鍋爐水處理幾種鍋內加藥處理方法

鍋爐水處理幾種鍋內加藥處理方法

鍋內加藥處理是作為鍋爐補給水、凝結水、生成返回水處理的補充處理。其作用是使隨給水帶入鍋爐內的結垢物質與所加藥劑反應，生成懸浮顆粒，呈分散狀態，通過鍋爐排污排出鍋內，或使其成為溶解狀態存在于鍋水中，不會沉積在鍋爐管壁上，以達到防垢的目的。
一、   純堿處理法
純堿是工業碳酸鈉的俗稱。
純堿處理是人為地增加濃度，使鍋水中的平衡向左移動，在鍋水中維持一定的堿度和pH值的條件下，生成無定形水渣，鍋水中濃度減少，平衡式向左移動，從而減少、水垢的形成。由于在高溫下發生水解反應，使反應式的平衡向生成水渣方向移動。
純堿處理法可使鍋水中和保持在一定濃度范圍內，使鍋內生成無定形水渣，不生成結晶形水垢，達到防垢的目的。
因碳酸鈉在鍋水中會水解，其水解率隨溫度升高而增大，當鍋爐壓力為1.5MPa時，其水解率為60%，因此，純堿處理一般用于壓力低于1.3Mpa、大于0.2Mpa的鍋爐，也可用于火管、水管立式鍋爐和臥式三回程快裝鍋爐及水容量大于50L/m2加熱面的鍋爐。對于原水硬度大于堿度的非堿性水質，以及含鎂的非碳酸鹽硬度較小的鍋爐也適用。對于壓力低于0.2MPa的鍋爐，因碳酸鈉水解率低，難以維持鍋水pH值在10~12范圍內，尤其是熱水鍋爐，一般不宜采用單獨的純堿處理，可適當補充一些氫氧化鈉。
二、   磷酸鹽處理法
(一) 磷酸鹽處理
一般中、高壓鍋爐均可采用磷酸鹽處理，該法是在鍋水呈堿性的條件下，加入磷酸鹽溶液，使鍋水磷酸根維持在一定濃度范圍內，水中的鈣離子便與磷酸根反應生成堿式磷酸鈣，少量鎂離子則與鍋水中的硅酸根生成蛇紋石。
堿式磷酸鈣和蛇紋石均屬于難溶化合物，在鍋水中呈分散、松軟狀水渣，易隨鍋爐排污排出鍋爐，不會粘附在受熱面形成二次水垢。
(二) 鍋水中磷酸鹽的“暫時消失”現象
有些鍋爐在磷酸鹽加藥正常，當鍋爐運行負荷增高時，鍋水中的磷酸鹽濃度會明顯降低，而當鍋爐負荷降低或停爐時，鍋水中的磷酸鹽濃度又重新升高，這種水質異常的現象稱磷酸鹽“暫時消失”現象。這種現象的實質是“鍋爐高負荷時，易溶的磷酸鹽從鍋水中析出，沉積在水冷管壁上，鍋水中的磷酸鹽濃度便明顯降低；當鍋爐低負荷運行時，沉積在管面上的磷酸鹽又溶解下來，鍋水中的磷酸鹽濃度又明顯升高。這種現象的危害，不僅是沉淀析出影響傳熱，引起超溫，加劇管壁結垢與腐蝕，而且會使管壁表面產生游離NaOH，造成局部堿度過高而引起金屬管壁的腐蝕。磷酸鹽“暫時消失”現象有時與水冷管壁的清潔程度有關，有的鍋爐剛進行化學清洗后，“暫時消失”現象明顯。防止這種現象發生的辦法是：實行低磷酸鹽處理、平衡磷酸鹽的鍋水處理方式，或采用全揮發性處理。采用等成分磷酸鹽處理，雖不能解決磷酸鹽的消失現象，但可防止由磷酸鹽的消失現象而引起的堿腐蝕問題。
(三) 等成分磷酸鹽處理
這種方法是向鍋爐水中加入磷酸三鈉和磷酸氫二鈉混合液，使鍋水中的游離氫氧化鈉全部轉變成磷酸三鈉，只要鍋水中鈉離子和磷酸根離子的摩爾比（R）Na/PO4控制在一定范圍內，就可以使鍋水既有足夠的pH值和一定的PO43-濃度，又不會含游離氫氧化鈉。
(四) 平衡磷酸鹽處理
采用等分磷酸鹽處理容易發生磷酸鹽消失和腐蝕。這是因為當鍋水中有腐蝕產物或氯化鐵存在時，，磷酸鹽和鐵腐蝕產物形成FeHPO4、NaFePO4及NaFeOH等化合物，這些化合物在高溫時的溶解度比Na3PO4低得多，因而容易產生鹽類消失現象，當負荷降低時，這些沉積的磷酸鹽化合物又重新溶解出來，產生酸性物質，破壞保護膜，引起腐蝕。為解決這個問題，加拿大采用平衡磷酸鹽處理（EPT）法。該法經十余年運行經驗證明可消除磷酸鹽的消失現象，并可在不同運行工況下，保證堿度的穩定調節，從而可消除自然循環鍋爐運行由內部腐蝕而引起的不安全性，延長化學清洗間隔期。EPT法的基本原理是使鍋水磷酸鹽含量減少到只夠與硬度成分反應所需的*低濃度而不會產生沉淀物，此時的PO33-濃度即為“平衡”濃度。，平衡磷酸鹽處理時，還要加入少量NaOH，容許鍋水中存在小于1mg/L的游離NaOH，以保證鍋水pH值在9.0~9.6范圍內，防止表面產生酸化環境。在這種方式下，總體鍋水中的磷酸鹽含量滿足于硬度成分起反應所需的*低含量，已沒有多余的磷酸鹽可再供給與鍋爐管壁的濃縮液膜發生沉淀的需要，而將磷酸鹽消失現象控制在*低程度。從本質上看，“平衡”磷酸鹽處理與低磷酸鹽處理是相似的，只要將PO43-濃度保持在“平衡”濃度水平，可有效地防止磷酸鹽消失現象。
三、   聚合物處理法
聚合物處理法是采用有機聚合物單獨或與其他藥劑聯合使用對鍋水進行處理的一種方法。該法主要是利用聚合物的分散作用來減少鍋內水垢的沉積。
常用的聚合物有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚馬來酸酐和羧基甲基纖維素。
聚合物處理法除了單獨使用外，還可以與其他水處理法配合作用，其效果比各自單獨使用為佳。
四、   螯合劑處理法
20世紀60年代開始，鍋內采用螯合劑處理。常用的螯合劑有乙二胺四乙酸（EDTA）、氨基三乙酸（NTA）等。以除鹽水作補給水的鍋爐，在熱負荷很高時，采用螯合劑EDTA處理，防止鐵垢在鍋內的沉積，效果較好。
當鍋爐管壁潔凈沒有沉積物時，如經化學清洗后，在給水中加入EDTA形成的螯合物，在鍋水中發生熱分解，其產物磁性氧化鐵會在潔凈的鍋爐管壁上生成良好的保護膜，這層保護膜很薄且致密，能對金屬起到良好的保護作用，可以減少金屬腐蝕。由于EDTA與鈣的螯合物在熱分解時會影響氧化鐵薄膜的形成，破壞膜的完整性，所以，在采用EDTA處理時，給水中不應有鈣存在。在使用EDTA螯合劑處理時，要求給水中無硬度，這不僅是因為鈣離子影響處理效果，而且鈣、鎂離子的存在會消耗EDTA，使價格昂貴的EDTA用量大大增加而增加處理費用。對于中、高壓鍋爐采用EDTA處理，一般均要求以除鹽水作為補給水，在使用前，一般要求機組進行化學清洗，以防止爐管上的沉積物被溶解下來，否則，不僅增加藥劑消耗量，而且增加鍋水含鹽量，特別是對于有銅垢的鍋爐，銅與EDTA絡合能力比鐵更強，銅絡合物的熱分解產物會減弱磁性氧化鐵對金屬管壁的保護性能。在進行EDTA處理時，應注意保持金屬管壁的潔凈。
五、   其他處理方法
(一) 全揮發性處理
全揮發性處理（AVT）是一種不向鍋內添加磷酸鹽等藥劑，只在給水中添加氨和聯氨的處理方法。這種方法可以減少熱力系統金屬材料的腐蝕，減少給水中攜帶腐蝕產物，從而減少鍋內沉積物，且因不加磷酸鹽而不會發生磷酸鹽“隱藏”現象。該方法可用于給水純度高的超高參數汽包鍋爐和直流鍋爐。
(二) 中性水處理
中性水處理（NWT）是pH值為6.5~7.5的高純度給水中添加適量氧化劑（H2O2或氣態氧）的水處理方法。溶解氧的含量應控制在50~500mg/L，一般在50~150mg/L范圍內。此方法使金屬表面形成保護膜，從而提高了碳鋼材料的耐蝕性，減少鋼鐵腐蝕，降低給水含鹽量和鍋爐受熱面的結垢速率。
(三) 聯合水處理
聯合水處理（CWT）法是向電導率低于0.15μS/cm高純度給水中加入適量氨，使無銅系統鍋爐給水pH值提高到8.0~8.5，或有銅系統給水提高到8.7~8.9，再加入溶解氧。其濃度維持在30~500mg/L（一般在50~150mg/L范圍內）的一種給水處理方法。
此法與中性處理相同的是都加氧，但中性處理pH值較低，對有銅系統機組，銅管在中性區腐蝕溶出，增加系統銅污染；而聯合水處理提高pH值，既能抑制碳鋼腐蝕，又能抑制凝汽器和低壓加熱器中銅合金的腐蝕溶出，使加氧處理工藝可應用于有銅系統機組的給水處理中。
(四) 氫氧化鈉處理
自從發現鍋爐會發生堿性腐蝕后，人們就害怕鍋水中出現游離NaOH。實際上，許多國家一直采用氫氧化鈉處理鍋水，特別是鍋水pH值有降低的情況時，采用氫氧化鈉處理（CT）較有效，只要嚴格控制其含量，該法是比較安全的。

參考產品：

鍋爐水專用藥劑

錄入時間：2016/11/3 13:45:26 點擊次數：1717