工业锅炉的水质PH酸碱度、电导率（硬度）检测

工业锅炉，是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉包括

工业锅炉，是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉包括锅和炉两大部分：锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
一、工业锅炉的分类
1、按功能分为：
开水锅炉、热水锅炉、蒸汽锅炉、导热油锅炉、热风锅炉等，其中；
1）开水锅炉分为：
KS-D电开水锅炉、KS-Y燃油开水锅炉、KS-Q燃气开水锅炉、KS-AII燃煤开水锅炉等；
2）热水锅炉分为：
CLDZ（CWDZ)电热水锅炉、CLHS(CWNS)燃油热水锅炉、燃气热水锅炉、CLSG(CDZH)燃煤热水锅炉等；
3）蒸汽锅炉分为：
LDR(WDR)电蒸汽锅炉、LHS(WNS)燃油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉、LSG、DZG、DZH、DZL燃煤蒸汽锅炉等。

2、按燃料分为：
电加热锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、沼气锅炉、太阳能锅炉等；
其中，燃煤锅炉按燃烧方式可以分为：层燃锅炉、室燃锅炉和沸腾锅炉。
3、按用途分类：
锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉。
动力锅炉包括：电站锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等，相应用于发电、船舶动力和机车动力。
供热锅炉包括：蒸汽锅炉、热水锅炉、热管锅炉、热风炉和载热体加热炉等，相应地得到蒸汽、热水。热风和载热体等。
4、按结构分类：
1）火管（烟管）锅炉：一种管内走火或者走烟，管外是水的锅炉，包括立式锅炉和卧式锅炉。
2）水管锅炉：正好与上述相反的锅炉（目前使用的多数是水管锅炉），包括横水管锅炉和竖水管锅炉。
3）自然循环锅炉：依靠管内工质密度差，提供水循环的动力。

5、按锅炉水循环形式分类：
1）自然循环锅炉：下降管和受热面之间的循环，靠两者之间的自然压力来产生；
2）强制循环锅炉：靠炉水循环泵加压强制进行。
6、按燃烧方式分类：
1)室燃炉；
2)旋风炉；
3)流化床炉。
7、按压力分类：
1）常压锅炉（无压锅炉,就是在一个正常大气压下工作的锅炉）；
2)低压锅炉（压力小于等于2.5MPa）；
3）中压锅炉（压力小于等于3.9MPa） 高压锅炉（压力小于等于10.0MPa）；
4）超高压锅炉（压力小于等于14.0MPa）；
5）亚临界锅炉（压力介于17—18MPa）；
6）超临界锅炉（压力介于22--25MPa）。
8、按锅炉容量分：
1)小型锅炉：蒸发量小于20t/h的；
2)大型锅炉:蒸发量大于75t/h的；
3)中型锅炉：蒸发量介于两者之间的称为。
9、按装置形式分：
可以分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉。此外，还有壁挂锅炉、真空锅炉和模块锅炉等形式。
二、锅炉水质检验的重要性

在工业的锅炉中，水不仅能够为锅炉输送所需的热量，还能够为其提供足够的动力，由此可见，水对于工业锅炉是非常重要的。

通常情况下，天然的水含有多种不同的杂质，假如我们将天然水直接加入工业锅炉中，这将会极大地影响到锅炉的正常工作：

第一，随着温度的逐渐升高，锅炉中的水分开始不断地蒸发，此时，天然水中的钙镁盐浓度逐渐地上升，最终在锅炉的内侧形成一层水垢，一旦形成水垢，锅炉在排烟时的热损失出现了一定程度的增加，降低锅炉的热效率；

第二，当锅炉的温度到达一定值时，金属遇高温会发生一定的形变，从而使得结水垢处的炉胆受热发生塌陷，甚至导致受热面的管子过热而发生爆管；

第三，天然水中溶有一定量的二氧化碳和氧气，其中，氧气是一种去极化剂，从而发生电化学反应，并进一步加快锅炉中金属元件的腐蚀速度，如果水的PH酸碱度超过7，则电化学腐蚀的程度会得到进一步的加深，除此之外，水中的盐绝大多数是呈离子状态，从而加快电化学的腐蚀速度。

所以，通过对工业锅炉进行水质检验，可以了解、监督锅炉的水质情况，及时发现水处理设备在运行中存在的问题，确保锅炉的正常运行。

三、工业锅炉水质检验的主要方法、指标

1、检验方法

1）复检法：

在抽取样品检验锅炉的水质时，通过保留水质的副样，并对其登记相应的编号，再将副样交给复验，最后对比前后两次样品的结果。

2）平行样分析法

每一个水质样品都需要进行平行样的检验，通常情况下，可根据样品数的10%-20%来设计检验的比率，其中，平行样检验结果允许的偏差，可详细地参考水质的分析范围。

3）比对和能力验证

比对验证可分为两种，其一为室内比对，其二对室间比对，室内比对还可进一步分为三类，第一类是人与人的比对，第二类是检测仪器之间的比对，第三类为实验方法的比对，可通过室内的比对来估计出检验员之间的随机误差，而通过室间比对可估计出检验过程的系统误差。

4）在线检测法

水质在线分析检测仪，对酸碱度PH值、电导率值即水硬度等指标数据进行实时连续检测，提供信号远传到控制室进行系统闭环控制，可设置报警功能，实时、连续、在线、可控。

2、水质检验指标

1）碱度

指工业锅炉的水中能够附和氢离子的离子的总含量。碱性的物质能够与锅炉中的钙镁盐等硬度物质发生化学的反应，最终形成一层水垢。因此，需要维持锅炉水中的中性酸碱度，然而，如果水中的碱性过强，工业锅炉的锅身会遭受一定程度的腐蚀。

2）硬度（电导率）

指锅炉水中钙镁等类似物质的总量。对工业锅炉来说，锅水的硬度（电导率）需要维持在一定稳定的范围内，其中，硬度越高，水垢的形成就越快。

3）pH酸碱值

指水中指氢离子浓度对数值的负数。通过该值，可以快速地判断锅水的酸碱性，通常情况下，锅水的酸碱度是超过7的，工业锅炉的pH值是呈碱性的，这种情况会防止水垢的生成，同时还能够避免锅身遭受腐蚀，延长工业锅炉的使用周期。

四、工业锅炉水质不合格问题的结果

工业锅炉水处理不合格会导致的结果是：结垢、腐蚀。

结垢与腐蚀的后果是：

①、腐蚀使金属构件破损：

锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件会因水质不良而引起腐蚀。结果这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属强度显著降低。因此严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。

②、增加锅水中的结垢成份金属的腐蚀产物（主要是铁的氧化物）：

被锅水带到锅炉受热面后，容易与其它杂质生成水垢。当水垢含铁时，传热效果更差。例如，含8％铁并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的热损失，相当于4mm厚的其他成份的水垢。

③、产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁的腐蚀：

铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件迅速损坏。尤其对燃油锅炉，金属腐蚀产物的危害更大。

五、水的硬度与电导率、TDS之间的关系

1、电导率与TDS

TDS（溶解性总固体）用来衡量水中所有离子的总含量, 通常以ppm表示。在纯水制造业，电导率也可用来间接表征TDS。

溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液：

Cond=Cond(pure water) + Cond(NaCl)

电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可采用线性公式表示，例如：

100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS微西门子）。

从上面两个公式可以知道：

纯水的电导率为：0.055uS (18.18兆欧)，食盐的TDS与电导率换算系数为0.5。所以，经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）。有时TDS 也用其它盐类表示，如CaO3(系数则为0.66)。TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。

2、电导率与水的硬度

水溶液的电导率直接和溶解性总固体浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。利用电导率仪或总固体溶解量计，可以间接得到水的总硬度值，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度。但是需要注意：

1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm；

2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃；

3）采用试剂检测，可以获取比较准确的水的硬度值。