磷酸盐在锅炉水处理中的应用_刘艳丽

磷酸盐在锅炉水处理中的应用刘艳丽（通辽发电总厂，内蒙古通辽028000）摘要：阐述了锅炉水的磷酸盐处理的原理、加药方式、锅炉炉水的磷酸根浓度的标准、加药量的计算以及协调PH-磷酸盐[1]的原理及注意事项，确保炉水的高标准.关键词：锅炉水处理；磷酸盐；磷酸根浓度中图分类号：TQ085+文献标识码：A文章编号：1673-260X（2009）11-0156-02锅炉水质不合格，必然造成蒸汽含有杂质，杂质过多会引起锅炉受热面汽轮机同流部分或蒸汽管道积盐[2].盐垢如沉积受热面关壁上，会使传热能力降低，轻则使蒸汽吸热减小，排烟温度升高，锅炉效率降低，重则使管壁温度超过金属的极限温度导致管道超温烧毁.盐垢如沉积在汽轮机的通流部分，将蒸汽的流通面积减少，叶片的粗糙度增加，甚至改变叶片的型线，使汽轮机的阻力增大，出力及效率降低，此外还将引起叶片应力和轴向推力增大，造成事故.盐垢如沉积在管道的阀门上，可能引起阀门卡涩.可见，蒸汽含盐过多对机、炉设备的安全、经济运行影响非常大[3]，因此，必须对炉水含盐量进行严格控制.1磷酸盐防垢处理1.1原理磷酸盐防垢处理就是用加磷酸盐溶液的办法，使锅炉水中经常维持一定量的磷酸根（PO43-）[4].由于炉水处于沸腾条件下，而且它的碱性较强（锅炉水的pH一般在9~11的范围内）,因此,炉水中的钙离子与磷酸根会发生下列反应:10Ca2++6PO43-+2OH-→Ca10（OH）2（PO）6生成的碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易随锅炉排污排除，且不会粘附在锅内转变成水垢.因为碱式磷酸钙是一种非常难溶的化合物，它的溶度积很小，所以当锅炉水保持有一定量的过剩PO43-时,可以使锅炉水中钙离子(Ca2+)的浓度非常小[5],以至在锅炉水中它的浓度与硫酸根离子浓度或硅酸根离子浓度的乘积不会达到硫酸钙或硅酸钙的溶度积,这样锅内就不会有钙垢形成.1.2锅炉水中的磷酸根浓度标准为了达到防止在锅炉中产生钙垢的目的,在锅炉水中要维持足够的PO43-浓度.这个浓度和炉水中的SO42-﹑SiO32-浓度有关,从理论上讲是可以根据溶度积推算的,但是实际上因为没有得出钙化合物在高温锅炉水中溶度积的数据,而且锅内水渣的实际反应过程也很复杂,所以锅炉水中磷酸根浓度究竟应维持多大合适,还估算不出,主要凭实践经验来定.根据炉的长期运行实践,为了保证锅炉磷酸盐处理的防垢效果,锅炉水中应维持的PO43-量见表1.若凝汽器泄漏频繁,给水硬度经常波动,那么磷酸根的量应控制得高一些,但锅炉水中的PO43-不应太多,太多了不仅随排污水排出的药品会增多,使药品的消耗增加,而且还会引起下述许多不良后果:(1)增加锅炉水的含盐量,影响蒸汽品质.(2)有生成磷酸镁的可能.磷酸镁在高温水中的溶解度很小,能粘附在炉管形成二次水垢,这种二次水垢是一种导热性很差的松软水垢.(3)若锅炉水含铁量较大时,有生成磷酸盐铁垢的可能.这种情况容易发生在凝汽式电厂分段蒸发锅炉的盐段水冷壁管上.(4)容易在高压和超高压锅炉中发生磷酸三钠的“隐藏”现象.由上述可知,只要能达到防垢的目的,锅炉水中的磷酸根的浓度以低些为好.所以,在能确保给水水质非常优良的情况下,应尽量降低锅炉水中磷酸根浓度的标准.但是磷酸根浓度也不能太低,因为太低了又起不到防垢的效果，还会影响炉水的pH值.所以炉水中的磷酸根含量一定要控制在规定范围内.1.3加药方式在药品溶解箱中用补给水将固体磷酸盐溶解成浓磷酸盐溶液（浓度一般可为5~8%），然后用泵将此溶液通过机械过滤器送至磷酸盐溶液贮存箱内.磷酸盐溶液加入锅内的方式有两种：一种将磷酸盐溶液直接加在汽包内的锅炉水中；另一种是将磷酸盐溶液加在锅炉给水中，由给水带入锅内.1.3.1药液加至汽包内.这种加药方式是用高压力、小容量的活塞泵（泵的出口压力略高于锅炉汽包压力），连续地将磷酸盐溶液加至汽包内的锅炉水中.加药时，先在溶液贮存箱中，将浓Na3PO4溶液用补给水稀释.稀释后的磷酸盐的浓度，视加药泵的容量和应加入锅内的药量而定，一般为1-5%.然后将此稀溶液引入计量箱内，再用加药泵加至锅炉汽包内.采用这种加药系统时，为了改变加入锅内的磷酸盐溶液量，应调节加药泵的活塞冲程或改变放入计量箱中的磷酸盐溶液浓度.这种加药方式的优点是：进药量均匀，锅炉锅炉压力(表大气压）磷酸根（毫克/升）不分段蒸发分段蒸发净段盐段小于或等于60~1705~152~105~122~10小于75小于75表1锅炉水中维持的PO43-量Vol.25No.11Nov.2009第25卷第11期2009年11月赤峰学院学报（自然科学版）JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）156--DOI:10.13398/j.cnki.issn1673-260x.2009.11