1、鍋爐爐水處理鍋爐爐水處理 掌握鍋爐內(nèi)部汽水理化過程，弄清發(fā)生熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和引起蒸汽污染的原因，以便調(diào)整鍋爐的水化學(xué)工況，使機(jī)組達(dá)到長期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 水垢和水渣及其危害水垢和水渣及其危害結(jié)垢：某些雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐后，在高溫、高壓和蒸發(fā)、濃縮的作用下，部分雜質(zhì)會從爐水中析出固體物質(zhì)并附著在受熱面上。水垢：在熱力設(shè)備受熱面水側(cè)金屬表面上生成的固態(tài)附著物 。水渣：爐水中的懸浮物或沉積物稱之為水渣 。水垢的分類水垢的分類 鈣鎂水垢 鈣鎂化合物的含量約占90% 硅酸鹽水垢 二氧化硅的含量為40%50%，鐵和鋁的氧化物含量為25%30%。 氧化鐵垢 垢中Fe3O4占90%以上，大型鍋爐水冷壁垢的主

2、要成分是氧化鐵。 銅垢 垢中金屬銅的含量達(dá)到20%以上。 磷酸鹽垢 主要為：Na4FeOH(PO4)21/3NaOH 水垢和水渣對鍋爐的危害（水垢和水渣對鍋爐的危害（5點(diǎn)）點(diǎn)） （1）影響熱傳導(dǎo)）影響熱傳導(dǎo)（見表（見表4-1） （2）引起垢下腐蝕）引起垢下腐蝕 ： 由于沉積物的傳熱性很差，使得沉積物下金屬壁溫升高，因而滲透到沉積物下面的爐水就會發(fā)生劇烈蒸發(fā)濃縮。其濃縮液往往有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致爐管腐蝕甚至爆管。 （3）影響爐水循環(huán)： 如果鍋爐水中的水渣過多，也會堵塞爐管，影響爐水循環(huán)。一般這種現(xiàn)象只發(fā)生在中壓以下的鍋爐。嚴(yán)重時(shí)，爐管堵死，并引起爆管。 物質(zhì)名稱 導(dǎo)熱系數(shù) 單位W/mK 硫酸鹽垢

3、： 0.582.33 硅酸鹽垢： 0.230.47 碳酸鹽垢： 0.470.70 磷酸鹽垢： 0.500.70 油脂類水垢： 0.0580.12 氧化鐵垢： 2.33.5 水冷壁用碳鋼： 4758 純水： 0.580.70水垢等物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù) （4）增加煤耗： 鍋爐結(jié)垢后燃煤發(fā)出的熱量不能很好地傳遞給爐水，造成排煙溫度升高，增加了排煙熱損失。當(dāng)水冷壁結(jié)垢量達(dá)到300400g/m2，通常每發(fā)1kwh的電量就增加煤耗12g。 （5）降低鍋爐的使用壽命： 水冷壁因結(jié)垢而引起高溫蠕變，水冷壁因結(jié)垢而引起高溫蠕變，發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結(jié)垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結(jié)垢后因酸洗減

4、薄而影響使用壽命。防止產(chǎn)生水垢的方法防止產(chǎn)生水垢的方法 減少進(jìn)入給水中雜質(zhì)的含量 防止水、汽系統(tǒng)發(fā)生腐蝕，盡量減少給水銅、鐵含量 采用適當(dāng)?shù)臓t水處理方法易溶鹽的隱藏現(xiàn)象和防止 磷酸鹽、硅酸鹽 （1） 與鹽類的特性有關(guān)：當(dāng)水溫超過200以后，磷酸鈉和硅酸鈉的溶解度急劇下降，在高溫爐水中磷酸三鈉的溶解度是非常小的。 （2） 與某些化學(xué)反應(yīng)有關(guān) ：在爐管內(nèi)表面上的Fe3O4垢量和爐水中的H2PO3-濃度一定時(shí)，管壁溫度越高，越容易生成磷酸鐵鈉和磷酸亞鐵鈉。 （3）與熱負(fù)荷有關(guān)：爐管熱負(fù)荷不同時(shí)，爐管內(nèi)水的沸騰和流動工況也不同。 偏燃、局部熱負(fù)荷過高容易發(fā)生鹽類的隱藏現(xiàn)象爐水處理爐水處理 1. 磷酸鹽

5、處理：為了防止?fàn)t內(nèi)生成鈣、鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理，英文為phosphate treatment，簡稱 PT。 2. 氫氧化鈉處理：為了減緩水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理，英文為caustic treatment，簡稱CT。 3. 全揮發(fā)處理：鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑的處理，英文為all-volatile treatment，簡稱AVT。爐水磷酸鹽處理 磷酸鹽處理 (PT) phosphate treatment 為了防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理。 協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理 (CPT) c

6、ongruent phosphate treatment為了防止?fàn)t水產(chǎn)生游離氫氧化鈉，維持Na離子與磷酸根的摩爾比為2.6-3.0的磷酸鹽處理。 注1:協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理包含國外所稱等成分磷酸鹽處理，在我國統(tǒng)稱協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理。 注2:為了防止發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕，將Na*與PO牛的摩爾比由原來的2.3-2.8提高到2.6-3.0； 低磷酸鹽處理 (LPT) low phosphate treatment 為了防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入少量磷酸三鈉的處理； 平衡磷酸鹽處理 (EPT) equilibrium phosphate treatment 維持爐水中磷酸三

7、鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值同時(shí)允許爐水中含有不超過 lmg/L的游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢的處理爐水磷酸鹽處理（PT）的作用 可消除爐水中的硬度 提高雜質(zhì)對爐管腐蝕的抵抗能力 減緩水冷壁的結(jié)垢速率 改善蒸汽品質(zhì)、改善汽輪機(jī)沉積物的化學(xué)性質(zhì)和減緩汽輪機(jī)腐蝕 關(guān)于磷酸鹽處理（PT）標(biāo)準(zhǔn)的說明 磷酸鹽處理適用的鍋爐壓力等級 常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標(biāo)準(zhǔn)及各指標(biāo)的來源依據(jù)常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標(biāo)準(zhǔn)及各指標(biāo)的來源依據(jù) 1) 壓力規(guī)定 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只有汽包壓力低于15.8MPa的鍋爐才能采用PT。 2)二氧化硅 爐水中的二氧化硅含量指標(biāo)是由蒸汽二氧化硅指

8、標(biāo)決定的。20(4%+0.4%)=454.5g/L 3）氯離子:氫電導(dǎo)率0.3S/cm推算氯離子然后攜帶系數(shù)計(jì)算24.3(0.4%+0.07%) =5170g/L 取0.8系數(shù)，即4mg/L ； 4）磷酸根 磷酸鹽的加入量要兼顧中和爐水中的硬度和維持爐水pH值的雙重作用。 5）pH值 主要考慮鍋爐運(yùn)行過程中的防腐要求，通常下限不得低于9.0，提高爐水pH可以控制蒸汽的含硅量。 6）電導(dǎo)率 控制有兩個(gè)作用，一是控制爐水中的雜質(zhì)不能過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽的隱藏。鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根mg/LpH值a（25）電導(dǎo)率a（2

9、5）S/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段3.85.8515515759.011.05.912.62.02828409.010.510012.715.80.4541515259.010.060a 均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。 采用PT時(shí)爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)爐水低磷酸鹽處理（LPT）標(biāo)準(zhǔn)的說明低磷酸鹽處理爐水控制標(biāo)準(zhǔn)及各指標(biāo)的來源依據(jù)低磷酸鹽處理爐水控制標(biāo)準(zhǔn)及各指標(biāo)的來源依據(jù)1）壓力規(guī)定 5.919.3MPa 2）二氧化硅 20(7.8%+0.2%)=250g/L 3）氯離子 3(0.4%+0.2%) =500g/L 4）磷酸根 一般不允許給水有硬度成分。5）pH值 主要考慮鍋爐運(yùn)行過程中的防腐要求，通常下限

10、不得低于9.0。6）電導(dǎo)率：控制有兩個(gè)作用，一是避免爐水中的雜質(zhì)過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽隱藏。數(shù)值來源于鍋爐長期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 采用LPT時(shí)爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子a mg/L磷酸根mg/LpH值a（25）電導(dǎo)率a（25）S/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.912.62.00.530.53259.09.86012.715.80.4520.530.53159.09.74015.919.30.250.50.329.09.730a 均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。平衡磷酸鹽處理（EPT）維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的

11、臨界值，同時(shí)允許爐水中含有不超過1mg/L游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止?fàn)t內(nèi)生成鈣鎂水垢的處理稱為平衡磷酸鹽處理，英文為：equilibrium phosphate treatment，簡稱EPT。 采用EPT時(shí)爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根bmg/LpH值a（25）電導(dǎo)率a（25）S/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.912.62.00303259.09.86012.715.80.4510303159.09.74015.719.30.250.1029.09.730a 均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。b 磷酸根的含量由試驗(yàn)確定。爐水氫氧

12、化鈉處理 為了防止鍋爐腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理稱為爐水氫氧化鈉處理，英文為：caustic treatment ，簡稱CT。 氫氧根的氧的部分和金屬氧化膜最外側(cè)的原子因化學(xué)吸附而結(jié)合，一方面使金屬表面的化學(xué)結(jié)合力飽和，從而改變了金屬/溶液界面的結(jié)構(gòu)，大大提高了陽極反應(yīng)的活化能，致使金屬同腐蝕介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)能力顯著減小。由于氫氧根在吸附過程中排擠原來吸附在金屬表面的水分子層，這也就降低了金屬的離子化過程。因此，氫氧根的吸附作用使得金屬保持鈍化狀態(tài)。同時(shí)，由于氫氧化鈉與氧化鐵形成了二價(jià)鐵以及三價(jià)鐵的羥基絡(luò)合物，使金屬表面形成致密的保護(hù)膜。爐水氫氧化鈉處理的原理爐水氫氧化鈉處理各指標(biāo)的來

13、源依據(jù)1）pH 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定pH值的下限為9.2，比磷酸鹽處理高0.2，主要是考慮爐水的緩沖性弱。上限考慮不發(fā)生堿性腐蝕。2）電導(dǎo)率 控制電導(dǎo)率有兩個(gè)作用，一是可防止加藥過量，爐水每增加1mg/L氫氧化鈉可使電導(dǎo)率增加約3S/cm。二是適當(dāng)控制爐水含鹽量，防止因濃縮引起腐蝕。大致可以這樣認(rèn)為，鍋爐加藥和雜質(zhì)在爐水中濃縮產(chǎn)生的電導(dǎo)率各占一半。3）氫電導(dǎo)率 控制氫電導(dǎo)率可以間接控制陰離子(尤其是強(qiáng)酸陰離子) 的含量。4）NaOH 控制氫氧化鈉濃度的上限，其目的是在保證爐水堿度的前提下，防止過量氫氧化鈉可能帶來的堿腐蝕或在高熱負(fù)荷區(qū)濃縮引起苛性脆化。 5）氯離子是破壞金屬表面氧化膜，引起腐蝕的主要陰離

14、子，應(yīng)加以控制。汽包鍋爐氫氧化鈉處理爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)汽包壓力MPapH（25）電導(dǎo)率氫電導(dǎo)率氫氧化鈉1)氯離子2)S/cm （25）mg/L5.912.69.29.73.01.512.715.69.29.7102.01.50.415.718.39.29.59.0，給水pH值應(yīng)大于9.2。 (2) 水、汽系統(tǒng)氨含量偏高，使銅部件易發(fā)生氨腐蝕。 (3) 爐水的緩沖性弱，給水氫電導(dǎo)率最好小于0.2S/cm。 (4) 由于高溫狀態(tài)下爐水pH值偏低，所以，以分子狀態(tài)溶解攜帶的雜質(zhì)在蒸汽中的含量明顯增高。 (5) 一旦發(fā)現(xiàn)給水有硬度，爐水應(yīng)立即轉(zhuǎn)化為PT。爐水采用AVT時(shí)爐水pH值較低的原因 1）因?yàn)榘钡钠?/p>

15、水分配系數(shù)較大 2）高溫狀態(tài)下氨的堿性弱。 圖4-1 氨的汽、水分配系數(shù) (來自鍋爐實(shí)測數(shù)據(jù))圖4-2 溫度對pH值的影響給水與爐水處理的加藥給水與爐水處理的加藥 加藥方式加藥方式 從運(yùn)行方式分，有間斷加藥和連續(xù)加藥 從加藥壓力分，有高壓加藥與低壓加藥 從控制方式分，有電導(dǎo)式控制加藥和電 極式控制加藥 加藥配制方面應(yīng)注意的問題 配藥用水：除鹽水 藥品純度 ：分析純 藥箱材質(zhì)：不銹鋼（304） 加藥系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng) 1) 按加藥方式，可分為自動加藥和手動加藥。自動加藥的控制信號可以為磷酸鹽在線儀表信號，也可以為爐水電導(dǎo)率在線儀表信號。前者要求磷酸鹽在線儀表的檢測應(yīng)準(zhǔn)確，后者要求凝汽器(鈦管或不

16、銹鋼管) 無泄漏，給水中無硬度。 2) 按運(yùn)行方式，可分為連續(xù)加藥和間斷加藥。 磷酸鹽的加藥控制方法氫氧化鈉的加藥劑量及控制方法 當(dāng)爐水pH值低于9.4時(shí)，爐水中游離氫氧化鈉濃度不可能超過1.0mg/L。當(dāng)爐水pH值低于9.57時(shí)，爐水中的游離氫氧化鈉濃度不可能超過1.5mg/L。 1）控制電導(dǎo)率）控制電導(dǎo)率pH = 8.566+lg(S/cm) 使用條件：凝結(jié)水使用條件：凝結(jié)水100%經(jīng)過精處理經(jīng)過精處理 2）控制）控制pH值值 由于pH值的測量準(zhǔn)確性比電導(dǎo)率差，pH儀表的維護(hù)工作量比電導(dǎo)率儀大，所以使用起來不太方便。這種控制方法對凝汽器經(jīng)常有泄漏并且沒有凝結(jié)水精處理的機(jī)組非常有效。 采用A

17、VT方式加氨量與方法 鍋爐的排污方式 1）連續(xù)排污是從汽包中連續(xù)排放爐水。 2）定期排污是按一定時(shí)間(如1天、1周等) 從爐水循環(huán)的最低點(diǎn)排放部分爐水。鍋爐的排污鍋爐的排污 鍋爐的排污率計(jì)算： 鍋爐排污率可根據(jù)雜質(zhì)在爐水的進(jìn)出平衡得出以下公式： 式中 P鍋爐排污率，%； cG鍋爐給水中某種物質(zhì)的濃度，g/L； cB蒸汽中某種物質(zhì)的濃度，g/kg； cP排污水水中某種物質(zhì)的濃度，g/L。1、汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)流程2、爐水監(jiān)督的特點(diǎn)：密切關(guān)注給水和蒸汽質(zhì)量的變化，研究、推廣新的爐水處理方法與工藝，加強(qiáng)水處理及運(yùn)行條件的控制。3、對爐水監(jiān)督的要求1)新投運(yùn)的鍋爐應(yīng)進(jìn)行熱化學(xué)試驗(yàn)；2)機(jī)組運(yùn)行過程中的

18、要求；3)發(fā)生爆管或機(jī)組正常檢修時(shí)的要求；4、機(jī)組調(diào)試與啟動中的爐水監(jiān)督1）機(jī)組調(diào)試階段2)機(jī)組啟動階段爐水監(jiān)督技術(shù)爐水監(jiān)督技術(shù)爐水質(zhì)量劣化處理當(dāng)爐水質(zhì)量劣化時(shí)，應(yīng)迅速檢查取樣是否有代表性，化驗(yàn)結(jié)果是否正確；綜合分析系統(tǒng)中水、汽質(zhì)量的變化，確認(rèn)判斷無誤后，應(yīng)立即向有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)情況，提出建議。有關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)責(zé)成有關(guān)部門采取措施，使?fàn)t水質(zhì)量在允許的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。爐水質(zhì)量劣化的程度分為三級見表6，其涵義為： 一級處理值有因雜質(zhì)造成腐蝕的可能性，應(yīng)在72h內(nèi)恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)值； 二級處理值肯定有因雜質(zhì)造成腐蝕，應(yīng)在24h內(nèi)恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)值； 三級處理值正在進(jìn)行快速腐蝕，如水質(zhì)不好轉(zhuǎn)，應(yīng)在4h內(nèi)停爐。在異常處理的每一級中，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)尚不能恢復(fù)正常，則應(yīng)采用更高一級的處理方法。對于汽包鍋爐，降壓運(yùn)行是恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)值的辦法之一；當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)異常時(shí)，還應(yīng)測定爐水中的含氯量、電導(dǎo)率和堿度，以便查明原因，采取對策 緊急處理措施 加大鍋爐的排污量及泄漏檢查 如果出現(xiàn)給水有硬度或爐水的pH值大幅度下降或升高、凝結(jié)水中的含鈉量驟增等現(xiàn)象之一時(shí)，均應(yīng)加大鍋爐排污量，同時(shí)查找異常原因，及時(shí)消除其缺陷。 對于有凝結(jié)水精處理的機(jī)組，應(yīng)檢查混床漏氯離子及漏樹脂等情況并對爐水中的氯離子進(jìn)行測