锅炉水水样检测中溶解固形物的测定及对锅炉的影响

溶解固形物是锅炉水中所有溶解状态固体物质的总和，是评估锅炉水质的核心指标之一。其含量高低直接关系到锅炉运行安全、热效率及使用寿命，准确测定溶解固形物并掌握其影响，是锅炉水处理与运行管理的关键。本文将详细阐述溶解固形物的测定方法、注意事项及超标危害，为锅炉水质控制提供专业参考。

溶解固形物的测定原理与常用方法

溶解固形物的测定基于“蒸发-干燥-称重”原理：过滤水样后蒸发至干，称量残留固体质量计算含量（单位：mg/L）。常用《工业锅炉水质》（GB/T 1576-2018）规定的重量法，步骤为：取100-200mL过滤水样注入恒重瓷蒸发皿，水浴蒸发至干；放入105-110℃烘箱干燥1-2小时，干燥器冷却至室温后称重；重复操作至两次称量差≤0.0005g，确保结果准确。

若水样有机物含量高（如含油脂），需先加少量30%双氧水分解有机物，避免碳化影响结果。此方法成本低、准确性高，是锅炉水质检测的常规手段。

测定过程中的关键控制要点

取样需保证代表性：从连续排污管或上锅筒正常点取样，先放5-10分钟存水，避免沉淀或老化水；取样后立即过滤，去除悬浮固体（如泥沙），防止混入溶解固形物。

蒸发皿预处理严格：用1+4盐酸浸泡2小时去除油污，蒸馏水冲洗3次以上；105-110℃烘箱干燥至恒重（两次差≤0.0005g），确保初始质量稳定。

干燥温度与时间精准：温度过高（>120℃）会使碳酸氢盐分解失重，过低则水分未完全蒸发；干燥1-2小时，高浓度水样可适当延长，保证残渣恒重。

冷却与称重防吸潮：干燥后蒸发皿需在干燥器内冷却30分钟以上，称重快速操作，避免残渣吸收空气中水分导致结果偏大。

溶解固形物超标对锅炉腐蚀的影响

高溶解固形物会增强锅水腐蚀性：一方面提高电导率，加速电化学腐蚀——金属阳极（腐蚀区）与阴极（钝化区）电流密度增大，腐蚀速度加快。例如，电导率从500μS/cm升至2000μS/cm时，低碳钢腐蚀速率从0.1mm/a增至0.5mm/a。

另一方面，腐蚀性离子（如Cl⁻、SO₄²⁻）破坏钝化膜：Cl⁻穿透Fe₃O₄保护膜，与基体反应生成易溶FeCl₂，引发点蚀；SO₄²⁻与Fe²⁺结合成FeSO₄，加速腐蚀。若有结垢，垢下溶液溶解固形物浓度更高，形成“垢下腐蚀”，易导致锅炉管突然爆管。

对锅炉受热面结垢的促进作用

溶解固形物中的钙镁盐（如CaCO₃、MgSiO₃）是结垢主因。锅水蒸发浓缩后，盐类超过溶解度析出，附着在受热面（如水冷壁）形成硬垢。1mm厚CaCO₃垢热阻是钢板的50倍，会使热效率下降2%-5%。

结垢还会导致局部过热：垢层覆盖区域热量无法传递，金属温度从200℃升至400℃以上，超过钢材允许温度，引发蠕变、鼓包甚至爆管。同时，垢层减小管道内径，流速降低，溶解固形物更易浓缩，形成“结垢-浓缩-更结垢”的恶性循环。

对蒸汽品质的不良影响

溶解固形物超标增加蒸汽带水率：高浓度锅水表面张力低，蒸汽泡破裂产生的雾沫更易被携带（雾沫夹带）。当溶解固形物从1000mg/L升至4000mg/L时，饱和蒸汽带水率从0.5%增至2%以上。

蒸汽携带的盐分（如NaCl、Na₂SO₄）沉积在汽轮机叶片，形成盐垢。盐垢增加流动阻力，降低汽轮机效率——某300MW机组叶片积盐后，效率下降1.8%，年发电量减少约500万千瓦时。此外，盐垢不均匀沉积会导致转子不平衡，引发振动，需停机清洗。

与锅炉水处理工艺的联动关系

溶解固形物测定结果指导水处理调整：低压锅炉（<2.5MPa）用钠离子交换软化，去除Ca²⁺、Mg²⁺，减少钙镁盐；中高压锅炉（>2.5MPa）用除盐处理（反渗透+离子交换），去除所有离子，使溶解固形物<500mg/L。

排污是控制关键：连续排污（表面排污）排出高浓度锅水，实时控制溶解固形物；定期排污（底部排污）排出沉淀及残渣。根据测定值调整排污量——如低压锅炉标准≤4000mg/L，接近上限时增大连续排污开度，确保浓度安全。

若溶解固形物持续超标，需检查水处理设备：可能是离子交换树脂失效、反渗透膜污染或排污不足，需及时更换设备或调整参数，保证锅炉水质达标。