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高含硅污水现场试验水质监测第一试验阶段垢样分析结果 高含硅污水现场试验水质监测第一试验阶段与5月2号正式进入现场试验热注锅炉，7月1号停止，累计运行2个月。现场设有2台试验对比锅炉，21号锅炉进水为高含硅水，二氧化硅含量在250mg/L左右；42号锅炉进水为除硅水，二氧化硅含量在100mg/L左右。2台锅炉在运行条件相同的情况下，各累计运行试验用水为11374方，停炉后对炉管进行剖切，对结垢物进行分析对比，分析结果如下： 　 锅炉入口 对流段入口 对流段出口 辐射段入口 辐射段出口 炉 号 压力MPa 温度℃ 排量M3/h 压力MPa 温度℃ 压力MPa 温度℃ 压力MPa 温度℃ 压力MPa 温度℃ 干度％ 21# 0.4 40 8.17 8.5 75 8.5 238 8.5 238 8.0 290 75 42# 0.4 57 8.17 8.6 96 8.6 287 8.6 287 7.8 295 75 1、两台试验锅炉运行参数 表1两台试验锅炉运行参数 在两台对比锅炉的对流段，锅炉给水经给水换热器加热后输入对流段，流经对流段上部7-8排的翅片管，至下部3-4排的光管温度升到270℃左右进入辐射段。从辐射段来900℃左右的高温烟气流经光管、翅片管时加热管内介质吸收40％的热量；在两台对比锅炉的辐射段，辐射段由50根首尾相连的光管，沿环形空间排列组成的卧式炉桶构成辐射段，燃烧火炬置于桶的中轴线上，靠火焰的辐射热加热管内介质升温，在此吸收60％的热量。 2、两台试验锅炉对流段对比结果 两台试验锅炉对流段的垢样外观形貌对比如下： 由对流段的垢样的外观可以看出：两台锅炉的对流段表面的垢样结构较疏松，主要是铁的氧化物；但是由直接附在炉管表面的垢样和从炉管壁上刮下的垢样颜色可以明显看出：42号除硅水锅炉的垢样颜色呈棕黄色，而21号高硅水锅炉的垢样颜色呈棕褐色，较42号除硅水锅炉的垢样颜色深。为探索垢样的微观结构，我们运用扫面电子显微镜对垢样进行分析鉴定，镜下观察垢样微观结构如图1和2。 由放大相同倍数的电镜图片可以看出：21号锅炉对流段垢样结构较42号锅炉对流段垢样结构疏松，这可能与炉管的压力和温度不同引起的，21号锅炉对流段较42号锅炉对流段的压力小，温度低；两台锅炉对流段的垢样均呈片状结构。 我们应用x多功能衍射仪对2台锅炉对流段的垢样晶相组成鉴定，鉴定结果见图3和4。 由图3和图4的x衍射结果可知：21号锅炉对流段的垢样主要是以磁黄铁矿和针铁矿为主，其中针铁矿中铁的化合价均是+3价，而磁黄铁矿中铁的价态有+2价，也有+3价，而含二价铁的氧化物颜色多为黑色，因此21号锅炉对流段的垢样的颜色较深；42号锅炉对流段的垢样主要是以镁铁矿和针铁矿为主，其中铁的化合价均为+3价，因此颜色为棕黄色，较21号锅炉对流段的垢样的颜色浅。 另外我们应用能谱分析仪对垢样的化学成分进行定量分析，分析结果如表2、3、4和5 表2 21号锅炉对流段垢样某采样位置化学成分 表3 21号锅炉对流段垢样某采样位置化学成分 元素 重量 原子 化合物 化学式 百分比 百分比 百分比 S 14.61 12.69 36.47 SO3 Fe 49.38 24.62 63.53 FeO O 36.01 62.69 总量 100.00 元素 重量 原子 化合物 化学式 百分比 百分比 百分比 Mg 2.82 3.09 4.67 MgO S 15.73 13.07 39.28 SO3 Fe 43.57 20.78 56.05 FeO O 37.88 63.07 总量 100.00 表4 42号锅炉对流段垢样某采样位置化学成分 表5 42号锅炉对流段垢样某采样位置化学成分 元素 重量 原子 化合物 化学式 百分比 百分比 百分比 C 12.48 21.50 45.73 CO2 Si 1.75 1.29 3.74 SiO2 S 2.20 1.42 5.49 SO3 Fe 35.01 12.97 45.04 FeO O 48.56 62.82 总量 100.00 元素 重量 原子 化合物 化学式 百分比 百分比 百分比 S 4.59 4.71 11.46 SO3 Fe 68.82 40.57 88.54 FeO O 26.59 54.71 总量 100.00 根据表2和3中各化学元素所占的比例可以看出：21号锅炉对流段的垢样的化学成分主要以S、Fe和O为主，具体物质就是这几种元素形成的复杂的化合物；S可能来源于锅炉燃料油中的S，