摘要：余热锅炉（Heat Recovery Steam Generator，HRSG）是燃气-蒸汽联合循环发电系统中不可或缺的设备，利用燃气轮机排放的高温废气产生蒸汽，从而显著提高发电效率。然而，余热锅炉的运行环境对水质要求极高，尤其是水的硬度（钙镁离子浓度）。高硬

引言

余热锅炉（Heat Recovery Steam Generator，HRSG）是燃气-蒸汽联合循环发电系统中不可或缺的设备，利用燃气轮机排放的高温废气产生蒸汽，从而显著提高发电效率。然而，余热锅炉的运行环境对水质要求极高，尤其是水的硬度（钙镁离子浓度）。高硬度会导致水垢堆积、热效率下降甚至设备损坏。本文将深入探讨余热锅炉的水质硬度标准、检测方法，并参考国家标准《DL/T 1924-2018 燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉水汽质量控制标准》，为读者提供实用指导。

余热锅炉水质硬度标准

余热锅炉的水质硬度标准因运行压力和设计而异，但总体要求极低，以防止水垢和腐蚀。根据国际标准，如ASME水质指南，工业锅炉的硬度标准与运行压力密切相关。对于联合循环系统中的余热锅炉，通常运行在高压（>1000 psig）或中压（300-1000 psig）条件下，其硬度要求如下：

高压余热锅炉（>1000 psig，约70 bar）：总硬度应“未检测到”（

中低压余热锅炉（300-1000 psig）：硬度标准略宽松，但仍需控制在0.05-0.3 ppm之间。

《DL/T 1924-2018》是中国电力行业针对余热锅炉水汽质量的推荐标准，强调严格控制硬度以保护设备。虽然具体数值未公开，但其要求与ASME指南一致，尤其在高压条件下要求极低硬度。以下是ASME指南中关于锅炉给水硬度的参考标准：

注：单程蒸汽发生器（OTSG）常用于高压余热锅炉，要求极高水质纯度。

硬度检测方法

水硬度是指水中钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子的总浓度，这些离子是导致水垢的主要原因。以下是检测硬度的常用方法：

EDTA滴定法：

原理：EDTA（乙二胺四乙酸）与钙镁离子形成稳定络合物，使用铬黑T指示剂，通过颜色变化（红变蓝）确定终点。

步骤：取水样，加入缓冲液和指示剂，用EDTA标准溶液滴定。

优势：高精度，适合工业现场使用，广泛应用于锅炉水质监测。

实验室分析：

原理：使用原分光光度法仪器精确测定钙镁浓度。

优势：最高精度，适合全面水质评估。

仪器推荐：赢润ERUN-ST7-B2

在余热锅炉水质管理中，EDTA滴定法因其高精度和操作简便性而最为常用。许多工业现场还配备自动化硬度监测系统（如ERUN-ZS3-B2），可实时检测硬度泄漏，确保水质达标。

低硬度的重要性

保持低硬度对余热锅炉至关重要，原因如下：

防止水垢：水垢会降低热交换效率，增加能耗，甚至导致管道堵塞或爆裂。

减少腐蚀：高硬度可能引发碱性腐蚀，尤其在高温高压条件下。

延长设备寿命：低硬度减少维护频率，延长锅炉使用寿命。

应对废气挑战：余热锅炉的热源来自燃气轮机废气，温度和流量变化较大，废气中的硫化物或氮氧化物可能加剧腐蚀风险，因此需更严格的水质控制。

余热锅炉水质管理的实践建议

定期监测：建议每周进行硬度检测，结合自动化系统实时监控。

水处理技术：采用软化、反渗透或去离子等技术，确保给水硬度符合标准。

吹灰与排污：通过定期吹灰和连续排污，控制水中溶解固体浓度，减少水垢风险。

参考标准：遵循《DL/T 1924-2018》或ASME指南，确保水质管理符合行业要求。

结论

余热锅炉的水质硬度标准要求极高，尤其在高压条件下，总硬度需接近“未检测到”。《DL/T 1924-2018》为联合循环余热锅炉提供了详细指导，与国际标准如ASME一致。EDTA滴定法是检测硬度的首选方法，结合测试纸条和实验室分析可满足不同需求。保持低硬度不仅能提高锅炉效率，还能延长设备寿命，降低维护成本。企业应建立完善的水质监测和处理体系，以确保余热锅炉的安全高效运行。

来源：赢润环保