工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
中壓鍋爐爐水化學(xué)處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
一、前言
目前，許多企業(yè)的中壓鍋爐在運(yùn)行中出現(xiàn)爐水不合格情況，給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來很大的隱患。造成這種情況的原因與鍋爐給水設(shè)計(jì)不足、原水條件不好、水處理裝置運(yùn)行不穩(wěn)定有直接關(guān)系。對于前兩條原因要從根本上解決問題，必須進(jìn)行水處理改造或上離子膜，但企業(yè)的投入加大，且許多裝置的改造條件受到限制。為了解決這一難題，我們在某公司的一臺35噸中壓鍋爐上嘗試了在爐內(nèi)添加化學(xué)藥劑以達(dá)到改變爐水品質(zhì)的目的。
二、某公司鍋爐水系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀
1．鍋爐工藝參數(shù)
鍋爐壓力
MPa
3.82
蒸發(fā)量
t/h
35
給水量
t/h
15
給水種類
軟水
飽和蒸汽溫度
℃
247
過飽和蒸汽溫度
℃
450
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
h/d
24
排污量
t/h
1.5
排污率
%
10
2．工藝用水水處理工藝流程：
脈沖沉清池
無閥濾罐
二氧化氯殺菌劑
河水
去有關(guān)用戶
Ｓ４水
去有關(guān)用戶
聚合硫酸鋁
�。�２水
3．鍋爐給水水處理工藝流程：
自來水或Ｓ４水 �。保担簦�
高效過濾器
全自動離子交換器
軟水箱
熱力除氧器
給水泵
軟水
蒸汽冷凝水 20ｔ／ｈ
鈉離子樹脂
4．水質(zhì)狀況：（2004年10月10日現(xiàn)場取樣分析）
項(xiàng)目
單位
補(bǔ)充水
軟水
爐水
總硬度
�。ㄒ訡aCO3計(jì)）mg/L
144.96
3.06
0
鈣離子
�。ㄒ訡aCO3計(jì)）mg/L
102.08
2.04
2.04
總堿度
（以CaCO3計(jì)）mg/L
110.09
110.09
445.36
氯離子
�。ㄒ訡l-計(jì)）mg/L
100.97
100.97
532.33
總鐵
�。ㄒ訤e2+計(jì)）mg/L
1.03
0.505
1.315
鋅離子
（以Zn2+計(jì)）mg/L
/
/
/
總磷
�。ㄒ訮O43-計(jì)）mg/L
/
1.29
3.3
硫酸根
�。ㄒ許O43-計(jì)）mg/L
/
/
/
PH
7.30
7.35
11.60
濁度
mg/L
2.32
1.34
8.93
電導(dǎo)率
us/cm
822
868
4470
酚堿
/
/
345.28
正磷
/
/
0.27
5．鍋爐補(bǔ)水水質(zhì)特點(diǎn)：
項(xiàng)目
單位
軟水
爐內(nèi)給水標(biāo)準(zhǔn)
PH
7.35
≥ 7.0
電導(dǎo)率
μs/cm
868
≤10
總硬度
mmol/L
0.03
≤0.003
鈣硬度
mmol/L
0.02
/
總堿度
mmol/L
1.10
/
CL-
mg/L
1.00
≤4
二氧化硅
mg/L
≤0.02
總鐵
mg/L
0.505
≤0.05
溶解氧
≤0.015
含油量
mg/L
1.2
≤1.0
從上表中可以看出：該水質(zhì)的電導(dǎo)率、總硬度、總鐵和含油量超標(biāo)，會產(chǎn)生鍋爐的結(jié)垢、腐蝕和局部過熱。
三、鍋爐爐水不合格的危害
鍋爐用水水質(zhì)不良，會在鍋爐受熱金屬表面上形成水垢，使其發(fā)生腐蝕和惡化蒸汽品質(zhì)，影響鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。
1、形成水垢
鍋爐水中鈣、鎂、硅等鹽類受熱濃縮，形成水垢結(jié)晶，可附著在管壁上,形成CaCO3、CaSO4、MgCO3、SiO2等水垢或混合垢，產(chǎn)生的危害有：
A．傳熱面?zhèn)鳠嶙儔�，結(jié)垢部位壁溫升高，引起金屬強(qiáng)度下降，產(chǎn)生鼓泡乃至爆裂。
B．降低熱效率，增加油耗或降低鍋爐出力。
C．引起垢下腐蝕。.
2、鍋爐金屬腐蝕
鍋水中游離NaOH過高或鍋水PH低，會導(dǎo)致金屬腐蝕，鍋水中溶解氧、氯化物、硫化物的存在，均可造成腐蝕。
3、 鍋爐水中若溶解固形物太多，表面張力增大產(chǎn)生泡沫，會發(fā)生汽水共沸現(xiàn)象，污染蒸汽，使蒸汽品質(zhì)惡化。
4、凝結(jié)水管線的腐蝕：
爐水中游離的C02，會隨蒸汽進(jìn)入管線，在蒸汽冷凝成水的過程中，被水吸收生成酸性的H2CO3，對銅、鐵、鋅材質(zhì)的設(shè)備及管線產(chǎn)生腐蝕。
四、鍋爐爐內(nèi)水處理方案
鍋爐爐內(nèi)水質(zhì)處理的任務(wù)就是對軟水再進(jìn)行化學(xué)處理，即向爐內(nèi)加入除氧、阻垢等藥劑，防止鍋爐熱力系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢，確保鍋爐安全運(yùn)行。
1．鍋爐爐內(nèi)采用加TZ-610爐內(nèi)水處理劑方案：
1.1．TZ-610爐內(nèi)水處理劑的主要成分是有機(jī)瞵酸化合物，添加有除氧劑、緩蝕劑、分散劑、阻垢劑、抑制劑和PH調(diào)節(jié)劑，根據(jù)不同水質(zhì)和爐型而采用不同的配方。其主要成分及作用見下表：
代號
名稱
組分
作用
EDTMPS
乙二胺四甲叉瞵酸鈉
20%
防止碳酸鈣、硫酸鈣水垢的生成
PBTC
瞵酸基羧酸基丁烷
5%
AA/HPMA
馬-丙共聚物
30%
疏松、分散老垢
AA/AMPS
磺化共聚物
15%
防止碳酸鈣、硅酸鈣水垢的生成
NaOH
氫氧化鈉
15~20%
沉淀水中的硬度和控制PH值
Na3PO4
磷酸三鈉
5%
防止垢的生成并保護(hù)鐵的表面
4（CH3）2C=N-OH
丙酮肟
2%
除氧
1.2．TZ-610爐內(nèi)水處理劑的阻垢機(jī)理：
1.2.1成垢原因：鍋爐爐水在運(yùn)行過程中，爐水中離子在爐內(nèi)迅速濃縮，其中是鈣離子和碳酸氫根離子也同步濃縮，由于CaCO3垢容積度常數(shù)Ksp=5×10-9，所以爐水中鈣離子和碳酸根極易過飽和而析出，其過程用圖表示如下：
爐水濃縮
微小碳酸鈣結(jié)晶析出
�。跜a2+］、［CO32-］＞Ksp
過飽和溶液
（Ca2+、CO32-含量成倍增加）
垢成分主要離子
�。–a2+、CO32-）
1.2.2阻垢機(jī)理：在碳酸鈣飽和溶液中，一旦出現(xiàn)碳酸鈣垢微小晶粒，極易迅速成長而成垢，加入阻垢劑后，a.通過晶格畸變作用，螯合爐水中Ca2+形成鈣的螯合物，而該螯合物被鑲嵌在繼續(xù)增長的晶體中，而使碳酸鈣小晶體變形，在適合外界條件下（如溫度、流速）極易破碎；b.螯合作用：配方中加入有機(jī)瞵酸化合物，對爐水中鈣離子有良好螯合作用，而形成螯合
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