高压锅炉系统中,微量溶解氧(DO)会引发严重的氧腐蚀,尤其在3.8MPa及以上压力等级下,金属管道和受热面更易因氧化反应产生点蚀、应力腐蚀开裂等问题。实验数据显示,当溶解氧浓度超过20μg/L时,碳钢腐蚀速率可提升3–5倍。因此,严格控制锅炉给水溶解氧DO的浓度,是保障锅炉安全运行、延长设备寿命的关键措施。

3.8MPa及以上蒸汽锅炉给水溶解氧限值具体是多少?

以最常见的 3.8~5.8 MPa 汽包炉为例,在采用全挥发水处理(AVT)时,溶解氧应 ≤15 μg/L。若锅炉压力更高或采用其他处理方式,限值会进一步收紧至 7 μg/L 或 10 μg/L。

下表汇总了不同压力等级和处理方式下的给水溶解氧限值:

锅炉类型

额定蒸汽压力

处理方式

给水溶解氧限值 (DO)

汽包炉

3.8 ~ 5.8 MPa

AVT(R) 还原性全挥发处理

≤ 15 μg/L

汽包炉

3.8 ~ 5.8 MPa

AVT(O) 氧化性全挥发处理

≤ 15 μg/L

汽包炉

≥ 5.9 MPa

AVT(R) 还原性全挥发处理

≤ 7 μg/L

汽包炉

≥ 5.9 MPa

AVT(O) 氧化性全挥发处理

≤ 10 μg/L

直流炉

≥ 5.9 MPa

AVT(R) 还原性全挥发处理

≤ 7 μg/L

直流炉

≥ 5.9 MPa

AVT(O) 氧化性全挥发处理

≤ 10 μg/L

注:AVT(R)指给水加氨和联氨;AVT(O)指给水只加氨。数据源自GB/T 12145-2016及行业解读。

锅炉给水溶解氧国家标准

为何3.8MPa是重要分界线?

这与锅炉的失效模式和腐蚀风险直接相关。压力越高,水的饱和温度也越高,钢材的腐蚀速率随之显著上升。工程实践表明,过去约50%的锅炉事故与水质问题(结垢和腐蚀)有关。因此,标准对不同压力等级的锅炉提出了差异化的水质要求。

标准对低压力锅炉的要求相对宽松。例如,GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》规定,额定压力大于1.6 MPa但小于3.8 MPa的锅炉,给水溶解氧应≤0.05 mg/L(即 50 μg/L)。对比可见,3.8 MPa及以上锅炉的要求(≤15 μg/L)要严格一个数量级以上,这体现了高压锅炉对水质控制的更高标准。

如何理解AVT(R)与AVT(O)?

这两种都是全挥发水处理(All Volatile Treatment)工艺,主要区别在于是否使用联氨(N₂H₄)作为还原剂。

AVT(R) 还原性全挥发处理

向给水中加入氨(NH₃)和联氨(N₂H₄)。联氨作为强还原剂,能将残余溶解氧还原,形成保护性氧化膜,适用于对氧腐蚀敏感的高压设备。

AVT(O) 氧化性全挥发处理

只向给水中加入氨(NH₃),不加联氨。系统依靠除氧器将溶解氧降至较低水平,再通过维持适当的氧化性环境来减缓腐蚀。

如何检测与控制溶解氧?

通常采用符合GB/T 12157《水质 溶解氧的测定》等标准的仪器。主流设备包括实验室台式溶解氧分析仪和便携式微量溶解氧分析仪。以赢润集团研发生产的ERUN-SP3-A5便携式水质溶解氧分析仪为例,其关键性能如下:

测量范围:0–100 μg/L(微量)及 0–20 mg/L(常规)

测量误差:±1.5% F.S

分辨率:0.01 μg/L

响应时间:T90 < 60 s

核心优势:配备高性能ppb级电极,支持自动温度补偿,适合电厂锅炉补给水、蒸汽冷凝水等微量溶解氧的现场分析。

便携式水质溶解氧分析仪

ERUN-SP3-A5便携式水质溶解氧分析仪在蒸汽锅炉给水系统中的核心作用,是对μg/L级微量溶解氧进行快速、准确、现场直测,帮助运行人员实时掌握除氧器和给水管线的去氧效果,及时发现吸氧点和处理失效风险。它凭借0.01 μg/L分辨率、T90<60 s 的快速响应和自动温度补偿能力,可作为锅炉给水溶解氧是否符合GB/T 12145-2016标准的判定工具,为联氨/加氨投加调整、除氧器工况优化和腐蚀风险控制提供可靠数据支撑,从而保障锅炉安全、经济、长周期运行。