炉水低磷酸盐处理技术应用.doc

高参数汽包锅炉采用低磷酸盐处理简介

沙角发电总厂叶峰

内容提要：本文在研究炉水pH值、电导率与含盐量的关系及炉内磷酸盐“隐藏”现象的基础上，对炉水处理工艺。加药过程及控制指标等进行验证、分析，并在我厂应用，取得良好效果。
关键词：火力发电厂、锅炉、磷酸盐、水处理

一概述

由于高温高压锅炉的迅速增加，特别是超高压，亚临界锅炉的普遍推广，同时与此锅炉配套的汽轮机，凝汽器的严密性也相对较好。我厂凝汽器的冷却管采用的是比铜管防腐性能更好的钛管，其严密性较稳定，极少泄漏，锅炉补给水水质也较好。这基本满足了汽包锅炉采用低磷酸盐加药的先决条件。

锅炉炉水采用低磷酸盐加药处理，可减少锅炉水的含盐量，防止发生Mg3(PO4)2二次水垢，防止发生Na3PO4“隐藏”现象，可以减少锅炉水的排污量，降低磷酸盐药品的消耗，对提高蒸汽品质，有着积极的作用，可使机组更加稳定，安全经济的运行。
我厂的300MW机组是上海三大动力厂生产的超高压、亚临界机组，凝汽器采用全钛管、补给水处理采用二级除盐加混床。所以补给水质量较好（SiO2〈20μg/l、S〈0.15μs，硬度为0。

二磷酸盐的加药方式

我厂机组锅炉炉水磷酸盐加药方式是将磷酸盐溶液直接加在汽包内的锅炉炉水中。这种加药方式适用高压力、小容量的活塞泵（泵的出口压力略高于汽包压力）连续地将磷酸盐溶液加至汽包的锅炉炉水中，加药系统图如下：

磷酸盐加药系统图

汽包水室中设有磷酸盐加药管，为使药液沿汽包全长均匀分配，加药管应沿着汽包长度方向铺设，管上开有许多等距离的小孔（4.3~4.5mm）此管应装在下降管管口附近，并应远离排污管处，以免排掉药品。
采用这种加药系统时，为了改变加入锅炉炉水内的磷酸盐溶液量，应调节加药泵的活塞行程或计量箱中溶液的浓度。
在锅炉运行中，如发现锅炉炉水中磷酸根含量过高，可调小加药泵或暂停加药泵运行，待锅炉炉水中磷酸根含量正常后，再启动加药泵。这种加药方式的优点是：进药量均匀，锅炉炉水中磷酸根含量稳定。

三 磷酸盐加药量的控制

用磷酸盐处理锅炉炉水时，要考虑随给水进入锅炉内的钙离子生成水渣要消耗磷酸根的问题，加入的磷酸盐药量与给水的硬度增大时（如凝结器偶尔发生泄漏时）加药量也应增大，但是，由于生成水渣的实际化学反应较为复杂，所以不能精确地计算磷酸盐的加药量，实际的加药量只能根据锅炉炉水应维持的磷酸根含量通过调整求得。
1.锅炉启动时的加药量，锅炉启动时，炉水中还没有磷酸根，为了使锅炉炉水中的磷酸根含量达到规定的标准，需要加入的工业磷酸三钠量（GLI）可按下式计算：
GLI=1/0.25×1/ε×1/1000（VGILI+28.5HVG）kg
式中：VG---锅炉炉水系统的容积m3
ILI---锅炉炉水中应维持的磷酸根mg/L
H-----给水的硬度mmol/L
28.5—使1mol(1/2Ca2+)的钙离子生成Ca10(OH)2(PO4)6所需的PO43-的g0.25—磷酸三钠（Na3PO4.12H2O）中含有磷酸根的分率
ε---工业磷酸三钠（Na3PO4.12H2O）产品的纯度（一般为95-98%）
2．锅炉正常运行时的加药量可按下式计算：（DLI）
DLI=1/0.25×1/ε×1/1000（28.5HDGE+DPILI）kg

式中：DGE---锅炉给水量T/H
DP----锅炉排污量T/H
ILI---锅炉炉水中应维持的磷酸根mg/L
ε---工业磷酸三钠（Na3PO4.12H2O）产品的纯度（一般为95-98%）

四炉水低磷酸盐处理的炉水水质

若炉内发生磷酸盐“隐藏”现象，那么当锅炉处于低压运行时（如初启动阶段），“隐藏”的磷酸盐（Na2.8H0.2PO4）重新溶解,造成炉水pH值低及磷酸盐含量高。从以上运行数据可知，炉水采用低磷酸盐处理后，每次锅炉初启动时,炉水pH值不会异常偏低,磷酸盐浓度也不会异常升高,所以基本上没发生磷酸盐“隐藏”现象。
启动时炉水水质
#5炉2000年4月24日启动，启动时汽包压力升至0.5Mpa，即开始加Na3PO4，1小时后即18：00时取样分析。

炉水主要指标分析表

日期时间PO43-（ppm）pHS24/418：001.08.0319：001.58.3020：002.08.5022：002.08.6825/42：001.58.636：002.08.9510：002.59.14
2000年4月2日#4炉启动,4月2日2：30启动Na3PO4泵运行，冲洗取样管后4：00开始取样化验。

炉水主要指标分析表

时间PO43-（ppm）pH时间PO43-（ppm）pH4：000.67.712：002.58.175：001.08.014：002.58.3