13763398870 梁 生(經理)
13430363172 羅(luo)總
廣州安賽化工有(you)限公(gong)司
公(gong)司傳真(zhen):020-31191336
公司郵箱:gzansai@163.com
公司地(di)址:廣東省廣州市番禺(yu)區(qu)南村鎮(zhen)陳邊(bian)工業(ye)園(yuan)
廣西南寧辦事處:
地址:廣西省南寧(ning)市青秀(xiu)區(qu)仙葫(hu)大道西335號(hao)金質苑仙葫(hu)住(zhu)宅小區(qu)9號(hao)樓(lou)3樓(lou)
聯系電話(hua):0771-5825430
工業鍋爐水處理技術
在(zai)鍋(guo)爐水處(chu)(chu)理過(guo)程中,鍋(guo)爐設備和管線易發生的主要問題(ti)(ti)是:腐蝕、結垢/沉(chen)積(ji)物、鍋(guo)水夾帶問題(ti)(ti)。為了(le)保(bao)持這(zhe)些主要問題(ti)(ti)在(zai)控制(zhi)狀態(tai)下,實施綜合的處(chu)(chu)理方案是必要的。
鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)給(gei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)雜質可以(yi)分為三種類型:溶解(jie)固體(ti);溶解(jie)氣(qi)體(ti);懸浮物質。對于(yu)(yu)中(zhong)壓鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu),目前的(de)(de)給(gei)水(shui)(shui)(shui)預處理(li)已經可以(yi)將鹽類物質處理(li)在很低的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)平,電導(dao)率(lv)一(yi)般都會小(xiao)于(yu)(yu)5u/cm2(高壓鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)小(xiao)于(yu)(yu)0.2),硬度為0,因此結垢問題不會在給(gei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)線和設備上(shang)發生(sheng),但(dan)進入鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)后,由于(yu)(yu)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)的(de)(de)蒸發濃(nong)縮,會產生(sheng)硅(gui)及腐(fu)蝕(shi)產物的(de)(de)沉積問題。然而(er),由于(yu)(yu)給(gei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)溶解(jie)氣(qi)體(ti)(O2和CO2)和回水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產物(Fe或Cu),會導(dao)致給(gei)水(shui)(shui)(shui)系統(tong)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)問題,進而(er)影響鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)設備的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)控制,
許多腐(fu)(fu)蝕問題發生在(zai)鍋爐(lu)的(de)熱交換區(qu)域(yu)-蒸發器(qi)(qi)、水(shui)冷壁、隔板、排(pai)污閥和(he)過熱器(qi)(qi)。其它(ta)常見問題的(de)區(qu)域(yu)包括:除(chu)氧器(qi)(qi)、給(gei)(gei)水(shui)預熱器(qi)(qi)和(he)省煤(mei)器(qi)(qi)。控(kong)制給(gei)(gei)水(shui)系統腐(fu)(fu)蝕的(de)關鍵是:穩定調節給(gei)(gei)水(shui)pH值,清除(chu)給(gei)(gei)水(shui)中的(de)溶解O2。
為了防止給水系統的腐(fu)蝕,國標要求給水的pH值應(ying)控制(zhi)8.8-9.2范(fan)圍內。
但常規氨水(shui)調節(jie)有其負面效應:
1.相(xiang)同(tong)溫度下,CO2的分(fen)配系(xi)(xi)統比(bi)NH3的大得多,即汽(qi)相(xiang)中(zhong)CO2的濃度較高,所以蒸(zheng)汽(qi)冷凝時(shi),水(shui)相(xiang)中(zhong)的NH3/CO2比(bi)值比(bi)氣相(xiang)中(zhong)的大;而當(dang)蒸(zheng)發時(shi),氣相(xiang)中(zhong)的NH3/CO2比(bi)值比(bi)水(shui)相(xiang)中(zhong)的小。因此,給水(shui)進行氨調整時(shi),熱力系(xi)(xi)統中(zhong)有些(xie)部位(wei)(wei)可能出(chu)現氨量過(guo)剩,有些(xie)部位(wei)(wei)可能出(chu)現氨量不足(zu),從(cong)而影響氨的處理效果(guo)。導致不同(tong)部位(wei)(wei)產生pH差異。
2.給水pH值(zhi)超過9.2,也就意味(wei)著(zhu)水、汽系統中氨的(de)(de)量較多(duo),在氨的(de)(de)富集區,容易(yi)引起銅(tong)合金材料(liao)的(de)(de)腐蝕(shi),因為這時NH3將(jiang)與Cu形成可溶性的(de)(de)銅(tong)氨絡離子Cu(NH3)42+,即(ji)發(fa)生銅(tong)合金的(de)(de)氨腐蝕(shi)。
3.氨(an)水(shui)有(you)很難聞的(de)(de)氣味,使用不方便,操(cao)作(zuo)(zuo)環境比較(jiao)惡劣,會對操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員的(de)(de)造成(cheng)危害。操作(zuo)存在。
鍋(guo)爐(lu)的蒸發會(hui)導致雜質濃(nong)縮。鍋(guo)爐(lu)中的垢(gou)在熱交換表(biao)面的沉(chen)積(ji),或懸(xuan)浮物質沉(chen)積(ji)在金屬(shu)表(biao)面上,變硬、變粘。鍋(guo)爐(lu)中的高溫會(hui)分解一些礦物質,引起(qi)其它物質溶解度降低。
水中(zhong)的雜(za)質和(he)沉積(ji)物(wu)會導致結垢和(he)沉積(ji)物(wu),如:二氧(yang)化硅、懸(xuan)浮物(wu),或溶解的鐵、油和(he)其它(ta)工(gong)藝污染物(wu)。
溶解的鈣和鎂的重碳(tan)酸根(gen)受熱會分解釋放出二氧化碳(tan),并(bing)形成不溶性的碳(tan)酸鹽(yan)。
二氧化硅(gui)通(tong)常(chang)在(zai)水(shui)中(zhong)不(bu)會(hui)大(da)(da)量出現,但在(zai)某種條件下(xia)會(hui)形成(cheng)硬垢(gou)。尤其是在(zai)原水(shui)處理不(bu)徹底的(de)情況下(xia),膠體硅(gui)進(jin)(jin)入化學水(shui)系統(tong),且不(bu)能被離子交換工藝去除(chu),必(bi)然進(jin)(jin)入鍋(guo)爐系統(tong),必(bi)然增大(da)(da)硅(gui)垢(gou)形成(cheng)的(de)趨勢,從而降低(di)蒸汽(qi)的(de)品質。
硅酸(suan)化(hua)合(he)物在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)很小,其中(zhong)(zhong)(zhong)溶(rong)解(jie)性(xing)的(de)(de)硅酸(suan)稱為(wei)活性(xing)硅(或溶(rong)硅),而大(da)(da)部分卻在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行聚合(he)而成(cheng)為(wei)雙(shuang)分子(zi)或三分子(zi)聚合(he)物,最后成(cheng)為(wei)完全不溶(rong)解(jie)的(de)(de)多(duo)分子(zi)聚合(he)物,即(ji)稱為(wei)膠體(ti)硅。它們在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)處于動平(ping)衡狀態(tai),并隨pH值(zhi)而變化(hua),當pH值(zhi)高(gao)時(shi)(shi),較(jiao)多(duo)轉(zhuan)變為(wei)可溶(rong)性(xing)硅。因此(ci)(ci)控(kong)制(zhi)爐(lu)水(shui)(shui)的(de)(de)pH>9.5相(xiang)當關鍵。硅酸(suan)化(hua)合(he)物存在(zai)(zai)(zai)于水(shui)(shui)和蒸(zheng)(zheng)汽中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)危害很大(da)(da),一旦(dan)進(jin)入鍋爐(lu)后,膠體(ti)硅隨著壓(ya)(ya)(ya)力及pH值(zhi)升(sheng)高(gao)而轉(zhuan)化(hua)為(wei)溶(rong)硅,從而使(shi)(shi)爐(lu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含(han)硅量不斷增(zeng)(zeng)加,有時(shi)(shi)即(ji)使(shi)(shi)加大(da)(da)排污量也難以改變爐(lu)水(shui)(shui)含(han)硅量,同時(shi)(shi),硅酸(suan)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽中(zhong)(zhong)(zhong)有較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du),并隨壓(ya)(ya)(ya)力、溫(wen)度(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao)而溶(rong)解(jie)度(du)不斷增(zeng)(zeng)大(da)(da),因此(ci)(ci),進(jin)入鍋爐(lu)的(de)(de)硅酸(suan)在(zai)(zai)(zai)爐(lu)內(nei)的(de)(de)沉積雖然不多(duo),卻大(da)(da)部分被蒸(zheng)(zheng)汽帶走,硅酸(suan)隨著蒸(zheng)(zheng)汽的(de)(de)做(zuo)功過(guo)程,溫(wen)度(du)、壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)降低,而溶(rong)解(jie)度(du)降低,因此(ci)(ci)就沉在(zai)(zai)(zai)汽輪機(ji)(ji)的(de)(de)葉(xie)片或噴(pen)嘴(zui)中(zhong)(zhong)(zhong)形成(cheng)質(zhi)硬的(de)(de)硅酸(suan)鹽(yan)垢,嚴重(zhong)時(shi)(shi),可使(shi)(shi)氣壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)效率(lv)大(da)(da)幅度(du)下降,阻塞(sai)通道,限制(zhi)出力,影響氣壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)生產安全,為(wei)此(ci)(ci),必須(xu)控(kong)制(zhi)給水(shui)(shui)的(de)(de)含(han)硅量,并使(shi)(shi)用化(hua)學品防止(zhi)爐(lu)水(shui)(shui)的(de)(de)夾帶。
回(hui)用(yong)凝結水的腐蝕產(chan)生(sheng)的鐵和銅(tong)也(ye)能引起系統潛(qian)在(zai)的腐蝕和沉(chen)積物。
鍋(guo)爐給(gei)水(shui)中含有銅(tong)和(he)鐵(tie)時,會在金(jin)屬(shu)(shu)受熱面上形成銅(tong)垢(gou)或鐵(tie)垢(gou),由(you)于金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)面與(yu)銅(tong)垢(gou)、鐵(tie)垢(gou)沉積(ji)物之間的電位差異,從而(er)引起了(le)金(jin)屬(shu)(shu)的局部腐蝕(shi)(shi),這(zhe)種腐蝕(shi)(shi)一般(ban)是(shi)坑蝕(shi)(shi),容易(yi)造成金(jin)屬(shu)(shu)空孔或爆裂,導致設備、管線和(he)閥門的泄漏,所以危害性很大,因(yin)(yin)此(ci),嚴格控制給(gei)水(shui)中銅(tong)和(he)鐵(tie)的含量,是(shi)防止(zhi)(zhi)鍋(guo)爐腐蝕(shi)(shi)的必(bi)要措(cuo)施。給(gei)水(shui)中的銅(tong)與(yu)鐵(tie),一般(ban)來源于凝結水(shui)、補給(gei)水(shui)以及(ji)生產回水(shui)系統(tong),因(yin)(yin)此(ci)必(bi)須(xu)通過(guo)添加緩蝕(shi)(shi)劑或機(ji)械過(guo)濾(lv)器(qi)等防止(zhi)(zhi)以上水(shui)系統(tong)的腐蝕(shi)(shi)。
油(you)和其它(ta)工藝(yi)污染(ran)物(wu)會形成沉(chen)積物(wu),并會促進其它(ta)雜(za)質的沉(chen)積,導(dao)致(zhi)夾帶現(xian)象。
結垢和沉(chen)積物會(hui)在鍋爐表面,特別是(shi)爐管上形(xing)成一層(ceng)(ceng)絕緣層(ceng)(ceng),這會(hui)阻(zu)止(zhi)爐管與爐水(shui)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)(de)熱(re)交(jiao)換。這種(zhong)過熱(re)最(zui)終(zhong)導致爐管故(gu)障(zhang)。這層(ceng)(ceng)絕緣層(ceng)(ceng)也(ye)會(hui)導致更高的(de)(de)能(neng)量消耗。鍋爐沉(chen)積物也(ye)會(hui)部(bu)分或全部(bu)阻(zu)塞爐管,隨之(zhi)導致爐管過熱(re)或爆管故(gu)障(zhang)。沉(chen)積物最(zui)終(zhong)導致不定期的(de)(de)停(ting)車、增(zeng)加清洗費用(yong)。
腐蝕(shi)最終(zhong)導致設備、管線和閥門和金(jin)(jin)屬(shu)損(sun)傷,造成這(zhe)些部位(wei)的泄漏,鍋爐金(jin)(jin)屬(shu)由于與(yu)水汽(qi)直接接觸,再經(jing)過低(di)溫加熱器(qi)、除(chu)氧(yang)(yang)器(qi)、高溫加熱器(qi)、鍋爐、凝汽(qi)器(qi)等,這(zhe)個(ge)過程為鐵(tie)的腐蝕(shi)提供(gong)了足夠的停(ting)留時間,例如(ru),鐵(tie)或(huo)磁性四氧(yang)(yang)化三鐵(tie)轉換(huan)為氧(yang)(yang)化鐵(tie),導致腐蝕(shi)。
因此(ci),需要(yao)采用有效的爐內處(chu)理技術,并結(jie)合凝結(jie)對結垢和腐蝕進行綜合控(kong)制,才(cai)能真正處理好鍋(guo)爐系統的此類問題。
目(mu)前的中壓鍋爐水系統(tong)采用處(chu)理(li),受(shou)自身性質的影(ying)響,有明顯(xian)的處(chu)理(li)缺(que)點(dian):
1、PO43-對水垢的抑制沒有低劑量(閾值)效應,故對水垢沒有抑制效果,只能生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣,且是按化學計量形成的,排污量大,否則爐內難免有磷酸鹽的過飽和沉積,增加夾帶的趨勢;
2、PO43-本身(shen)是成垢基團,在高溫高壓下無法對鍋爐提供(gong)有效的鈍化防護,因化合的磷酸鐵鹽是其(qi)與腐(fu)蝕性離(li)子Fe3+形(xing)成的;
3、PO43-對鍋(guo)水的pH有限,且在鍋(guo)爐負荷(he)發生變化時易出(chu)現磷酸鹽的“暫(zan)時消失”,導致磷酸鈉(na)加入過量;
4、生(sheng)成的(de)鹽類,易因夾帶進入(ru)蒸汽系統中(zhong),導致蒸汽系統汽輪(lun)機的(de)結(jie)垢和管(guan)線(xian)的(de)腐蝕(shi)。表現(xian)為蒸汽系統中(zhong)Na+、SiO2等含量(liang)偏高。
5、對給水(shui)帶入(ru)的Fe和SiO2沒有分(fen)散效果,易導致局部(bu)沉積,產生。
6、磷酸鹽垢曾(ceng)在一(yi)些鍋爐系統的汽(qi)輪(lun)機葉片(pian)和透平上(shang)反映的比較(jiao)突(tu)出,表明蒸(zheng)汽(qi)中(zhong)有磷酸鹽垢夾帶(dai)進(jin)入汽(qi)輪(lun)機系統。日積(ji)月(yue)累(lei),對汽(qi)輪(lun)機長期安全、穩定運(yun)行造成嚴重后(hou)果。
與鍋(guo)爐操作相關的(de)另一個重(zhong)要問(wen)題(ti)是(shi)鍋(guo)水夾帶,即鍋(guo)水雜質(zhi)成份進入蒸汽,影響蒸汽的(de)品質(zhi)。夾帶的(de)起因(yin)可能是(shi)物理的(de)或化學的(de)。
物(wu)(wu)理原因包(bao)括(kuo):鍋爐(lu)操作(突然負荷改變、水(shui)(shui)(shui)量增加等)、泄漏/破裂和不充分或較(jiao)差的蒸汽分離設備(bei)。化學原因包(bao)括(kuo)更高的鍋水(shui)(shui)(shui)固體或硅含量或給(gei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的油、有機物(wu)(wu)質或冷(leng)卻水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的污(wu)染(ran)物(wu)(wu)。夾帶(dai)的有害影響包(bao)括(kuo):
1、雜質導(dao)致汽(qi)水分離設備腐蝕(shi)。
2、過熱(re)器出現沉積及可能的故障。
3、渦輪葉片(pian)出現沉積(ji),及隨之而來的效率和能力下(xia)降。
4、蒸(zheng)汽(qi)中的(de)(de)水(shui)可能導(dao)致(zhi)溫度急增、蒸(zheng)汽(qi)系統(tong)設備的(de)(de)腐蝕或侵蝕。
5、與蒸汽接(jie)觸(chu)產生的(de)人為污染。
如果夾帶(dai)本質上是化學因素引起(qi),有時(shi)可(ke)使用防沫劑加以控制。然而,沒有方法能替(ti)代(dai)正確的鍋爐(lu)操作(zuo)、控制和每一個鍋爐(lu)停車期間(jian)的汽包內部檢查。
凝結水是由蒸汽做功之后凝結而成的,水質應該是非常純的,但若凝結水管線未受到保護,會產生一系列問題。蒸汽在低pH運行導致的腐蝕、給水加氨導致的氨蝕或鍋水的夾帶引入的鈉、硅等易在蒸汽管線和汽輪機上沉積,產生電位腐蝕生成金屬腐蝕產物。污染后的鍋爐給水,銅、鐵的顆粒會返回到鍋爐,產生電位腐蝕。使凝結水受到污染,包括:
(1) 蒸汽系統的凝汽器滲漏。通常在凝汽器的管子與管板結合的地方,出現了不嚴密處,使得冷卻水滲漏到凝結水中;或是由于系統的腐蝕而出現裂紋、穿孔、損壞等造成凝汽器的泄漏,使凝結水受到污染。
(2) 金屬腐蝕產物的污染。凝結水系統的設備和由于某種原因被腐蝕,金屬腐蝕產物進入凝結水中,其中主要是鐵和銅的腐蝕產物的污染。
(3) 熱用戶返回水的雜質污染。熱用戶返回的凝結水中,往往含有許多雜質,隨著不同的應用場合與生產工藝,雜質的成分與污染的途徑也不同,有時也有未經處理的原水、油類等漏入蒸汽的凝結水中。