鍋爐水處理控制機(jī)頭是干什么的

【專家解說】：控制設(shè)備如何運(yùn)行 給水腐蝕處理 　　鍋爐給水中的雜質(zhì)可以分為三種類型：溶解固體；溶解氣體；懸浮物質(zhì)。對(duì)于中壓鍋爐，目前的給水預(yù)處理已經(jīng)可以將鹽類物質(zhì)處理在很低的水平，電導(dǎo)率一般都會(huì)小于5u/cm2(高壓鍋爐小于0.2)，硬度為0，因此結(jié)垢問題不會(huì)在給水管線和設(shè)備上發(fā)生，但進(jìn)入鍋爐后，由于鍋爐的蒸發(fā)濃縮，會(huì)產(chǎn)生硅及腐蝕產(chǎn)物的沉積問題。然而，由于給水中的溶解氣體(O2和CO2)和回水中的腐蝕產(chǎn)物(Fe或Cu)，會(huì)導(dǎo)致給水系統(tǒng)的腐蝕問題，進(jìn)而影響鍋爐設(shè)備的腐蝕控制， 　　許多腐蝕問題發(fā)生在鍋爐的熱交換區(qū)域-蒸發(fā)器、水冷壁、隔板、排污閥和過熱器。其它常見問題的區(qū)域包括：除氧器、給水預(yù)熱器和省煤器?？刂平o水系統(tǒng)腐蝕的關(guān)鍵是：穩(wěn)定調(diào)節(jié)給水pH值，清除給水中的溶解O2。 穩(wěn)定調(diào)節(jié)給水pH值 　　為了防止給水系統(tǒng)的腐蝕，國(guó)標(biāo)要求給水的pH值應(yīng)控制8.8-9.2范圍內(nèi)。 　　但常規(guī)氨水調(diào)節(jié)有其負(fù)面效應(yīng)： 　　1．相同溫度下，CO2的分配系統(tǒng)比NH3的大得多，即汽相中CO2的濃度較高，所以蒸汽冷凝時(shí)，水相中的NH3/CO2比值比氣相中的大；而當(dāng)蒸發(fā)時(shí)，氣相中的NH3/CO2比值比水相中的小。因此，給水進(jìn)行氨調(diào)整時(shí)，熱力系統(tǒng)中有些部位可能出現(xiàn)氨量過剩，有些部位可能出現(xiàn)氨量不足，從而影響氨的處理效果。導(dǎo)致不同部位產(chǎn)生pH差異。 　　2．給水pH值超過9.2，也就意味著水、汽系統(tǒng)中氨的量較多，在氨的富集區(qū)，容易引起銅合金材料的腐蝕，因?yàn)檫@時(shí)NH3將與Cu形成可溶性的銅氨絡(luò)離子Cu(NH3)42+，即發(fā)生銅合金的氨腐蝕。 　　3．氨水有很難聞的氣味，使用不方便，操作環(huán)境比較惡劣，會(huì)對(duì)操作人員的建康造成危害。操作存在安全隱患。 清除給水中的溶解氧 　　給水中的溶解氧是鍋爐及輔助設(shè)備腐蝕的主要原因。 　　如果腐蝕產(chǎn)物夾帶進(jìn)入鍋爐，將會(huì)沉積在鍋爐表面，將會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降，和可能的爐管故障。為了防止溶解氧產(chǎn)生的氧腐蝕，必須對(duì)給水進(jìn)行除氧。高效的除氧器能清除補(bǔ)充水中的絕大部分氧，能機(jī)械的將氧清除在15甚至7ppb以下的水平。然而，這仍然不夠，因?yàn)楦g仍可能因氧在鍋爐的濃縮，在高溫、中壓下于鍋爐系統(tǒng)中產(chǎn)生，還需通過化學(xué)方法將其完全除去，如果溶解超過15，達(dá)到30-50ppb，熱力系統(tǒng)的腐蝕將非常嚴(yán)重，表現(xiàn)在蒸汽和凝液的鐵含量嚴(yán)重超標(biāo)。氧導(dǎo)致的腐蝕主要包括： 　　給水管線、泵和排污閥等的腐蝕；省煤器腐蝕；鍋爐汽水分離設(shè)備腐蝕；蒸汽凝結(jié)水管線腐蝕等。 　　但常規(guī)化學(xué)方法，即聯(lián)氨，其除氧有固有的缺點(diǎn)： 　　1、易揮發(fā)、易燃、易爆； 　　2、會(huì)產(chǎn)生致癌問題； 　　3、蒸汽中仍有10%左右殘余，不能用于生活； 　　4、與氧反應(yīng)速度受溫度、pH(9-11)和過剩量的影響； 　　5、高溫時(shí)，分解生成的NH3，會(huì)與Cu形成可溶性的銅氨絡(luò)離子Cu(NH3)4，即發(fā)生銅或合金的氨腐蝕。 編輯本段爐水結(jié)垢和腐蝕處理 　　鍋爐的蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)濃縮。鍋爐中的垢在熱交換表面的沉積，或懸浮物質(zhì)沉積在金屬表面上，變硬、變粘。鍋爐中的高溫會(huì)分解一些礦物質(zhì)，引起其它物質(zhì)溶解度降低。 　　水中的雜質(zhì)和沉積物會(huì)導(dǎo)致結(jié)垢和沉積物，如：二氧化硅、懸浮物，或溶解的鐵、油和其它工藝污染物。 　　溶解的鈣和鎂的重碳酸根受熱會(huì)分解釋放出二氧化碳，并形成不溶性的碳酸鹽。 　　二氧化硅通常在水中不會(huì)大量出現(xiàn)，但在某種條件下會(huì)形成硬垢。尤其是在原水處理不徹底的情況下，膠體硅進(jìn)入化學(xué)水系統(tǒng)，且不能被離子交換工藝去除，必然進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)，必然增大硅垢形成的趨勢(shì)，從而降低蒸汽的品質(zhì)。 　　硅酸化合物在水中的溶解度很小，其中溶解性的硅酸稱為活性硅(或溶硅)，而大部分卻在水中進(jìn)行聚合而成為雙分子或三分子聚合物，最后成為完全不溶解的多分子聚合物，即稱為膠體硅。它們?cè)谒刑幱趧?dòng)平衡狀態(tài)，并隨pH值而變化，當(dāng)pH值高時(shí)，較多轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄怨?。因此控制爐水的pH>9.5相當(dāng)關(guān)鍵。硅酸化合物存在于水和蒸汽中的危害很大，一旦進(jìn)入鍋爐后，膠體硅隨著壓力及pH值升高而轉(zhuǎn)化為溶硅，從而使?fàn)t水中的含硅量不斷增加，有時(shí)即使加大排污量也難以改變爐水含硅量，同時(shí)，硅酸在高溫的蒸汽中有較大的溶解度，并隨壓力、溫度的升高而溶解度不斷增大，因此，進(jìn)入鍋爐的硅酸在爐內(nèi)的沉積雖然不多，卻大部分被蒸汽帶走，硅酸隨著蒸汽的做功過程，溫度、壓力的降低，而溶解度降低，因此就沉在汽輪機(jī)的葉片或噴嘴中形成質(zhì)硬的硅酸鹽垢，嚴(yán)重時(shí)，可使氣壓機(jī)效率大幅度下降，阻塞通道，限制出力，影響氣壓機(jī)的生產(chǎn)安全，為此，必須控制給水的含硅量，并使用化學(xué)品防止?fàn)t水的夾帶。 　　回用凝結(jié)水的腐蝕產(chǎn)生的鐵和銅也能引起系統(tǒng)潛在的腐蝕和沉積物。 　　鍋爐給水中含有銅和鐵時(shí)，會(huì)在金屬受熱面上形成銅垢或鐵垢，由于金屬表面與銅垢、鐵垢沉積物之間的電位差異，從而引起了金屬的局部腐蝕，這種腐蝕一般是坑蝕，容易造成金屬空孔或爆裂，導(dǎo)致設(shè)備、管線和閥門的泄漏，所以危害性很大，因此，嚴(yán)格控制給水中銅和鐵的含量，是防止鍋爐腐蝕的必要措施。給水中的銅與鐵，一般來源于凝結(jié)水、補(bǔ)給水以及生產(chǎn)回水系統(tǒng)，因此必須通過添加緩蝕劑或機(jī)械過濾器等防止以上水系統(tǒng)的腐蝕。 　　油和其它工藝污染物會(huì)形成沉積物，并會(huì)促進(jìn)其它雜質(zhì)的沉積，導(dǎo)致夾帶現(xiàn)象。 　　結(jié)垢和沉積物會(huì)在鍋爐表面，特別是爐管上形成一層絕緣層，這會(huì)阻止?fàn)t管與爐水循環(huán)水的熱交換。這種過熱最終導(dǎo)致爐管故障。這層絕緣層也會(huì)導(dǎo)致更高的能量消耗。鍋爐沉積物也會(huì)部分或全部阻塞爐管，隨之導(dǎo)致爐管過熱或爆管故障。沉積物最終導(dǎo)致不定期的停車、增加清洗費(fèi)用。 　　腐蝕最終導(dǎo)致設(shè)備、管線和閥門和金屬損傷，造成這些部位的泄漏，鍋爐金屬由于與水汽直接接觸，再經(jīng)過低溫加熱器、除氧器、高溫加熱器、鍋爐、凝汽器等，這個(gè)過程為鐵的腐蝕提供了足夠的停留時(shí)間，例如，鐵或磁性四氧化三鐵轉(zhuǎn)換為氧化鐵，導(dǎo)致腐蝕。 　　因此，需要采用有效的爐內(nèi)處理技術(shù)，并結(jié)合凝結(jié)水處理技術(shù)對(duì)結(jié)垢和腐蝕進(jìn)行綜合控制，才能真正處理好鍋爐系統(tǒng)的此類問題。 　　目前的中壓鍋爐水系統(tǒng)采用磷酸三鈉處理，受自身性質(zhì)的影響，有明顯的處理缺點(diǎn)： 　　1、PO43-對(duì)水垢的抑制沒有低劑量(閾值)效應(yīng)，故對(duì)水垢沒有抑制效果，只能生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣，且是按化學(xué)計(jì)量形成的，排污量大，否則爐內(nèi)難免有磷酸鹽的過飽和沉積，增加夾帶的趨勢(shì)； 　　2、PO43-本身是成垢基團(tuán)，在高溫高壓下無法對(duì)鍋爐提供有效的鈍化防護(hù)，因化合的磷酸鐵鹽是其與腐蝕性離子Fe3+形成的； 　　3、PO43-對(duì)鍋水的pH緩沖能力有限，且在鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)易出現(xiàn)磷酸鹽的“暫時(shí)消失”，導(dǎo)致磷酸鈉加入過量； 　　4、生成的鹽類，易因夾帶進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)中，導(dǎo)致蒸汽系統(tǒng)汽輪機(jī)的結(jié)垢和管線的腐蝕。表現(xiàn)為蒸汽系統(tǒng)中Na+、SiO2等含量偏高。 　　5、對(duì)給水帶入的Fe和SiO2沒有分散效果，易導(dǎo)致局部沉積，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。 　　6、磷酸鹽垢曾在一些鍋爐系統(tǒng)的汽輪機(jī)葉片和透平上反映的比較突出，表明蒸汽中有磷酸鹽垢夾帶進(jìn)入汽輪機(jī)系統(tǒng)。日積月累，對(duì)汽輪機(jī)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重后果。 編輯本段鍋水夾帶處理 　　與鍋爐操作相關(guān)的另一個(gè)重要問題是鍋水夾帶，即鍋水雜質(zhì)成份進(jìn)入蒸汽，影響蒸汽的品質(zhì)。夾帶的起因可能是物理的或化學(xué)的。 　　物理原因包括：鍋爐操作(突然負(fù)荷改變、水量增加等)、泄漏/破裂和不充分或較差的蒸汽分離設(shè)備?；瘜W(xué)原因包括更高的鍋水固體或硅含量或給水中的油、有機(jī)物質(zhì)或冷卻水中的污染物。夾帶的有害影響包括： 　　1、雜質(zhì)導(dǎo)致汽水分離設(shè)備腐蝕。 　　2、過熱器出現(xiàn)沉積及可能的故障。 　　3、渦輪葉片出現(xiàn)沉積，及隨之而來的效率和能力下降。 　　4、蒸汽中的水可能導(dǎo)致溫度急增、蒸汽系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕或侵蝕。 　　5、與蒸汽接觸產(chǎn)生的人為污染。 　　如果夾帶本質(zhì)上是化學(xué)因素引起，有時(shí)可使用防沫劑加以控制。然而，沒有方法能替代正確的鍋爐操作、控制和每一個(gè)鍋爐停車期間的汽包內(nèi)部檢查。 編輯本段凝結(jié)水腐蝕處理 　　增加凝結(jié)水返回量意味著增加熱效率，增加鍋爐的濃縮倍數(shù)，使用更少的化學(xué)品，同時(shí)也意味著更好的處理效果，更長(zhǎng)的設(shè)備壽命。 　　凝結(jié)水是由蒸汽做功之后凝結(jié)而成的，水質(zhì)應(yīng)該是非常純的，但若凝結(jié)水管線未受到保護(hù)，會(huì)產(chǎn)生一系列問題。蒸汽在低pH運(yùn)行導(dǎo)致的腐蝕、給水加氨導(dǎo)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(jī)上沉積，產(chǎn)生電位腐蝕生成金屬腐蝕產(chǎn)物。污染后的鍋爐給水，銅、鐵的顆粒會(huì)返回到鍋爐，產(chǎn)生電位腐蝕。使凝結(jié)水受到污染，包括： 　　(1) 蒸汽系統(tǒng)的凝汽器滲漏。通常在凝汽器的管子與管板結(jié)合的地方，出現(xiàn)了不嚴(yán)密處，使得冷卻水滲漏到凝結(jié)水中；或是由于系統(tǒng)的腐蝕而出現(xiàn)裂紋、穿孔、損壞等造成凝汽器的泄漏，使凝結(jié)水受到污染。 　　(2) 金屬腐蝕產(chǎn)物的污染。凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)備和管路由于某種原因被腐蝕，金屬腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入凝結(jié)水中，其中主要是鐵和銅的腐蝕產(chǎn)物的污染。 　　(3) 熱用戶返回水的雜質(zhì)污染。熱用戶返回的凝結(jié)水中，往往含有許多雜質(zhì)，隨著不同的應(yīng)用場(chǎng)合與生產(chǎn)工藝，雜質(zhì)的成分與污染的途徑也不同，有時(shí)也有未經(jīng)處理的原水、油類等漏入蒸汽的凝結(jié)水中。