電廠鍋爐化學水處理技術(shù)分析

薛巖明　張吉冬　賈洪彬

摘 要：熱電廠在生產(chǎn)過程中，鍋爐是十分重要的生產(chǎn)設備之一，鍋爐在運行過程中對用水質(zhì)量具有較嚴重的要求，一旦汽水質(zhì)量出現(xiàn)問題，則極易導致熱力設備出現(xiàn)結(jié)垢或是腐蝕等情況發(fā)生。因此為了確保鍋爐運行時水質(zhì)的優(yōu)良，則需要對水質(zhì)進行適當?shù)膬艋幚恚瑢ζ馁|(zhì)量進行嚴格的監(jiān)督，確保熱電廠能夠穩(wěn)定、安全的運行。文章從電廠鍋爐化學水處理技術(shù)難點入手，對熱力發(fā)電廠鍋爐補給水的處理進行了分析，并進一步對汽、水監(jiān)督工作進行了具體的闡述。

關鍵詞：熱電廠；鍋爐；化學水處理；腐蝕；監(jiān)督

前言

在鍋爐正常運行過程中，如果其給水水質(zhì)出現(xiàn)不良情況時，則會導致鍋爐的受熱面出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象，結(jié)垢的產(chǎn)生，則會影響鍋爐的熱效率，同時鍋爐管道的壁面還極易受到腐蝕，嚴重時還會導致鍋爐發(fā)生熔孔或是爆管的可能，導致停爐事故的發(fā)生。水質(zhì)對于鍋爐正常、經(jīng)濟的運行具有較大的影響，為了避免水垢的產(chǎn)生，則需要加強電廠鍋爐化學水處理技術(shù)的提高，確保鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。

1 電廠鍋爐化學水處理技術(shù)難點

電廠進行化學水處理時，其工藝不僅復雜，而且設備也較為分散，首先需要將從江河湖泊中提取上來的水進行澄清、過濾、加氯進行殺菌和滅藻，使原水變?yōu)楣I(yè)水；其次通過對鍋爐補給水處理后，還需要對給水進行除氧工作，還要對給水進行加氨防腐處理，利用向爐內(nèi)加入磷酸鹽等藥物進行排污、防腐和防垢處理；其次還要對熱力系統(tǒng)中的水汽品質(zhì)進行分析取樣，對于凝結(jié)水還要進行精處理，進行加氨防腐蝕處理等。

2 熱力發(fā)電廠鍋爐補給水的處理

2.1 鍋爐給水處理

目前在鍋爐給水處理上，通常對于新建的機組會采用氨和聯(lián)氨的揮發(fā)性來進行處理，這項處理工藝已較為成熟。對于中性處理和聯(lián)合處理則可以在水質(zhì)穩(wěn)定后進行。傳統(tǒng)處理時通常會采用除氧器和除氧劑來進行處理，而現(xiàn)在利用加氧處理有效的改變了傳統(tǒng)的處理方法，創(chuàng)造了一個良好的氧化還原環(huán)境，即使在低溫狀態(tài)下也能夠生成保護膜，從而起到對腐蝕的抑制作用。而且利用此法可以實現(xiàn)對給水系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)量的控制，使藥品的用量減少，可以有效的延長化學清洗間隔，確保運行成本的有效降低。這種氧化性水化學運行方式在我國還處于研究試驗階段，國內(nèi)的技術(shù)還不成熟，而且這種運行方式只適用于高純度給水，應用中還要對其與系統(tǒng)材質(zhì)的相容性進行充分的考慮。

2.2 除氧防腐

對于部分蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的給水都需要進行除氧處理，以免對鍋爐的給水系統(tǒng)和零部件帶來腐蝕的影響。現(xiàn)在對于鍋爐進行除氧防腐時通常都會通過物理方法、化學方法和利用電化學保護的原理來將水中的氧氣進行排除，從而達到除氧的目的。

2.3 加氧除鐵防腐

電廠鍋爐補給水系統(tǒng)中鐵含量的升高對鍋爐內(nèi)體造成的腐蝕可以導致鍋爐氧化鐵污堵、結(jié)垢等腐蝕現(xiàn)象，在實踐工作中可以通過給水加氧技術(shù)有效解決這一問題。補給水加氧技術(shù)與補給水除氧技術(shù)截然相反，是結(jié)合鍋爐不同工況而采用的一種防腐技術(shù)。目前，我國已在《直流鍋爐給水加氧處理導則》行業(yè)標準中將電廠普遍采用的給水加氧、加氨處理稱為給水加氧處理。給水處理采用加氧技術(shù)的目的就是通過改變補給水的處理方式，降低鍋爐給水的含鐵量和抑制鍋爐省煤器入口管和高壓加熱器管等部位的流動加速腐蝕，達到降低鍋爐水冷壁管氧化鐵的沉積速率和延長鍋爐化學清洗周期的目標。電廠鍋爐補給水加氧技術(shù)主要利用了氧在水質(zhì)純度很高的條件下對金屬有鈍化作用這一性質(zhì)，其處理的原理是在給水加氧方式下，不斷向金屬表面均勻地供氧，使金屬表面形成致密穩(wěn)定的雙層保護膜。

這是因為在流動的高純水中添加適量氧，可提高碳鋼的自然腐蝕電位數(shù)百毫伏，使金屬表面發(fā)生極化或使金屬的電位達到鈍化電位，在金屬表面生成致密而穩(wěn)定的保護性氧化膜。

直流爐應用給水加氧處理技術(shù)，在金屬表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解決了爐前系統(tǒng)存在的水流加速腐蝕問題，還消除了水冷壁管內(nèi)表面波紋狀氧化膜造成的鍋爐壓差上升的缺陷。但給水加氧處理必須在水質(zhì)很純的條件下才能進行。要控制好給水的電導率、含氧量、含鐵量、電導率等參數(shù)。其前提是機組要配置有全流量凝結(jié)水精處理設備，因為凝結(jié)水處理設備的運行條件和出水品質(zhì)的好壞，是鍋爐給水加氧處理是否能正常進行的重要前提條件。同時，在應用給水加氧處理前鍋爐原則上應進行化學清洗，除去熱力系統(tǒng)中的腐蝕產(chǎn)物，可在爐前系統(tǒng)獲得最薄的保護性氧化膜。

但同時要明確的是，加氧處理之所以可使爐前系統(tǒng)金屬的表面產(chǎn)生氧化，除水質(zhì)高純度這一先決條件外，還必須有水流動的條件，即在流動的高純水中加入氧氣才能在金屬表面產(chǎn)生保護性氧化膜，可以避免與除氧防腐技術(shù)相沖突，以達到較好的防腐效果。

3 汽、水監(jiān)督工作

3.1 對汽包鍋爐進行爐水的加藥處理和排污

鍋爐最怕的是結(jié)垢，因為結(jié)垢后，往往因傳熱不良導致管壁溫度大幅度上升，當管壁溫度超過了金屬所能承受的最高溫度時，就會引起鼓包，甚至造成爆管事故；而爐水若水渣太多，不僅會影響鍋爐的蒸汽品質(zhì)，還有可能堵塞爐管，對鍋爐安全運行造成威脅。所以，一方面要加藥（如磷酸鹽等）處理，除去水中的鈣、鎂離子，防止結(jié)垢和避免酸性、堿性腐蝕；另一方面，做好鍋爐排污工作，鍋爐產(chǎn)生汽、水共騰的現(xiàn)象時，則是沒有及時進行排污所導致的，所以要對鍋爐進行及時排污，確保更好的實現(xiàn)對汽輪機的保護作用。對于排污量的控制則需要由化學人員來進行操作，過大過小都具有自身的不利之處，所以需要確保水質(zhì)的情況下還要顧全大局，并嚴格按照相關的規(guī)程來進行操作。

3.2 對給水進行除氧、加藥等處理

在汽輪機啟動中，需要對給水進行加氨和聯(lián)胺的處理，這可以有效的防止酸性物質(zhì)對金屬的腐蝕作用，同時也可以避免殘留的氨氣可能會帶來的氧腐蝕，有效的減緩結(jié)垢的速度。在具體操作中除了依照相關的操作規(guī)范來進行外，遇到特殊情況時還要靈活進行應對。

3.3 對汽包鍋爐進行加藥處理和排污

對于汽包鍋爐在進行除垢處理時，不僅需要保證水質(zhì)的質(zhì)量，同時還需要通過藥物來確保鍋爐水中的鈣離子不會形成水垢，以水渣的形式隨鍋爐排污而排除。對汽包鍋爐進行投區(qū)時，通常會使用磷酸鹽藥品，利用磷酸鹽進行進行處理時，不僅可以起到防鈣垢的產(chǎn)生，而且還有效的防止了堿性腐蝕的作用。汽包鍋爐在運行過程中，不可避免的會有部分雜質(zhì)隨著鍋爐水而進入到鍋爐當中，導致鍋爐水中含鹽量和含硅量增加，影響蒸汽的品質(zhì)，一旦鍋爐水中的水渣較多時，則極易導致鍋爐爐管堵塞，使鍋爐的安全運行受到威脅。所以在鍋爐運行時，需要對水中的含鹽量和含硅量進行有突然行動的控制，同時利用及時更替鍋爐內(nèi)中部分水來對鍋爐進行排污處理，從而減少堵塞產(chǎn)生的可能。

4 結(jié)束語

目前我國電廠化學水處理技術(shù)與發(fā)達國家相比還存在著較大的差距，所以仍然需要在實踐中不斷的總結(jié)經(jīng)驗，加強探索，強化技術(shù)水平，確保鍋爐水水質(zhì)的優(yōu)良，保證鍋爐安全、經(jīng)濟的運行。

參考文獻

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