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| 关于对国家标准GB1576-2001《工业锅炉水质》标准修改的紧急建议 | |||||
我是北京联合大学的退休教师,我于1983年上半年在清华分校负责创建了“锅炉安全检测专业”,并主讲《低压锅炉水处理》。我在教学和实践工作中发现GB1576—85标准存在很多误区。尤其是在87年暑假,受北京朝阳区劳动局委托为十八里店乡和小红门乡50多人(40多个社队企业)办了一期24天的水处理人员培训班。在讲化验部分时,让他们取自己的自备机井水、软化水、锅水化验。在化验井水的硬度、氯根、含盐量时,让我大吃一惊。从1985年起全国开始推广使用钠离子交换器,短短不到三年的时间,这40多个单位的地下水已全部从合格的饮用水变为不合格的饮用水。硬度高的已超过25mmol/L(当时的单位是毫克当量/升,即me/L),国际饮用水规定硬度<8mmol/L。氯根高达99~250mg/L,含盐量高达1000~3000mg/L,(咸水湖的标准是含盐量大于500mg/L)。在1985年夏季,北京自来水的含盐量为230mg/L左右,氯根≤20mg/L,硬度≤4mmol/L。到了87年钠离子交换器普及率达到30%左右时,自来水含盐量约300mg/L,硬度约为5mmol/L,氯根约为27mg/L。这40几个社队企业拥有的都是蒸发量2—4t/h的蒸汽炉。这一严峻的事实使我意识到了锅外钠离子交换法的巨大及深远的危害,再生废盐液像大海搬家一样污染中华大地。并使我下决心在87年9月辞去教研室主任职务,全身心地投入到水处理的研究和实践中去。 从1989年~1991年,我曾带领三届毕业生对北京市的地下水和自来水的各项指标进行了调查。题目是:“钠离子交换再生废液对地下水的污染”。调查结论是触目惊心的(详见附件3)。这更坚定了我修改国标GB1576的决心。 1991年我曾参加修订GB1576—85标准的工作。在会上我全面阐述了GB1576—85的各项误区。但经过同仁们的共同努力只彻底改了两个误区。即将热水锅炉锅外化学水处理循环水的pH从8.5~10改为10~12,取消了热水锅炉锅内加药处理补给水的溶解氧≤0.1mg/L这个指标。另有两个误区修正的不彻底,一个是将热水锅炉锅内处理补给水的硬度从≤3.5mmol/L放宽到4.0mmol/L,将压力<1.6MPa的蒸汽锅炉锅水碱度上限值放宽2mmol/L。此标准于1996年发布为GB1576—96标准。 今年3月27—29日在西安召开了中国锅炉水处理协会第三届第二次理事会。下发了关于征求工业锅炉水质《GB1576—2007标准》(征求意见稿)意见的通知(以下简称“征求意见稿”)。 我仔细阅读研究了“征求意见稿”,发现原有国标GB1576中的误区不但仍然存在,而且更为加重,这个标准仍然导致能源、水资源的浪费、环境的污染…… GB1576《工业锅炉水质》标准中存在着很多误区(亦可称为错误)。在蒸汽锅炉水质标准部分,指标制定的不合理,导致我国能源的极大浪费及对地下水日益严重的污染。在热水锅炉水质标准部分,由于水处理方法的选择误区、除氧误区及指标制定的不合理,导致中国北方大部分地区凡是有锅炉供暖或二次换热供暖的地区,地下水质日益恶化,加之火电厂制取纯水工艺排放的再生废液和浓水,目前我国百米深的地表水已几乎全部变成了苦咸水。污染状况已是十分十分严重!!已导致人类患高血压、心脏病、癌症的机率增加,导致工业锅炉及供热设备严重腐蚀,从而造成跑、冒、滴、漏,整个系统维修量增大,设备使用寿命严重缩短。可详见附件6、附件8、附件举例说明如下: 例如,蒸汽锅炉锅水碱度上限指标制定的不合理,导致能源极大浪费。沈阳黎明航发集团动力分厂7台10~30t/h的蒸汽锅炉(总蒸发量为155t/h),在我的指导下,避开国标GB1576误区,每年约节省2000万元煤款,及一系列的巨大效益。可详见附件1第4页第2段和附件11第21页。 从1985年至今,在工业锅炉给水领域,由于遵照GB1576的水质指标,在全国范围内大力推广钠离子交换法。设计院设计的全部锅炉房,几乎都安装了钠离子交换器,又由于火电厂绝大部分纯水是采用阴、阳离子交换法,从而导致中华大地的地下水陷入了万劫不复之地。我国的青山变成秃山,绿水变黑水、枯水。其实锅外水处理的方法很多,目前应大力推广“电去离子软化法”、“石灰处理法”、“锅内锅外相结合的水处理法”、“软化沉淀箱处理法”(可详见“工程设计91SB9-1热力站工程”附件3,由华北地区建筑设计标准化办公室推荐)。上述这些水处理方法都是属于环保型的水处理方法,而且运行费用都比钠离子软化法低,水的腐蚀性小,减少设备维修量。可详见附件7,论文集第20页 设计院给全国集中供热的锅炉房全部设计了钠离子交换器,导致某些高负硬度水地区设备和管网严重腐蚀,才运行5年左右,就导致管网跑、冒、滴、漏。例如大庆地区和河北廊坊地区: 针对大庆市的集中供热,不应该选择钠离子交换软化法,应该选择锅内加药软化法。大庆市原水的硬度3.9mmol/L左右,碱度为10mmol/L左右,是典型的极高负硬度水。如果采用锅外钠离子软化法,则给水中的10mmol/L的碱度以NaHCO3的形式存在于给水中,其进锅后会逐渐受热分解,逐渐放出10mmol/L的CO2,导致水系统CO2腐蚀。大庆集中供热部采用钠离子交换法,运行不到七年的管网就到处跑、冒、滴漏。如果采用锅内处理或锅外投药处理,则3.9mmol/L的碱度会沉淀掉3.9mmol/L的硬度,碱度HCO3-变害为药,既减少投药量,又减少水系统腐蚀,又省掉了食盐,保护了地下水,不但减少了设备投资,而且降低了运行成本。可谓一举数得。锅内主要反应式如下: 锅外钠离子软化处理:2NaHCO3□Na2CO3+H2O+CO2↑ 锅内处理: Ca(HCO3)2□CaCO3↓+H2O+CO2↑ 河北省廊坊地区,地下水的硬度在0.3~0.5mmol/L左右,而碱度在7~8mmol/L左右,对这种极高负硬度水,只需进行锅内处理或锅外投药软化处理即可。但该地区集中供热基本上都设置了钠离子交换器。80年代以前,廊坊地区200m深的地下水质非常优秀,硬度≤0.1mmol/L。如今深水井钻到1000m以下才能打上好水。 其实早在1992年,英国集中供热水处理总则中就明确写明:民用住宅热水集中供热系统中水处理实施法规(British Standard-BS7593:1992)总则中规定:“在任何一个集中供暖系统中都不应该使用经过软水器的供水,除非特别地明确表示已经为此添加了腐蚀抑制剂”。从英国的标准规定中可看出,第一:不允许集中供热给水用软化水(本处指用钠离子软化水);第二:如果必须用软化水做给水,为了防腐,必须在软化水中加防腐药剂。我国标准中目前尚没有这方面的规定,这也是我国采暖水系统设备腐蚀严重的最根本性原因之一。因此也就是说软化水只解决了防垢问题,没有解决防腐问题。而热水锅炉采用的除氧设备存在着这样那样的问题,往往形同虚设。即使除氧合格,也不能解决热水锅炉和采暖系统的根本性腐蚀问题。 我从1987年认识到热水锅炉采暖系统除氧是GB1576一个主要误区。从1987年起我潜心研究克服GB1576误区的方法。到1989年,我已找到了解决各种误区的方法。其中关于除氧问题研究的结论是:热水锅炉采暖系统运行中不是以氧腐蚀为主,而是以CO2和垢下腐蚀为主。另外,既使给水中溶解氧≤0.1mg/L,也不能保证循环水中溶解氧≤0.1mg/L,因循环水中溶解氧来源于循环水水泵负压侧的进气和系统突然失水导致无数个跑风的进气,可详见附件6。 为了解决热水锅炉的腐蚀及其它七项问题,我研制出热水锅炉的专用药剂YZ-101防腐阻垢剂。在YZ-101防腐阻垢剂中我设置了三道防腐措施、四道节能措施和防人为失水措施,从而使热水锅炉达到彻底防腐、防人为失水和节能20%~50%。 2002~2004年我参加编制了北京市地方标准DBJ 01-619-2004《供热采暖系统水质及防腐技术规程》,钢铁研究总院的两位防腐专家也参加了编制。他们的任务是在全国范围内筛选优质药剂和优质水处理设备。筛选药剂的原则是连续使用药剂三年以上的现场,在检测水质合格的前提下,将水系统最容易腐蚀的钢制散热器拆下来,运到钢铁研究总院,解剖后金相分析,结论是基本无腐蚀的算过关。经过两年的筛选,我发明的药剂是唯一过关的产品。 北京从2004年12月15日开始实施的地方标准DBJ01-619-2004《供热采暖系统水质及防腐技术规程》中的第17页第9行写明“使用固体防腐阻垢剂一般不用除氧就能有效地防腐”。它有以下三种功能: 1) 由于除垢除锈,就等于除掉电化学腐蚀的阴极,从而阻止了电化学腐蚀; 2) 含有几种育膜剂,在铁的表面生成了一层黑亮的保护膜,可阻隔氧和二氧化碳的腐蚀; 3) 它是碱性药剂,能迅速提高水的PH值。当PH≥10时,铁处于钝化区中,腐蚀最小。 北京市地方标准DBJ01-619-2004将我的三道防腐线理论转录入了地方标准中,在此标准中,将(YZ型)防腐阻垢剂列为唯一推荐产品。 在供热采暖水系统中使用YZ型防腐阻垢剂,可以做到防腐、阻垢、除垢、除锈、育保护膜、湿法停用保护、修复设备等八项功能。 例如:北京花家地供热厂拥有230万m2供暖面积,从1993年使用YZ-101型防腐阻垢剂至今,做到了从6台29MW(相当于40T/h)热水炉到20个大型换热站,再到230万m2用户,全部水系统号称13年没有花维修费。这就说明使用YZ型防腐阻垢剂不用除氧就基本解决了供热采暖水系统中的全部问题. 哈尔滨华欣热电公司在2台64MW(相当于90T/h)的热水锅炉上试用YZ-101防腐阻垢剂。从2005年2月20日以后投药,共运行2个多月。打开锅炉后,老绣被除净,并育好了完整的保护膜,彻底解决了锅炉腐蚀问题。从锅筒中可以看出,锅炉原来腐蚀比较严重。由于是在锅筒中,水流速低,故只将绝大部分绣垢除掉,基本育上保护膜。如果再继续运行2个月就可把锅筒彻底“修复”好,育上完好的保护膜。
2005年济南南郊热电厂在2台58MW热水锅炉系统使用YZ-101防腐阻垢剂代替热力除氧。第一年用药12吨,将严重腐蚀的锅炉和水系统修复的干干净净、漂漂亮亮。2006~2007采暖年度用药5吨,用药款不到10万元,取得了一系列巨大的经济效益和社会效益: (1)节省水款20万元; (2)节煤款60万元(2000吨煤); (3)减少再生用盐70吨,3.5万元; (4)减少再生废水排放2000吨,环保节水; (5)节约热力除氧所耗蒸汽600吨,8万元; (6)节约用电款5万元; (7)减少设备维修量,延长使用寿命。 《YZ-101防腐阻垢剂替代热力除氧在热水锅炉中的应用》于2007年1月30日通过了由济南市科技局组织的鉴定委员会专家鉴定,鉴定号为:济科鉴字【2007】第8号(详见附件3)。鉴定批准日期为:2007年2月8日。该项目被列为济南建委2006年的科技项目。(详见附件4) 国标GB1576存在众多误区,导致的危害极大。一方面是由于历史原因,人们不知道环境污染真相,大部分人员没真正懂得工业锅炉水处理知识,另外还存在人为因素。在80年代、90年代国家锅炉压力容器检验中心所属锅炉水处理协会的个别领导存在个人行为。利用水协在全国的作用,从1985年起在全国大力推广美国阿图祖钠离子交换器。20多年过去了,中国百米深的地表水都变成了苦咸水……。我们难道还能这样继续下去吗? 我已经参加了5部以上的国标、地标的编制、修定工作。本人强烈希望参加GB1576《工业锅炉水质》标准的修定工作。原因是我参加GB/T16811-2005《工业锅炉水处理设施运行效果与监测》、GB/T17954-XXXX《工业锅炉经济运行》标准的修定工作时,发现这两个标准中有很多条款不合理,导致能源、水资源浪费,造成环境污染。但是,由于(基础国标)强制性标准GB1576-2001《工业锅炉水质》标准没有修改,这两个标准不合理的地方也无法修改。尤其是后一个标准无法真正体现工业锅炉节能、节水、环保经济运行。 本次针对GB1576《工业锅炉水质》标准,我共提出了24条修改建议。这是我20几年的研究实践总结,望领导重视。为我国环保、节能、节水事业做贡献!
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