鍋水電導率高或鍋水溶解固形物指標超標的5個原因

摘要：鍋水電導率、鍋水溶解固形物（TDS）兩項指標顯著正相關，都是反映鍋水的濃縮程度同一因素，兩項指標是相互聯系、相互重疊，互為因果關系。本文通過分析鍋爐運行中電導率升高的原因，探討當鍋水電導率指標與溶解固形物指標之間的內在聯系，提出控制鍋水質量的優化措施。

關鍵詞：鍋水電導率；鍋水溶解固形物；鍋水電導率高；鍋爐水質指標；鍋水電導率超標

一、引言

鍋水電導率、鍋水溶解固形物（TDS）都是鍋爐水質質量標準基本項目指標，既是判斷鍋爐鍋水水質的評價標準，判斷鍋爐鍋水水質是否適用的尺度，也是鍋爐鍋水水質治理和規劃的目標和鍋爐鍋水水質管理的技術基礎。

電導率是反映水中離子導電能力，間接表征離子濃度。

溶解固形物的主要成分是可溶解于水的鹽類物質。由于溶解于水的鹽類物質屬于強電解質，電解質在水溶液中基本上都電離成陰、陽離子而具有導電性，而且電導率的大小與溶解固形物濃度成一定比例關系。

鍋水電導率、鍋水溶解固形物（TDS）指標正相關，當鍋水電導率指標上升，達到設定的鍋水的濃縮程度實現排污時，鍋爐鍋水溶解固形物指標也同步上升。因此通過分析鍋水電導率指標變化情況，可以預測鍋水溶解固形物指標的變化趨勢，兩者均用于評估鍋水的濃縮程度，工業鍋爐水質國標GB/T1576-2018及最新修訂規范（見下圖1），鍋水設置電導率、溶解固形物指標反映出鍋水的濃縮程度，以指導鍋爐排污，從而防止鍋爐結垢，防止發生汽水共騰及蒸汽品質惡化。

▲圖1 工業鍋爐水質國標GB/T1576-2018

工業鍋爐水質國標GB/T1576-2018在通則4.1.3條款中明確指出：鍋水中的電導率和溶解固形物可選其中之一作為鍋水濃度的控制指標（見下圖2）。

▲圖2 工業鍋爐水質國標GB/T1576-2018

但是，現實鍋爐運行水質管理中，由于鍋水溶解固形物指標的測定需要烘干稱重等較為繁雜且費時，一般鍋爐運行中常用測定方法簡便的電導率或氯離子來代替，但它們之間的比值關系需經測試確定，并定期校正。鍋水電導率具體指標參數（見下圖3）。

▲圖3 工業鍋爐水質國標GB/T1576-2018

國標火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量GB/T12145—2016汽包爐爐水質量標準（見下圖4）。

▲圖4 火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量國標GB/T12145-2016

有需要《工業鍋爐水質國標GB/T 1576-2018》，《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量國標GB/T12145-2016》的同行或同學，可以聯系筆者。

鍋水電導率、鍋水溶解固形物（TDS）存在差異化的響應機制，研究二者的相互關系對鍋爐排污防垢、防腐及節能降耗具有重要意義。

二、鍋水電導率升高的5個原因

1、補給水質量不合格

若補給水未經過充分軟化或反滲透處理，殘留的Ca2?、Mg2?、Cl?、SO?2?等離子進入鍋爐，直接導致電導率升高。

2、鍋爐排污不足或操作不當

鍋爐連續排污或定期排污量不足，導致鍋水中雜質持續濃縮，離子濃度累積。

3、鍋水藥劑添加過量

磷酸鹽、氫氧化鈉、氨水等水處理藥劑過量投加，增加水中Na?、PO?3?、NH??等離子濃度，顯著提升電導率。

4、系統腐蝕產物溶解

鍋爐金屬內壁腐蝕生成的Fe3?、Cu2?等離子進入鍋水，進一步加劇電導率上升。

5、運行參數異常

鍋爐高溫高壓環境下，部分難溶鹽（如硅酸鹽）溶解度增加，釋放更多離子。

三、鍋水電導率與溶解固形物指標的相互關系

鍋水電導率與溶解固形物指標呈顯著線性正相關性，鍋水電導率與溶解固形物指標呈一定比例關系。根據溶解固形物與電導率的比值(以下簡稱“固導比”)，只要測定電導率就可近似地間接測定溶解固形物的含量，這種測定方法簡稱固導比法。

通常在理想狀態下，鍋水電導率與溶解固形物（TDS）可以通過經驗公式換算（如溶解固形物TDS=K×電導率，K=0.55~0.75，比值關系K值需經測試確定，并定期校正）。

影響鍋水電導率與溶解固形物指標呈顯著線性正相關性3個因素

1、離子種類：高價離子（如SO?2?）對電導率的貢獻低于低價離子（如Cl?）；

2、雜質干擾：有機物或膠體物質對電導率貢獻小，但計入溶解固形物TDS；

3、溫度影響：溫度每升高1℃，電導率增加約2%。

四、鍋水電導率與溶解固形物指標的相互關系實驗驗證

以寧夏某化工廠鍋爐為例，鍋水電導率由400 μS/cm升至1100 μS/cm時，TDS從260 mg/L增至660mg/L，符合K=0.6的換算系數。但在鍋水高濃縮區間（鍋水電導率>1700μS/cm），鍋水溶解固形物TDS增長速率減緩，這可能與鍋水中部分鹽類出現沉淀相關。

五、鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標對鍋爐運行的4個不利影響

1、鍋爐結垢風險

鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標，鍋水中CaCO?、MgSiO?等鹽類沉積結垢，水垢傳熱速率低，降低傳熱效率，引發局部過熱。

2、鍋爐腐蝕加劇

鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標，鍋水中Cl?等侵蝕性離子破壞金屬氧化膜，誘發點蝕和應力腐蝕。

3、鍋爐汽水共騰

鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標，導致鍋水表面張力下降，蒸汽攜帶雜質，蒸汽品質下降，影響汽輪機安全。

4、鍋爐能耗上升

鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標，導致鍋爐結垢，熱效率下降能耗上升，有實驗表明，鍋爐平均結垢1mm厚，燃料消耗增加2%~5%。

各位同行，各位同學，現實中各家鍋爐用戶使用鍋爐水質管理控制指標沒有不盡相同，你們單位使用哪些鍋爐水質指標，在這些指標綜合監測控制下鍋爐運行效果如何？鍋爐有無結垢，鍋爐排污率及鍋爐熱效率高嗎，鍋爐出力怎樣能耗大不大？關于鍋爐腐蝕結垢爆管、鍋水發紅、蒸汽冷凝水鐵超標、蒸汽凝結水顏色發黃、鍋爐結垢不停爐不停工在線除垢技術、凝汽器結垢不停機不停工不停車在線清洗除垢技術等問題，北京化工大學顏輝I86OO475З86隨時歡迎各位同仁分享鍋爐設備管理使用經驗，隨時歡迎各位同仁討論問題交流經驗心得，就解決鍋爐各種實際問題相互學習。鍋水電導率高或鍋水溶解固形物指標超標的5個原因

六、鍋水電導率高與溶解固形物超標對鍋爐運行不造成影響的情況

現實中，對鍋爐實施不停爐在線清洗除垢時，經常出現鍋水電導率高與溶解固形物（TDS）超標現象。鍋爐在線除垢期間，藥劑加入鍋爐給水中，在藥劑的螯合除垢效能作用下，鍋爐內存量垢被螯合下來并分散在爐水中，隨著鍋爐排污排出，鍋水的電導、PH值、濁度、溶解固形物等指標上升是正常現象。

七、鍋爐不停爐在線清洗除垢時鍋水電導率高與溶解固形物指標上升的2個原因

1、使用BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉對鍋爐不停爐在線清洗除垢，鍋水中BF防腐除垢劑藥劑量比磷酸三鈉多，鍋水中導電離子增多；

2、BF防腐除垢劑的螯合除垢效能作用下，鍋內存量水垢（如硅酸鹽、碳酸鈣、硫酸鎂等難溶性鹽垢及微溶性鹽垢）被螯合下來并被分散在爐水中，增加了鍋水中導電離子。

鍋爐不停爐在線螯合除垢期間，鍋水含鹽量及溶解固形物升高，電導率指標升高，不會導致鍋爐結垢或發生垢下腐蝕；藥劑具有消泡功能，能夠防止汽水共騰，提高蒸汽干度提升蒸汽品質，不會對鍋爐系統設備安全運行造成影響。

鍋爐不停爐在線螯合除垢期間，鍋水電導率高與溶解固形物超標不會對鍋爐運行造成影響，這是筆者自己從用戶實踐中總結的，為一家之言，顏輝隨時歡迎各位同行、各位同學交流討論！

八、鍋水電導率高或鍋水溶解固形物指標超標4項控制措施

1、優化補給水處理

不說采用多介質過濾+反滲透+離子交換工藝，控制Cl?<5 mg/L；

2、科學排污管理

根據電導率實時監測數據調整排污量，維持鍋水溶解固形物TDS≤3000 mg/L（GB/T 1576-2018標準）；

3、精準藥劑投加

采用自動加藥系統，避免磷酸鹽過量；

4、使用無磷酸根多效能BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉阻垢

使用無磷酸根多效能BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉阻垢，可以在保障蒸汽品質與不停爐在線除垢的同時，大幅降低鍋爐排污量，大幅提高電導率或鍋水溶解固形物指標，而不影響鍋爐安全運行。

九、結論

鍋爐鍋水電導率與溶解固形物指標具有密切關聯，但受多種因素影響需綜合控制。通過強化水質監測、優化排污策略及精準加藥，可有效降低鍋水電導率與鍋水溶解固形物TDS，保證蒸汽品質并防止鍋爐結垢，延長鍋爐壽命并提升能效。

鍋水電導率高或鍋水溶解固形物指標超標的5個原因（顏輝）