐的水質(zhì)監(jiān)測(cè)需建立一套完整、精確的指標(biāo)體系，各項(xiàng)指標(biāo)的控制均需嚴(yán)格遵循國(guó)家及行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

1. 結(jié)垢傾向性指標(biāo)

• 硬度（鈣鎂離子）：要求極限值控制，理想狀態(tài)應(yīng)為“零”。任何微量硬度離子都可能在高溫高壓下析出形成水垢。監(jiān)測(cè)方法依據(jù)《GB/T 6909-2018 鍋爐用水和冷卻水分析方法 硬度的測(cè)定》。
• 二氧化硅（SiO?）：嚴(yán)格控制其含量，通常要求給水中二氧化硅濃度低于5-10 μg/L。硅化合物在蒸汽中溶解度較高，易在汽輪機(jī)低壓缸葉片上形成堅(jiān)硬難溶的硅酸鹽沉積。監(jiān)測(cè)需遵循《GB/T 12149-2017 工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中硅的測(cè)定》。

2. 腐蝕性指標(biāo)

• 溶解氧（DO）：是引起鍋爐和給水系統(tǒng)氧腐蝕的關(guān)鍵因素。對(duì)于直流鍋爐，尤其是采用加氧處理（OT）或聯(lián)合水處理（CWT）工藝的機(jī)組，需將其控制在極低水平（如≤7 μg/L），其精確測(cè)量依據(jù)《GB/T 12157-2022 工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中溶解氧的測(cè)定》。
• pH值：維持適當(dāng)?shù)膒H值是抑制系統(tǒng)腐蝕的基礎(chǔ)。通�？刂圃�9.0-9.6（無(wú)銅系統(tǒng)），若系統(tǒng)有銅合金材料，則需兼顧銅的腐蝕特性，控制在8.8-9.3。測(cè)定方法依據(jù)《GB/T 6904-2008 鍋爐用水和冷卻水分析方法 pH的測(cè)定》。
• 鐵、銅含量：這些金屬含量既是腐蝕產(chǎn)物，也是腐蝕過(guò)程的指示劑。給水鐵含量通常要求≤5 μg/L，銅含量≤2 μg/L。其監(jiān)測(cè)分別遵循《GB/T 14427-2017 鍋爐用水和冷卻水分析方法 鐵的測(cè)定》和《GB/T 13689-2007 鍋爐用水和冷卻水分析方法 銅的測(cè)定》。

3. 水質(zhì)純度與污染指標(biāo)

• 氫電導(dǎo)率：這是衡量水中雜質(zhì)陰離子總量的綜合性關(guān)鍵指標(biāo)，直接反映水質(zhì)的純凈度。直流鍋爐給水氫電導(dǎo)率（25℃）通常要求≤0.10 μS/cm，爭(zhēng)取≤0.08 μS/cm。測(cè)量時(shí)需通過(guò)氫型交換柱去除氨的干擾，相關(guān)計(jì)算可參考《GB/T 6908-2018 鍋爐用水和冷卻水分析方法 電導(dǎo)率的測(cè)定》。
• 鈉離子（Na?）：鈉鹽易溶于蒸汽，其含量是蒸汽純度的直接標(biāo)志。要求給水鈉離子濃度≤2 μg/L，爭(zhēng)取≤1 μg/L。鈉離子超標(biāo)預(yù)示有冷凝器泄漏或精處理除鹽系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。
• 氯離子（Cl?）：氯離子是強(qiáng)烈的點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂促進(jìn)劑，對(duì)奧氏體不銹鋼部件危害極大，必須嚴(yán)格監(jiān)控，通常要求≤1 μg/L。其測(cè)定可依據(jù)《GB/T 29340-2017 鍋爐用水和冷卻水分析方法 氯化物的測(cè)定 硫氰酸銨滴定法》。

大唐國(guó)際唐山北郊2×350MW項(xiàng)目2號(hào)機(jī)組全鋼構(gòu)架直流π型鍋爐

三、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)性及儀器支撐

確保直流鍋爐水質(zhì)達(dá)標(biāo)，不僅依賴(lài)于對(duì)單個(gè)指標(biāo)的精確監(jiān)測(cè)，更依賴(lài)于一套從補(bǔ)給水制備、給水處理到凝結(jié)水精處理的完整水汽系統(tǒng)。在線(xiàn)儀表與實(shí)驗(yàn)室分析的結(jié)合至關(guān)重要。在線(xiàn)儀表提供實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，而實(shí)驗(yàn)室分析則用于定期校準(zhǔn)、比對(duì)和更精確的全分析。

在實(shí)驗(yàn)室分析層面，具備高精度、多參數(shù)檢測(cè)能力的儀器是必不可少的。例如，參考《GB/T 1576-2018 工業(yè)鍋爐水質(zhì)》等標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式鍋爐水質(zhì)分析儀ERUN-ST7-11，能夠系統(tǒng)檢測(cè)濁度、硬度、全堿度、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、鐵、銅、磷酸根、氯離子等關(guān)鍵參數(shù)。這類(lèi)儀器采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法（如分光光度法、電極法等），量程范圍寬，誤差控制嚴(yán)格，為電廠(chǎng)和工業(yè)鍋爐房進(jìn)行精確的水質(zhì)診斷與調(diào)控提供了可靠的技術(shù)手段，適用于包括直流鍋爐在內(nèi)的各類(lèi)鍋爐系統(tǒng)的給水、鍋水、蒸汽回水及補(bǔ)給水的質(zhì)量測(cè)定。

實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式鍋爐水質(zhì)檢測(cè)儀

總而言之，直流鍋爐的水質(zhì)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)要求極高、系統(tǒng)性極強(qiáng)的技術(shù)工作。必須以現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為根本依據(jù)，對(duì)結(jié)垢、腐蝕、純度三類(lèi)核心指標(biāo)進(jìn)行全方位、高精度的監(jiān)控。同時(shí)，建立并維護(hù)好高效的水處理系統(tǒng)，并依托可靠的化驗(yàn)分析設(shè)備，才能構(gòu)筑起直流鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的核心防線(xiàn)，充分發(fā)揮其高效能的優(yōu)勢(shì)。