热力发电厂锅炉化学水处理技术

热力发电厂锅炉化学水处理技术

【摘要】热力发电厂中，由于汽水品质不良，会引起热力设备结垢和腐蚀，引起过热器和汽轮机积盐，为了保证热力系统中有良好的水质，因此，必须对水进行适当的净化处理和严格地监督汽水质量，确保热力发电厂热力设备安全、经济运行。

【关键词】热力发电厂；锅炉给水；技术难点；化学水处理；处理措施

1 技术难点

火电厂化学水处理工艺过程复杂、设备分散，它包括：①将原水（江水或湖水）处理成工业水（包括澄清、过滤、加氯杀菌灭藻等工艺）：②锅炉补给水处理（包括全厂的污水处理）：⑨给水热力除氧、化学除氧及给水的加氨防腐处理：④炉内加药（磷酸盐等）、排污、防腐蚀防结垢处理：⑤热力系统水汽品质分析取样系统：⑥凝结水精处理及加氨防腐蚀处理等。

2 热力发电厂锅炉补给水的处理

2.1 锅炉给水处理

锅炉给水目前用氨和联氨的挥发性处理较成熟，但它比较适用于新建的机组，待水质稳定后可转为中性处理和联合处理。加氧处理改变了传统的除氧器、除氧剂处理，创造氧化还原气氛，在低温状态下即可生成保护膜，抑制腐蚀。

此法还可以降低给水系统的腐蚀产量，减少药品用量、延长化学清洗间隔、降低运行成本。氧化性水化学运行方式在欧洲的应用

较为普及，国内基本处于研试阶段。必须强调的是，氧化性水化学运行方式仅适用于高纯度的给水，并应注意系统材质与之的相容性。

2.2 除氧防腐

国家规定蒸发量大于等于2t／小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95℃的热水锅炉都必需进行除氧，否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件。

目前，除氧防腐的途径主要有三种，一是通过物理的方法将水中的氧气排出；二是通过化学反应来排除水中的氧气，使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等；三是通过应用电化学保护的原理，使某易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉，达到除氧的目的。

例如，热力除氧防腐技术是将电厂锅炉给水加热到沸点，以达到减小氧的溶解度的目的，这时水中的氧气就会不断地排出，这种方法操作控制相对简便，是目前应用较多的除氧防腐方法，但这种方法也存在着自身的不足，如易产生汽化、自耗汽量大等。

相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术，这种技术一般情况下是在30℃至60℃之下进行的，可以有效实现水面低温状态下的除氧，对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉，均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果。化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等，都可以达到较

好的除氧防腐效果。

2.3 加氧除铁防腐

电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象，在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题。补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反，是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术。

目前，我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理。给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式，降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀，达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。

电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质，其处理的原理是在给水加氧方式下，不断向金属表面均匀地供氧，使金属表面形成致密稳定的双层保护膜。

这是因为在流动的高纯水中添加适量氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。

直流炉应用给水加氧处理技术，在金属表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。

但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数。其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备，因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏，是锅炉给水加氧处理是否能正

常进行的重要前提条件。

同时，在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗，除去热力系统中的腐蚀产物，可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但同时要明确的是，加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化，除水质高纯度这一先决条件外，还必须有水流动的条件，即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜，可以避免与除氧防腐技术相冲突，以达到较好的防腐效果。

3 汽、水监督工作

3.1 对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，也叫炉内水处理锅炉最怕的是结垢，因为结垢后，往往因传热不良导致管壁温度大幅度上升，当管壁温度超过了金属所能承受的最高温度时，就会引起鼓包，甚至造成爆管事故；而炉水若水渣太多，不仅会影响锅炉的蒸汽品质，还有可能堵塞炉管，对锅炉安全运行造成威胁。

所以，一方面要加药（如磷酸盐等）处理，除去水中的钙、镁离子，防止结垢和避免酸性、碱性腐蚀；另一方面，做好锅炉排污工作，只有及时排污，才能避免“汽、水共腾”现象，避免汽轮机的损坏。

而排污量大小，应根据对炉水指标的要求由化学人员来决定，

过小则不安全，过大则不经济，既要顾全大局又要保证水质要求，严格按照运行规程来操作。因此排污工作很重要，是关系到安全经济运行的大事。

3.2 对给水进行除氧、加药等处理

它是汽轮机启动中的监督工作，是为了防止给水系统金属的腐蚀，加氨和联胺，既防止游离二氧化碳造成的酸性腐蚀，又防止残留氧造成的氧腐蚀，同时减缓结垢的生成速度。在实践中，不能照本宣科，要学会灵活运用。

如在监控高给的联胺时，不仅仅靠加药泵冲程的大小或频率的高低来控制，还有特殊情况的发生，比如汽机人员倒换给水泵或者加药一次门冻堵、泄露，都会影响测定结果，就要查清具体原因，区别对待处理，而这些都是书本不能学到的，除非在实际工作中遇到，才会积累经验。

3.3 对汽包锅炉进行加药处理和排污

为了防止在汽包锅炉中产生钙垢，除了保证给水水质外，通常还需在锅炉水中投加某些药品，使随给水进入锅内的钙离子在锅内不形成水垢，而形成水渣，随锅炉排污排除。在热力发电厂的锅炉中，最宜用作锅内加药处理的药品是磷酸盐。向锅炉水投加磷酸盐的这种处理方法，简称为磷酸盐处理。在符合特定的条件时，磷酸盐处理不仅可防止钙垢，还可以起到防止碱性腐蚀的作用，此时，称为协调ph值——磷酸盐处理。

锅炉运行时，给水带入锅内的杂质，随着锅水不断蒸发浓缩，