防止锅炉结垢的方法
锅内加药处置是作为锅炉补给水、凝结水、生成返回水处置的补充处置。其作用是使随给水带入锅炉内的结垢物质与所加药剂反响,生成悬浮颗粒,呈分散状态,经过锅炉排污排出锅内,或使其成为溶解状态存在于锅水中,不会堆积在锅炉管壁上,以到达防垢的目的。
一、 纯碱处置法
纯碱是工业碳酸钠的俗称。
纯碱处置是人为地增加浓度,使锅水中的均衡向左挪动,在锅水中维持一定的碱度和pH值的条件下,生成无定形水渣,锅水中浓度减少,均衡式向左挪动,从而减少、水垢的构成。由于在高温下发作水解反响,使反响式的均衡向生成水渣方向挪动。
纯碱处置法可使锅水中和坚持在一定浓度范围内,使锅内生成无定形水渣,不生成结晶形水垢,到达防垢的目的。
因碳酸钠在锅水中会水解,其水解率随温度升高而增大,当锅炉压力为1.5MPa时,其水解率为60%,因而,纯碱处置普通用于压力低于1.3Mpa、大于0.2Mpa的锅炉,也可用于火管、水管立式锅炉和卧式三回程快装锅炉及水容量大于50L/m2加热面的锅炉。关于原水硬度大于碱度的非碱性水质,以及含镁的非碳酸盐硬度较小的锅炉也适用。关于压力低于0.2MPa的锅炉,因碳酸钠水解率低,难以维持锅水pH值在10~12范围内,特别是热水锅炉,普通不宜采用单独的纯碱处置,可恰当补充一些氢氧化钠。
二、 磷酸盐处置法
(一) 磷酸盐处置
普通中、高压锅炉均可采用磷酸盐处置,该法是在锅水呈碱性的条件下,参加磷酸盐溶液,使锅水磷酸根维持在一定浓度范围内,水中的钙离子便与磷酸根反响生成碱式磷酸钙,少量镁离子则与锅水中的硅酸根生成蛇纹石。
碱式磷酸钙和蛇纹石均属于难溶化合物,在锅水中呈分散、松软状水渣,易随锅炉排污排出锅炉,不会粘附在受热面构成二次水垢。
(二) 锅水中磷酸盐的“暂时消逝”现象
有些锅炉在磷酸盐加药正常,当锅炉运转负荷增高时,锅水中的磷酸盐浓度会明显降低,而当锅炉负荷降低或停炉时,锅水中的磷酸盐浓度又重新升高,这种水质异常的现象称磷酸盐“暂时消逝”现象。这种现象的本质是“锅炉高负荷时,易溶的磷酸盐从锅水中析出,堆积在水冷管壁上,锅水中的磷酸盐浓度便明显降低;当锅炉低负荷运转时,堆积在管面上的磷酸盐又溶解下来,锅水中的磷酸盐浓度又明显升高。这种现象的危害,不只是沉淀析出影响传热,惹起超温,加剧管壁结垢与腐蚀,而且会使管壁外表产生游离NaOH,形成部分碱渡过高而惹起金属管壁的腐蚀。磷酸盐“暂时消逝”现象有时与水冷管壁的清洁水平有关,有的锅炉刚停止化学清洗后,“暂时消逝”现象明显。避免这种现象发作的方法是:实行低磷酸盐处置、均衡磷酸盐的锅水处置方式,或采用全挥发性处置。采用等成分磷酸盐处置,虽不能处理磷酸盐的消逝现象,但可避免由磷酸盐的消逝现象而惹起的碱腐蚀问题。
(三) 等成分磷酸盐处置
这种办法是向锅炉水中参加磷酸三钠和磷酸氢二钠混合液,使锅水中的游离氢氧化钠全部转变成磷酸三钠,只需锅水中钠离子和磷酸根离子的摩尔比(R)Na/PO4控制在一定范围内,就能够使锅水既有足够的pH值和一定的PO43-浓度,又不会含游离氢氧化钠。
(四) 均衡磷酸盐处置
采用等分磷酸盐处置容易发作磷酸盐消逝和腐蚀。这是由于当锅水中有腐蚀产物或氯化铁存在时,,磷酸盐和铁腐蚀产物构成FeHPO4、NaFePO4及NaFeOH等化合物,这些化合物在高温时的溶解度比Na3PO4低得多,因此容易产生盐类消逝现象,当负荷降低时,这些堆积的磷酸盐化合物又重新溶解出来,产生酸性物质,毁坏维护膜,惹起腐蚀。为处理这个问题,加拿大采用均衡磷酸盐处置(EPT)法。该法经十余年运转经历证明可消弭磷酸盐的消逝现象,并可在不同运转工况下,保证碱度的稳定调理,从而可消弭自然循环锅炉运转由内部腐蚀而惹起的不平安性,延长化学清洗距离期。EPT法的根本原理是使锅水磷酸盐含量减少到只够与硬度成分反响所需的*低浓度而不会产生沉淀物,此时的PO33-浓度即为“均衡”浓度。,均衡磷酸盐处置时,还要参加少量NaOH,允许锅水中存在小于1mg/L的游离NaOH,以保证锅水pH值在9.0~9.6范围内,避免外表产生酸化环境。在这种方式下,总体锅水中的磷酸盐含量满足于硬度成分起反响所需的*低含量,已没有多余的磷酸盐可再供应与锅炉管壁的浓缩液膜发作沉淀的需求,而将磷酸盐消逝现象控制在*低水平。从实质上看,“均衡”磷酸盐处置与低磷酸盐处置是类似的,只需将PO43-浓度坚持在“均衡”浓度程度,可有效地避免磷酸盐消逝现象。
三、 聚合物处置法
聚合物处置法是采用有机聚合物单独或与其他药剂结合运用对锅水停止处置的一种办法。该法主要是应用聚合物的分散作用来减少锅内水垢的堆积。
常用的聚合物有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐和羧基甲基纤维素。
聚合物处置法除了单独运用外,还能够与其他水处置法配协作用,其效果比各自单独运用为佳。
四、 螯合剂处置法
20世纪60年代开端,锅内采用螯合剂处置。常用的螯合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)、氨基三乙酸(NTA)等。以除盐水作补给水的锅炉,在热负荷很高时,采用螯合剂EDTA处置,避免铁垢在锅内的堆积,效果较好。
当锅炉管壁干净没有堆积物时,如经化学清洗后,在给水中参加EDTA构成的螯合物,在锅水中发作热合成,其产物磁性氧化铁会在干净的锅炉管壁上生成良好的维护膜,这层维护膜很薄且致密,能对金属起到良好的维护作用,能够减少金属腐蚀。由于EDTA与钙的螯合物在热合成时会影响氧化铁薄膜的构成,毁坏膜的完好性,所以,在采用EDTA处置时,给水中不应有钙存在。在运用EDTA螯合剂处置时,请求给水中无硬度,这不只是由于钙离子影响处置效果,而且钙、镁离子的存在会耗费EDTA,使价钱昂贵的EDTA用量大大增加而增加处置费用。关于中、高压锅炉采用EDTA处置,普通均请求以除盐水作为补给水,在运用前,普通请求机组停止化学清洗,以避免炉管上的堆积物被溶解下来,否则,不只增加药剂耗费量,而且增加锅水含盐量,特别是关于有铜垢的锅炉,铜与EDTA络合才能比铁更强,铜络合物的热合成产物会削弱磁性氧化铁对金属管壁的维护性能。在停止EDTA处置时,应留意坚持金属管壁的干净。
五、 其他处置办法
(一) 全挥发性处置
全挥发性处置(AVT)是一种不向锅内添加磷酸盐等药剂,只在给水中添加氨和联氨的处置办法。这种办法能够减少热力系统金属资料的腐蚀,减少给水中携带腐蚀产物,从而减少锅内堆积物,且因不加磷酸盐而不会发作磷酸盐“躲藏”现象。该办法可用于给水纯度高的超高参数汽包锅炉和直流锅炉。
(二) 中性水处置
中性水处置(NWT)是pH值为6.5~7.5的高纯度给水中添加适量氧化剂(H2O2或气态氧)的水处置办法。溶解氧的含量应控制在50~500mg/L,普通在50~150mg/L范围内。此办法使金属外表构成维护膜,从而进步了碳钢资料的耐蚀性,减少钢铁腐蚀,降低给水含盐量和锅炉受热面的结垢速率。
(三) 结合水处置
结合水处置(CWT)法是向电导率低于0.15μS/cm高纯度给水中参加适量氨,使无铜系统锅炉给水pH值进步到8.0~8.5,或有铜系统给水进步到8.7~8.9,再参加溶解氧。其浓度维持在30~500mg/L(普通在50~150mg/L范围内)的一种给水处置办法。
此法与中性处置相同的是都加氧,但中性处置pH值较低,对有铜系统机组,铜管在中性区腐蚀溶出,增加系统铜污染;而结合水处置进步pH值,既能抑止碳钢腐蚀,又能抑止凝汽器和低压加热器中铜合金的腐蚀溶出,使加氧处置工艺可应用于有铜系统机组的给水处置中。
(四) 氢氧化钠处置
自从发现锅炉会发作碱性腐蚀后,人们就惧怕锅水中呈现游离NaOH。实践上,许多国度不断采用氢氧化钠处置锅水,特别是锅水pH值有降低的状况时,采用氢氧化钠处置(CT)较有效,只需严厉控制其含量,该法是比拟平安的。
录入时间:2021/1/5 11:20:09 点击次数:1573