工作經驗總結

中壓鍋爐爐水化學處理經驗總結

　　

　　一、前言

　　目前，許多企業的中壓鍋爐在運行中出現爐水不合格情況，給設備的安全運行帶來很大的隱患。造成這種情況的原因與鍋爐給水設計不足、原水條件不好、水處理裝置運行不穩定有直接關系。對于前兩條原因要從根本上解決問題，必須進行水處理改造或上離子膜，但企業的投入加大，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添加化學藥劑以達到改變爐水品質的目的。

　　二、某公司鍋爐水系統運行現狀

　　1．鍋爐工藝參數

　　鍋爐壓力

　　MPa

　　3.82

　　蒸發量

　　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

　　運轉時間

　　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

　　去有關用戶

　　Ｓ４水

　　去有關用戶

　　聚合硫酸鋁

　　Ｓ２水

　　

　　3．鍋爐給水水處理工藝流程：

　　自來水或Ｓ４水　　１５ｔ／ｈ

　　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．水質狀況：（2004年10月10日現場取樣分析）

　　項目

　　單位

　　補充水

　　軟水

　　爐水

　　總硬度

　　（以CaCO3計）mg/L

　　144.96

　　3.06

　　0

　　鈣離子

　　（以CaCO3計）mg/L

　　102.08

　　2.04

　　2.04

　　總堿度

　　（以CaCO3計）mg/L

　　110.09

　　110.09

　　445.36

　　氯離子

　　（以Cl-計）mg/L

　　100.97

　　100.97

　　532.33

　　總鐵

　　（以Fe2+計）mg/L

　　1.03

　　0.505

　　1.315

　　鋅離子

　　（以Zn2+計）mg/L

　　/

　　/

　　/

　　總磷

　　（以PO43-計）mg/L

　　/

　　1.29

　　3.3

　　硫酸根

　　（以SO43-計）mg/L

　　/

　　/

　　/

　　PH

　　7.30

　　7.35

　　11.60

　　濁度

　　mg/L

　　2.32

　　1.34

　　8.93

　　電導率

　　us/cm

　　822

　　868

　　4470

　　酚堿

　　/

　　/

　　345.28

　　正磷

　　/

　　/

　　0.27

　　5．鍋爐補水水質特點：

　　項目

　　單位

　　軟水

　　爐內給水標準

　　PH

　　7.35

　　≥ 7.0

　　電導率

　　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：該水質的電導率、總硬度、總鐵和含油量超標，會產生鍋爐的結垢、腐蝕和局部過熱。

　　三、鍋爐爐水不合格的危害

　　鍋爐用水水質不良，會在鍋爐受熱金屬表面上形成水垢，使其發生腐蝕和惡化蒸汽品質，影響鍋爐安全、經濟、穩定運行。

　　1、形成水垢

　　鍋爐水中鈣、鎂、硅等鹽類受熱濃縮，形成水垢結晶，可附著在管壁上,形成CaCO3、CaSO4、MgCO3、SiO2等水垢或混合垢，產生的危害有：

　　A．傳熱面傳熱變壞，結垢部位壁溫升高，引起金屬強度下降，產生鼓泡乃至爆裂。

　　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，表面張力增大產生泡沫，會發生汽水共沸現象，污染蒸汽，使蒸汽品質惡化。

　　4、凝結水管線的腐蝕：

　　爐水中游離的C02，會隨蒸汽進入管線，在蒸汽冷凝成水的過程中，被水吸收生成酸性的H2CO3，對銅、鐵、鋅材質的設備及管線產生腐蝕。

　　四、鍋爐爐內水處理方案

　　鍋爐爐內水質處理的任務就是對軟水再進行化學處理，即向爐內加入除氧、阻垢等藥劑，防止鍋爐熱力系統在運行中產生腐蝕和結垢，確保鍋爐安全運行。

　　1．鍋爐爐內采用加TZ-610爐內水處理劑方案：

　　1.1．TZ-610爐內水處理劑的主要成分是有機瞵酸化合物，添加有除氧劑、緩蝕劑、分散劑、阻垢劑、抑制劑和PH調節劑，根據不同水質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鐵的表面

　　4（CH3）2C=N-OH

　　丙酮肟

　　2%

　　除氧

　　1.2．TZ-610爐內水處理劑的阻垢機理：

　　1.2.1成垢原因：鍋爐爐水在運行過程中，爐水中離子在爐內迅速濃縮，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

　　微小碳酸鈣結晶析出

　　［Ca2+］、［CO32-］＞Ksp

　　過飽和溶液

　　（Ca2+、CO32-含量成倍增加）

　　垢成分主要離子

　　（Ca2+、CO32-）

　　1.2.2阻垢機理：在碳酸鈣飽和溶液中，一旦出現碳酸鈣垢微小晶粒，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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