炉水磷酸盐“隐藏”现象治理的研究

炉水磷酸盐“隐藏”现象治理的研究之老阳三干创作

创作时间：二零二一年六月三十日 摘要：磷酸盐“隐藏”现象是目前高参数机组较为罕见的生产问题.本文对炉水磷酸盐“隐藏”现象的特征、危害及治理方法进行了深入分析.平衡磷酸盐处置对治理炉水磷酸盐“隐藏”现象效果明显.

关键词：炉水；磷酸盐；隐藏；平衡磷酸盐；处置 1磷酸盐“隐藏”现象的主要特征

磷酸盐“隐藏”现象的主要特征是锅炉负荷升高时,炉水中的磷酸盐浓度明显降低,而负荷降低时,炉水中的磷酸盐浓度明显升高,并陪伴着炉水pH的摆荡,罕见的现象是高PO4浓度,低pH；低PO4浓度,高pH.

在锅炉启动期间主要暗示为：锅炉启动时炉水黑浑、磷酸根和碱度很低、pH很低,有时甚至小于6.0;此时虽然以最年夜冲程向锅炉内连续注入磷酸三钠溶液,仍然检测不出PO4,同时pH不能获得明显提高.2. 磷酸盐“隐藏”现象的危害性

磷酸盐“隐藏”现象的主要特征是锅炉负荷升高时,炉水中的磷酸盐浓度明显降低,而负荷降低时,炉水中的磷酸盐浓度明显升高,并陪伴着炉水pH的摆荡,罕见的现象是PO4浓度升高,pH降低,PO4浓度降低,pH升高.其主要有以下危害：首先,会发生酸性磷酸盐腐蚀,这是与磷酸盐“隐藏”和再溶出相关的一种腐蚀形式,

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主要是析出的磷酸盐与金属呵护膜发生反应,使呵护膜遭到破坏,招致腐蚀的加速.酸性磷酸盐腐蚀和碱性沟槽腐蚀很相似,一般发生在向火侧,其腐蚀产物分两层,外层为黑色,内层为灰色并含有NaFePO4化合物,这样会造成水冷壁腐蚀减薄,最终招致水冷壁爆管.其次,磷酸盐“隐藏”现象主要发生在热负荷高的管壁上,形成的易溶盐附着物因其传热不良可以招致炉管金属严重超温过热,以至引起炉管损坏. 2 原因分析

对纯磷酸三钠溶液,随着温度的升高,磷酸三钠的溶解度温度系数为正值,到120℃左右时,到达最年夜.以后随着温度的升高,磷酸三钠溶解度温度系数酿成负值,温度越高,溶解度越小.对Na2O—P2O5—H2O体系在275℃到325℃及其附近温度,Na/PO4—2.8条件下,溶解度温度系数是负数.比如Na/PO4比为2.0的溶液,其溶解度从年夜约297℃℃时的0.15mol磷酸盐,然后再降到353℃时的0.05mol磷酸盐,或者说每提高50℃,其溶液度的下降超越一个数量级.当存在NaOH或NaCl时,磷酸三钠的溶解度及其温度系数受到影响,影响水平随它们浓度的增高而增年夜,一般情况下,溶解度增年夜.对亚临界参数的锅炉,额定负荷运行时炉水的温度为336℃左右,炉水中NaOH和NａCｌ在正常运行条件下在炉水中的浓度是非常低的,接近μg/L级,因此,磷酸三钠在此温度下溶解度是非常低的,尤其在炉水高度浓缩的区域,极易呈固态析出.

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3炉水磷酸盐“隐藏”现象的治理

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根据以上分析可知,炉水磷酸盐“隐藏”现象主要原因为水冷壁概况堆积的NaFePO4在分歧温度下的溶解和堆积引起的.可采纳氢氧化钠溶解NaFePO4,具体反应式为：

NaFePO4 + NaOH → Na3PO4 + Fe(OH)2

实施方法为：当炉水温度年夜于316℃时,加入低浓度氢氧化钠,维持炉水pH在9.8～10.0,检测炉水铁离子变动,同时加年夜排污,一般处置24小时即可. 3.2 采纳平衡磷酸盐处置

随着锅炉参数的提高和水处置技术的不竭完善,使得磷酸盐处置也由最初防止硬度垢的生成逐渐转化为缓冲炉水pH值和防止腐蚀,磷酸盐水工况也由最初的维持高浓度的PO4向低浓度和超低浓度方向发展,就目前锅炉水工况处置的技术发展情况来看,解决亚临界参数锅炉存在的磷酸盐“隐藏”现象采纳平衡磷酸盐处置是行之有效的处置方法之一.平衡磷酸盐处置时,只加磷酸三钠,炉水中磷酸根上限为平衡浓度,下限浓度有关规程有明确规定,根据机组水质情况给出.在实施平衡磷酸盐处置过程中,磷酸根浓度一般控制在较低水平,炉水pH可能会低于标准下限9.0,可加少量NaOH进行调节(一般不超越1.0mg/L）.平衡磷酸盐处置特点是仍属于磷酸盐处置的范围,在保管磷酸盐处置优点的同时,又弥补了磷酸

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盐处置的缺乏.利用原有的磷酸盐加药、取样设备、分析仪器即可满足要求.

3.2.2实施平衡磷酸盐处置前水质要求：①凝结器严密不泄漏,保证给水、炉水无硬度；②给水PH值仍控制在标准范围内（9.1～9.4）；③炉水电导率(25℃)控制在30μs/cm以内.

）下,炉水磷酸根在负荷变动较年夜时,只有小幅的变动,且游离NaOH均小于1mg/L,采纳平衡磷酸盐处置工艺后有效的抑制了炉水磷酸盐“隐藏现象”.

总含盐量mg/L 二氧化硅mg/L 氯离子mg/L 磷酸根 mg/L 硬度 mmol/L pH (25℃) 电导率(25℃) μS/cm ≤20 ≤ ≤ ≈0 ≤30 备注：如果炉水的pH值偏低,允许连续加氢氧化钠,但炉水游离的氢氢氧化钠浓度不要超越1mg/L,磷酸盐浓度控制可尽量控制在低限,pH控制在高限. 3.2.4 平衡磷酸盐处置几点注意事项

保证磷酸三钠与氢氧化钠的纯度.与协调磷酸盐处置工艺比力,采纳平衡磷酸盐处置工艺后,炉水中控制的磷酸根浓度降低了很多.所以优化了炉内处置工艺后,可以节约可观的药品费用.但磷酸根浓度降低后,炉水的缓冲性也年夜幅度降低,所以采纳平衡磷酸盐处置工艺后,必需提高炉水的清洁水平,尽量防止外界杂质对炉水的污染.为此对加入的炉水校正药品必需保证一定的纯度级别,如

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加入的磷酸三钠和氢氧化钠要使用分析纯级,不能使用工业品. 配制合适的加药浓度.炉水控制的磷酸根浓度降低后,药箱中配制的药液浓度也要相应降低.采纳协调磷酸盐处置工艺时,配制的磷酸三钠浓度一般为2％～5％,而现在采纳平衡磷酸盐处置工艺后,根据配制的磷酸三钠浓度要降低至0.5％以下.

为维持炉水的 pH值,在磷酸根浓度降低后,还要辅以NaOH处置.磷酸三钠和NaOH不用分别配制,可在配制的磷酸三钠药液中,加入一定量的苛性钠.通过试验药品配制浓度为：NaOH母液配制浓度为0.1%,磷酸盐母液配制浓度为0.2%.采用一个配药箱混合配制共同加药的方式.

进行连续均匀地加药处置.运行加药调整试验中发现,要想防止发生磷酸盐暂时消失现象,炉水中的磷酸根浓度要小于（超低磷酸盐处置）以下.但我们目前没有这么做,只要求将磷酸根浓度控制在一定范围内,控制小于mg/L, 即按平衡磷酸盐处置工艺的水质条件控制.炉水中虽维持较小的磷酸盐浓度,但炉水的缓冲性相对较年夜,适应性强,同时也便于监督控制.但现在我们机组不是自动加药,日常水汽监督仍靠手工分析.靠手工分析,很难控制均匀,监督到位.二是炉水的缓冲性十分小,水质工况很难稳定.从我厂的几年运行工况来看,炉水磷酸根浓度维持越稳定,水质工况越好.如不连续均匀地加药,磷酸根浓度忽高忽低,水质工况就欠好,炉水的pH和磷酸根合格率就较低.

3.2.4.4当负荷摆荡较年夜,磷酸盐浓度变动较年夜时,应加强排

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污.

异常水质处置方式

异常水质按异常处置原则进行调整.炉水磷酸根浓度降低后,炉水的缓冲性就降低,对异常水磷酸盐暂时消失现象,加之水质较差,磷酸根有可调的适应性就差,炉水一旦发生异常情况,如凝汽器呈现泄漏,就要少加或停加苛性钠处置.如果炉水水质异常比力严重,就要按异常处置原则调整,或改变处置工况,乃至停炉消缺. 3.2.5.1若有以下情况之一者,应视为异常水质： a.凝汽器年夜量泄漏时； b.给水测出有硬度时； c.炉水测出有硬度时.

d.其它引起炉水水质有较年夜摆荡的情况.

3.2.5.2水质异常时,首先应加年夜排污,然后增加磷酸盐的加入量,控制炉水磷酸盐浓度在1.0～2.0mg/L.

3.2.5.3异常情况完毕后,应及时恢复到平衡磷酸盐处置控制方式. 4 结论

“隐藏”现象主要在于减少或减缓热力系统的腐蚀,减少磷酸亚铁钠在水冷壁概况的堆积,即保证给水水质、加强机组停备用的调养; 4.2 采纳氢氧化钠除去磷酸亚铁钠,同时在机组启动期间也可采纳加年夜氢氧化钠来消除炉水磷酸盐“隐藏”现象；

4.3平衡磷酸盐处置就是通过试验,找出炉水磷酸盐的临界浓度（0.85mg/L）,在此浓度下运行,只要维持炉水pH在规定范围内,

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可有效抑制磷酸盐“暂时消失”现象的发生.具体控制指标和加药控制应通过试验确定.

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