علاوه بر دمای محصولات احتراق تعیین مقدار هوای اضافی اکسیژن مورد نیاز ونیز گاز CO2 و CO نیز لازم است مقدار هوای لازم برای سوخت کامل با احتساب ضریب اطمینان نباید از 10%تجاوز کند اکسیژن موجود در دود حداقل باید 1%باشد ولی از 2% تجاوز نکند یک محاسبه تقریبی نشان می دهد که برای هر 1%اکسیژن تقریبا 5%هوای اضافی لازم است مقدار گاز کربنیک موجود در دتود باید تا آنجا که ممکن است زیاد باشد برای راندمان حداکثر در دیگ های با سوخت گاز طبیعی مقدار آن10و برای دیگ های با سوخت مایع حدود 13الی 14% است آزمایش برای CO نیز باید انجام شود منواکسید کربن نباید وجود داشته باشد زیرا گازی کشنده است و وجود آن نشانگر سوخت ناقص می باشد

وجود CO بدین معنی است که هوای کافی برای سوخت نمی رسد یا اینکه مشعل درست کار نمی کند علاوه بر آزمایش های فوق باید آزمایش دود (Smoke) در مورد دیگ های با سوخت مایع انجام شود دود غیر متعارف نمایانگر احتراق ناقص است احتراق ناقص به نوبه خود به این معنی است که سوخت هدر میرود وپدیدار شدن دوده (Soot) روی سطوح تبادل حرارت نیز می شود وراندمان را پایین می آورد به عنوان مثال دودهای به ضخامت 1/8" مصرف سوخت را 10% افزایش میدهد

کنترل کیفیت آب دیگ های بخار
کنترل های زیر باید در مورد آب دیگ انجام شود
1- کنترل PH
2- ? ? قلیاییت
3- ? ? اکسیژن محلول
4- ? ? سختی
5- ? ? پدیده های کف کردن – غلغل کردن – وحمل قطرات مایع توسط بخار
6- ? ? غلظت سود
7- ? ? غلظت سیلیکا
8- بلو دان
کنترل PH
هر چه PH آب ازPHخنثی آب پایین تر باشد حلالیت آهن در آب بیشتر می شود از این رو در صنایع مختلف برای جلوگیری از خورندگی آب PH آب را بالاتر از PH خنثی تنظیم می کنند سرعت خورندگی ناشی از اسیدی تبودن آب با افزایش دما افزایش می یابد بنابر این در دماهای زیاد بالا نگهداشتن P H آب کاملا PH ضرورت دارد در صنایع مختلف P H آب بویلر را در محدوده 10.2 -11. 2تنظیم می کنند در فشار و دمای بویلر های با فشار متوسط P H حدود 10.6 مناسب است اگر به آب بویلر فسفات تزریق شده باشد در آنصورت P Hمی باید به اندازه کافی بالا باشد که مطمئن باشیم تمامی سختی باقیمانده آب بصورت فسفات تری کلسیک درآمده است.برای افزایش P H آب تغذیه بویلر با فشار بیش از 200psig نبایداز سودا (کربنات سدیم ) استفاده کرد زیرا سودا در اثر حرارت دیدن در بویلر در فشار بالا تولید دی اکسید کربن می کند که باعث می شود بخار آب پس از میعان خورنده شود
کنترل قلیائیت
قلیائیت آب بویلر نیز در خورندگی ویا رسوب گذاری آب عامل مهمی است ومقدار مناسب آن بستگی به فشار بویلر دارد جدول زیر محدوده قلیائیت بخار بویلر در فشار های مختلف را نشان می دهد قلیائیت کل بر حسب معادل کربنات
فشار بویلر( psig)
حداکثر حداقل
700 200 0-300
600 160 301 - 450
500 120 451 - 600
400 120 601 - 750
300 120 751 - 900
علاوه بر این قلیائیت آب بویلر باید به اندازه کافی بالا باشد که در PH لازم برای جلوگیری از خوردگی محیط بافری ایجاد شود ثابت شده است که اگر قلیائیت کل کمتر از 80PPMباشد تضمینی برای ایجاد محیط بافری وجود ندارد برای اطمینان بیشتر از محیط بافری ترجیح دارد که قلیائیت نسبت به فنل فتالئین 60-80% قلیائیت کل باشد و در چنین شرایطی قلیائیت هیدروکسیل (غلظت سود) به اندازه ای است که منیزیم محلول بصورت هیدروکسید منیزیم ته نشین می شود قلیائیت فنل فتالئین بیش از این محدوده باعث کمک به نوعی شکستگی بین کریستالی می شود میدانیم که برای حذف سختی باقیمانده در آب بویلر باید به آب دیگ فسفات اضافه کرد تا سختی بصورت لجن ورسوب غیر چسبنده فسفات تری کلسیک ته نشین شود اگر قلیائیت آب به اندازه کافی نباشد ممکن است رسوب چسبنده ایجاد شود. کنترل اکسیژن محلول در آب اکسیژن محلول در آب را معمولاً توسط هوازدا به روش مکانیکی از آب حذف می کنند اما اولاً به خاطر آنکه هوازدایی عملاً نمی تواند غلظت اکسیژن را به حد مطلوب کاهش دهد و ثانیاً به خاطر نشت هوا به داخل بعضی از اجزا سیستم انتقال آب به بویلر مقداری اکسیژن محلول در آب خواهیم داشت اکسیژن می تواند در دما های بالا باعث خوردگی شود که مهمترین آن نوعی خوردگی موضعی به نام PITTING است که قسمت بسیار کوچکی از فلز مورد حمله قرار گیرد بنا براین برای تکمیل حذف اکسیژن باید علاوه بر روش مکانیکی از روش شیمیایی هم سود برد برای حذف شیمیایی اکسیژن محلول در آب از مواد مختلفی می توان استفاده کرد یکی ار این مواد سولفیت سدیم است که به خاطر ارزان بودن وسهولت کار کردن زیاد مصرف می شود واکنش حذف شیمیایی اکسیژن توسط سولفیت سدیم بصورت زیر است: از نظر تئوری هر 7.8 سولفیت سدیم می تواند یک ppm اکسیژن را حذف کند اما در عمل به خاطر داشتن نا خالصی ونیز اتلاف مقداری از سولفیت سدیم به خاطر بلو دان ده برابر مقدار اکسیژن سولفیت سدیم بکار می برند برای اطمینان ا ز حذف کامل اکسیژن لازم است که همیشه مقداری سولفیت سدیم در آب بویلر باقیمانده باشد مقدار سولفیت سدیم باقیمانده به عواملی چون روش تزریق ومحل آن ،غلظت اکسیژن محلول در آب بویلر وتغییرات غلظت اکسیژن در آب تغذیه بویلر بستگی دارد ولی تزریق مداوم سولفیت سدیم برای اطمینان از حذف اکسیژن ضروری است.معمولاً سولفیت سدیم باقی مانده در آب بویلر در حدود 20-30 ppm توصیه می شود روش آزمایش برای تعیین غلظت اکسیژن معمولاً کار مشکل وپر دردسری است در احالیکه تعیین غلظت سولفیت سدیم دقیق وبه سهولت امکانپذیر است بنابراین با تعیین غلظت سولفیت سدیم باقیمانده در آب بویلر می توان به کیفیت کارکرد هوازدا هم پی برد سرعت واکنش سولفیت سدیم واکسیژن تابع درجه حرارت است با افزایش دما ، زمان واکنش کاهش می یابد بطور کلی به ازا هر درجه سانتی گراد افزایش دما ، سرعت واکنش دو برابر می شود در دمای 212°F وبالاتر از آن ، سرعت واکنش به اندازه کافی سریع است وجود سولفیت سدیم اضافی باعث افزایش سرعت واکنش می شود بسیاری از تحقیقات نشان می دهد که بیشترین سرعت واکنش در PH حدود 9-10 می باشد استفاده از سولفیت سدیم در فشارهای بالا دو عیب دارد اول آنکه این ماده باعث افزایش TDS می شود که در بویلر های با فشار بالا، پائین نگهداشتن TDSبسیار مهم است ثانیاً در فشارهای زیاد سولفیت سدیم میل به تجزیه دی اکسید سولفور SO2 هیدروژن سولفورH2S را دارد که هردو گاز اسیدی بوده وباعث پائین آمدن PH ودر نتیجه خوردگی می شود. هیدرازین: هیدرازین یک ماده شیمیائی سمی است که باعث حذف اکسیژن محلول در آب می شودو عیب سولفیت سدیم را ندارد واکنش حذف اکسیژن توسط هیدرازین بشرح است تجزیه هیدرازین باعث ایجاد آمونیاک ونیتروژن می شود آمونیاک باز بوده ودر نتیجه کاهش PH را به دنبال ندارد اما اگر مقدار آمونیاک زیاد باشد می تواند در مجاورت اکسیژن باعث خوردگی اتصالات می شود البته آمنیاک این حسن را دارد که دی اکسید کربن را خنثی کرده واز خوردگی ناشی از دی اکسید کربن در لوله های برگشتی جلوگیری می کند هیدرازین مایعی سمی است که می باید همانند هر ماده سمی دیگربا احتیاط با آن کار کردمقدار هیدرازین لازم برای حذف اکسیژن مساوی غلظت اکسیژن در آب است اما در عمل حدود یک ونیم تا دو برابر اکسیژن تزریق می کنند برای جلوگیری از ایجاد آمونیاک زیاد در آب بویلر باید غلظت هیدرازین باقیمانده در آب از 0.1ppm بیشتر نباشد سرعت واکنش هیدرازین با اکسیژن کمتر از سولفیت سدیم است کنترل سختی سختی آب بویلر باید صفر باشد بنا براین باید تمام سختی باقیمانده ناشی از نشت LEAKAGE) ( در آب تغذیه بویلر را بصورتی از آب حذف کرد چون در داخل بویلر حذف سختی امکان پذیر نیست از اینرو با افزودن مواد شیمیایی مناسب به آب بویلر سختی های باقیمانده را باید بصورت رسوباتی که خارج کردن آنها از بویلر آسان باشد در آورد این نوع رسوبات که به دیواره نمی چسبد را لجن (SLUDGE) می گویند . فسفات تری کلسیک وکربنات کلسیم از این نوع رسوبات می باشند در حالیکه سولفات کلسیم رسوبی سخت چسبنده به دیواره می باشد برای بویلر هایی که در فشار کمتراز 200 psig کار می کنند ماده شیمیایی مناسب برای تبدیل سختی بصورت لجن ، کربنات سدیم (سودا) است ولی بهتر از کربنات سدیم برای هر فشار ، فسفاتها می باشند که عیب تجزیه شدن سودا را در فشارهای بالا را ندارد ودر نتیجه کنترل کیفیت آب آسانتر خواهد بود فسفاتها بصورت ترکیباتی مختلف در بازار وجود دارند که هر ترکیب خاص می تواند باعث ایجاد افزایش یا کاهش قلیائیت شود در جدول زیر ترکیبات مختلف فسفات آمده است اسیدی – قلیائی فرمول نام خیلی قلیائی Na3PO4 12H2O Na3PO4 فسفات تری سدیک کمی قلیائی Na2HPO4 12H2O Na2HPO4 2H2O Na2HO4 فسفات دی سدیک کمی اسیدی Na2HO4 (NaHO4 )6 فسفات منو سدیک هگزا متا فسفات اگر قلیائیت کافی باشد انواع مختلف فسفاته با سختی کلسیم آب بویلر شده ودر نهایت تولید لجن لخته مانند فسفات تری کلسیک می کنند باید توجه کرد که محدوده قلیائیتی که در مورد آب بویلر قائل شدیم بعداز اضافه کردن هر نوع ماده شیمیائی یعنی در مرحله نهایی است بنا براین وقتی قلیائیت آ ب بویلر پایین است باید از فسفات تری سدیک استفاده کردکه هم سختی ها را بصورت لجن فسفات تری کلسیک در می آوردوهم باعث افزایش قلیائیت آب بویلر می شود اما اگر قلیائیت آب بویلر بالا باشد در آنصورت استفاده از فسفات منو سدیک یا هگزا متا فسفات سدیم توصیه می شود هرچند که فسفات ها را برای جلوگیری از ایجاد رسوب چسبنده وسخت به کار می برند اما در بعضی ازشرایط ، خود تولید برسوب چسبنده هیدروکسی آپاتیت می شود برای آنکه رسوبات ایجاد شده با اطمینان بیشتری به صورت لجن در آیند معمولاً مقدار کمی از مواد آلی (در حدود PPM ) به آب بویلر اضافه می کنند این مواد می توانند طبیعی چون نشاسته تانین( TANIN ) کنترل پدیده های کف کردن (FOAMING)، غلغل کردن (PRIMING )، حمل قطرات مایع توسط بخار ( CARRY OVER ) این سه پدیده خیلی به هم مربوط هستند هر کدام از این هاشرایطی را که باعث می شوند آب بویلر ومواد جامد محلول در آن بویلر را ترک کنند را توصیف می کنند کف کردن: عبارتست از تولید کف روی آب، کف می تواند فقط روی آب باشد ویا تمام حجم بویلر را پر کند در هردو صورت ،کف کردن باعث می شود که بخار توسط مقدار قابل ملاحظه ای از آب بویلر آلوده شود. غلغل کردن: عبارتست از پاشیده شدن تکه های آب به فضای داخل بویلر که باعث آلوده شدن بخار می شوددر پدیده غلغل کردن ، سطح آب بویلر دستخوش تغییرات نسبتاً شدیدی می شود که البته پیوسته نیست در صورتی مفداری از مواد جامد محلول در آب بصورت رطوبت همراه بخار سطح آب را ترک کند این پدیده را حمل قطرات مایع توسط بخار گویند و اغلب مقدار کم ولی پیوسته آب توسط بخار است. وقتی که در بویلر غلغل کردن یا کف کردن داشته باشیم اغلب غیر ممکن است که سطح واقعی آب داخل بویلر را تعیین کنیم انتقال قطرات مایع توسط بخار یک مشکل است که هم به خاطر مسایل مکانیکی وهم شیمیائی اتفاق می افتد طراحی نا مناسب بویلر، بالا بودن سطح آب در داخل بویلر وتغییرات ناگهانی در بار (LOAD ) بویلر از جمله مهمترین علل مکانیکی ایجاد پدیده حمل قطرات مایع توسط بخار است. علل شیمیایی مهم موثر در ایجاد این پدیده عبارتند از : زیاد بودن TDS ، بالا بودن قلیائیت، و وجود مواد روغنی در آب ، برای اینکه این پدیده ها تحت کنترل در آیند باید علل مکانیکی وشیمیایی آنها را از بین ببریم مثلاً از قلیائیت زیاد در آب بویلر جلو گیری کنیم ویا TDS را کاهش دهیم. اضافه کردن موادی موسوم به ضد کف به آب بویلر نیز مفید است گفته می شود به کمک مواد ضد کف بدون ترس از رخ دادن پدیده حمل قطرات مایع توسط بخار می توان تا TDS برابر 30000 هم کار کرد فایده دیگر مواد ضد کف کاهش بلو دان است از روش های یمکانیکی جلو گیری از حمل قطرات مایع توسط بخار این استکه با توجه به اختلاف دانسیته آب وبخار این دو را از هم جدا کرد برای اینکار بافل هایی در مسیر بخار نصب می کنند که جهت حریان را تغییر داده وباعث جدا شدن بخار و قطرات مایع می گردند در عمل برای کاهش TDSناگزیر به بلو دان سیستم تصفیه آب تغذیه بویلر هستیم. کنترل غلظت سود در بند ذکر شد که قلیائیت ساده آب بویلر باید بین 60-80% قلیائیت کل باشد در واقع این حداکثر قلیائیت به خاطر آنستکه غلظت سود سوز آور در آب بویلر باید تحت کنترل باشد چون سود باعث نوعی شکستگی بین کریستالی موسوم به EMBRITTLEMENT CAUSTIC در فولاد بویلر می شود. این پدیده وقتی رخ می دهد که فولاد کربن دار در دمای بالا ودر حضور سود سوز آور وتحت تنش باشد سه شرط لازم است تا این نوع شکستگی در فلز رخ دهد. 1- فلز بویلر تحت تنش باشد (مثلاً به خاطر انبساط یا انقباض) 2- آب بویلر در ناحیه تنش نشت کند که در نتیجه بخار از آن ناحیه خارج شده وغلظت مواد جامد محلول در آب در آن ناحیه افزایش یابد 3- غلظت سود در محلول در آب بویلر در آن ناحیه افزایش یافته وبه فلز حمله ور شود.هر سه شرط باید همزمان وجود داشته باشد تا این نوع شکستگی ایجاد شود با آزمایش های معمولی آب بویلر نمی توان به زمان شروع ودامنه پیشرفت این نوع شکستگی پی برد حتی رسوب خود می تواند برای تمهید انجام این پدیده مفید باشد چون مولکولهای آب می تواند در خلل وفرج رسوبات نفوذ کرده ودر آنجا تبخیر شده ودر نتیجه غلظت سود در آن خلل وفرج بسیار زیاد شود.شاید عملی ترین روش برای جلوگیری از این پدیده جلو گیری از غلیظ شدن سود درآن نقاط است برای اینکار باید قلیائیت ساده آب بویلر را در حدود مجاز کنترل کر گفته شده است که بعضی از مواد معدنی چون نیترات سدیم وپاره ای از مواد آلی چون تانین می توانند در جلو گیری از این پدیده مفید باشند نسبت غلظت این مواد به قلیائیت کل نباید از 0.4 کمتر باشد.