锅炉水处理加药

锅炉水处理：锅内加药处理

发布日期：2010-10-26 来源：大禹网

全挥发性处理（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理方法。这种方法可以减少热力系统金属材料的腐蚀，减少给水中携带腐蚀产物，从而减少锅内沉积物，且因不加磷酸盐而不会发生磷酸盐“隐藏”现象。该方法可用于给水纯度高的超高参数汽包锅炉和直流锅炉。

第一节锅内加药处理概述

一、概况

(一) 水汽循环及水质要求

热力系统由锅炉、汽轮机及附属设备构成。热力系统的热交换部件和水、汽流经的设备、管道、一般称为热力设备。经处理的水进入锅炉后，吸收热量变成蒸汽，进入汽轮机，蒸汽的热能转变为机械能，推动汽轮机高速运转，做功后的蒸汽被冷凝成凝结水，凝结水经加热器、除氧器等设备，再进入锅炉，如此反复循环做功。在热力系统中，水和蒸汽是作为循环运行的工质。在循环过程中，水和蒸汽会有各种损失，如热力系统中某些设备的排汽、防水，水箱的溢流，管道阀门的漏水、漏汽等。

补给水的水量及水质，均应根据锅炉参数及水、汽损失来确定。对于凝汽式机组，一般补给水量不应超过机组锅炉蒸发量的2%~4%；对于供热式机组，应根据供汽量及回收量多少来确定，有的供热机组补给水量可达到锅炉蒸发量的50%或更高。补给水的质量要求，应根据机组参数要求，确定采用相应的水处理方式。送入锅炉的给水，可由汽轮机蒸汽的凝结水。补给水、供热用汽的返回水组成。各部分水量由生产实际情况确定。对于供汽、供热量少的机组，或凝汽式机组，给水以凝结水为主；对于工业锅炉，一般供汽、供热量较大，当返回水少时，给水主要为补给水。

(二) 水汽系统中杂质的来源

热力设备水汽循环中，作为工质的水和蒸汽中会有一定的杂质混入，这些杂志随水、汽进入锅炉、汽

轮机等热力设备，沿水、气流程随压力、温度的变化，其物理、化学性能也发生变化：水受热由液相水变为气相蒸汽。水中杂质在不同温度、压力下，发生一些物理、化学反应，有的析出成固体，或附着于受热表面，或悬浮、沉积在水中，有的随蒸汽进入汽轮机。给水带入锅内的杂质，在锅内发生物理、化学变化是引起热力设备结构、结盐和腐蚀的根源。这些杂志的主要来源有以下五个方面。

1. 补给水带入的杂质

经过滤、软化或离子交换除盐处理的补给水，除去了大部分悬浮杂质、硬度和盐类。不同处理系统出水水质控制指标不同。在水处理设备正常运行的情况下，出水仍残留着一定的杂质；当水处理设备有缺陷或运行操作不当时，处理水中的杂质还会增加。这些杂志随补给水进入热力系统。

2. 凝结水带入的杂质

做功后的蒸汽，在凝汽其中被冷却水冷凝成凝结水。当凝汽器中存在不严密处时，冷却水就会泄露进凝结水中。冷却水一般为不处理或部分处理的原水，水中各种杂质含量较高。凝汽器正常运行时，其渗漏率为0.01%~0.05%或更低。凝汽器的不严密处，一般在管子与管板的连接部位，当管子出现破裂、穿孔、断损时，冷却水会较多地漏入凝结水中。。由于冷却水含盐量较大，即使有少量泄漏，凝结水的含盐量也会迅速增加。例如，冷却水含盐量为500mg/L，泄漏率为0.2%时，凝结水中的含盐量就会增加1mg/L，使凝结水和给水的水质明显恶化。冷却水泄露对凝结水的污染，是杂质进入热力系统的主要途径之一。

3. 金属腐蚀产物被水流带入锅内

锅炉、管道、水箱、热交换器等热力设备，在机组运行、启动、停运中，都会产生一些腐蚀，其腐蚀产物多为铁和铜的氧化物，这些腐蚀产物是进入锅内的又一类杂质来源。

4. 供热用返回水带入的杂质

供热用的蒸汽，在用户使用过程中，不同程度地会受到污染，一般返回水中含油量、含铁量及硬度较大。当回收这些返回水时，要严格控制，超过标准时，应进行回水处理。

5药剂杂质的污染

加药处理的药品，通常采用工业品，工业品中常含有不同程度的杂质，这些杂质随药剂带入热力系统内，不仅增加了锅水中杂质的含量，还有必要辅以锅内加药处理，才能保证锅炉的安全运行。

二、锅内理化过程

锅内理化过程是指给水进入锅炉后，在高温高压条件下，水及水中的杂质所发生的物理、化学变化。这些变化与锅炉压力、温度有关。在锅内，锅水中发生的主要化学反应如下

当难溶物质在锅水中的浓度超过了它们相应温度下的溶解度时，就可生成沉淀物质，从锅水中析出。

钙、镁难溶化合物大多具有负溶解系数，即温度升高溶解度下降。在锅内，高温下传热面上的水膜首先受热蒸发，产生气泡，气泡脱离传热面，变成蒸汽逸出。在锅炉正常运行条件下，蒸汽中仅携带极少量盐类，因而，锅水中盐类浓度随蒸汽不断产生、逸出而增高，靠近水冷壁管附近的锅水中的盐类浓缩较大，易析出并易在水冷管壁受热面沉淀。锅水中的难溶物质，也会超过其相应温度下的溶解度，在锅水中呈过饱和状态，这些过饱和物质遇到杂质颗粒，便附着在上面，并不断长大，或自身形成微小结晶核，并在核上积聚长大，形成水垢或水渣。这种结晶析出状况与锅水水质、锅炉参数、加药情况、运行管理状况有关，形成不同形态的沉淀物。

三、锅水中的沉淀物

(一) 水垢

热力设备内的水垢，因锅炉参数不同、水质不同以及形成部位不同而有很大的差异。水垢由许多化合物混合组成，其化学组成比较复杂。对于不同的锅炉，水垢的化学组成也不相同，但多以某种化学成分为主。以水垢的化学成分分类可分为：钙、镁垢，硅酸盐垢，氧化铁垢和铜垢等几种

(二) 水渣

水渣是多种物质的混合物，其组成由给水水质及加药药剂等决定。主要成分一般为金属腐蚀产物（氧化铁、铜）、碱式磷酸钙和蛇纹石等，有时还有一些悬浮物。对于以碳酸钠作防垢处理的低压锅炉，其水渣主要是碳酸钙、碱式碳酸镁和氢氧化镁等。

锅水中水渣较多时，会影响蒸汽品质，堵塞炉管，故应及时将水渣排出锅炉，并应避免生成磷酸镁和氢氧化镁水渣，以防止水渣粘附在炉管壁上形成水垢。

第二节锅内加药处理方法

锅内加药处理是作为锅炉补给水、凝结水、生成返回水处理的补充处理。其作用是使随给水带入锅炉内的结垢物质与所加药剂反应，生成悬浮颗粒，呈分散状态，通过锅炉排污排出锅内，或使其成为溶解状态存在于锅水中，不会沉积在锅炉管壁上，以达到防垢的目的。

一、纯碱处理法

纯碱是工业碳酸钠的俗称。

纯碱处理是人为地增加浓度，使锅水中的平衡向左移动，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，平衡式

向左移动，从而减少、水垢的形成。

由于在高温下发生水解反应

生成，使反应式的平衡向生成水渣方向移动。

纯碱处理法可使锅水中和保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，达到防垢的目的。

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%，因此，纯碱处理一般用于压力低于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。对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。对于压力低于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，尤其是热水锅炉，一般不宜采用单独的纯碱处理，可适当补充一些氢氧化钠。

二、磷酸盐处理法