2017培训课件-2014结垢及磷酸盐处理

水循环水汽系统的主要水质问题一、水垢和1做为给水、虽然经过一系列净化处理，极大2温度的升高， 一些盐类的溶解度（ CaCO3、CaSO4）下降，促进了难溶化合物的如果这些难溶化合物是在锅炉受热面与水接触的管壁上，以坚硬的固体附着物水水如果这些难溶化合物以悬浮状态存在于炉水中，或以疏松状态沉积在汽包、下水渣通常可以用排污的方式除二次水垢：在高温下有些水渣可以转化——含量不水垢的组成比较复杂，应剖管后通过化按照成分多少分（2）钙镁水垢：钙镁水垢主要是钙镁的盐如CaCO3、CaSO4、CaSiO3、Mg(OH)2、合物，通常含有40~50%的二氧化硅，其余为铝、氧化铁垢：氧化铁垢的主要成分是氧化铁，70%以高参数机组水汽系统的水为什么测定灼烧水垢中的铁可能以Fe3O或FeO存在，水垢中CuO定，即在高温(850-900℃)下先灼烧垢样，冷2Fe+/O2→3FeC+/22→C解，逸出2气体：Ca3→CaO+CO垢样411垢样5低动5垢样66外灰灰 Spect.ElementOMgAlSiPSClCaMnFeCuZnNaK

水垢的物理表示指坚硬度——是否易孔隙率——①负荷低、蒸发强度小的部位由于给水中的HCO-在上述区32HCO3-=C03-+CO2+H2炉水在这些部位没有晶形态沉积在管壁③水垢局部超温、爆管——导热系垢下腐浪影响水循负担加0.1MPa380l硅酸盐水垢时，管壁温度可高达620℃，此时，钢板强度自2MPa降至9.8MPa(40kg/mm2降至lOkg/mm2)。在锅炉压力的用下，炉管发生鼓包，甚至1001.Mg(OH)2、等等水渣的主要危害——影响蒸汽品质、堵塞炉管、二次二1水垢的形成特形成原生成部①钙镁特征——形成的原存在结晶（管表面粗糙、氧化膜吸附作用）——为什么腐蚀产物脱易在其他地方沉积部位碳酸盐垢主要沉积在省煤器、加热器、硫酸盐、硅酸盐垢主要沉积在锅炉管、T高、 腾、强碱环境——②硅酸特硅酸盐垢有的多孔，有的坚硬、密实，覆盖在热负荷较高或水循环不良的炉管与天然矿石成分相形成原可能是高浓缩炉水的直接结也可能是在热负荷较高的炉管表面上，③氧化形成原因④铜特征：小鼓包、铜闪闪部位——热负荷很高的22水垢种碳酸盐水白加5%盐酸大部分溶解，生成大量气碳酸盐水白色或黄加5%盐酸可缓慢溶解，再加10%氧化钡溶液生成大量白色硅酸盐水灰色或灰色在5%热盐酸中可缓慢溶解，但残留有砂粒或透明状物质，加Na2CO3后在800℃时溶融也可溶于氢氟油黑加乙醚后，乙醚液呈浅黄铁棕褐加5%盐酸溶解后，酸液呈黄结垢的 坑边缘发灰 域成 %%ONaMgAlSiPSKMnFeCuZn 100.00坑内的ONaMgONaMgAlSiPSClCaMnFeCuZn 100.00 Spect.Element%%%ONaMgAlSiPSClCaMnFeCuZn 100.00氯离子 氯离子氯离（微米级）,坑底充当腐蚀电池的阳极（小面积），而坑口周围为阴极（大面积）Fe－→e2+，电子经金属基体向阴极迁移发生还原反应2Oe→2+,在电场作用下，铁离子向坑外运动，CI和H等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑口相遇发生二次腐蚀反应：F2++－→eHF++-→Fe2+2→FO2+++-，加速腐蚀反应的进行，所以在坑腐蚀产物多，氯离子含量高表8.1.1现场割管试片电子探针数OSP 试验试片电子探针数OSP结结氯离子在蚀坑周围富集促进铁的溶解，使蚀坑周围的产物最多三 除垢并使表面光滑防钙镁补给水除硬硅酸补给水除严格控制凝汽器泄改善锅炉运行方式，防止局部过氧化锅炉（新炉、运行炉定期听路定期排铜防止凝汽器系统铜管腐水垢的 化 方比较高,不经批准一般单位和个人 此酸洗单位必须持有锅炉压力容器安全监察部门颁发的化学361、水汽各种水垢的特点2何谓易溶盐的“隐藏”现象3简述磷酸盐防垢处理的理化原理4何谓协调pH值-磷酸盐防垢处理亚临界汽包炉水垢样垢和腐蚀产物的数量不颗粒小也别不，因此，成右后四法试缩。取一份缩分后的试样(一般不少于2g)，放在瑙研钵中研磨。垢垢样，应磨细到试样能全部通过0.11m(2目)筛网；对于钙镁垢、盐垢、磷酸盐垢等易溶样，细到部试通9mm(10。 样入粘贴有 的称量瓶中备用。其余没有磨细的试，应放回原来的广口瓶中妥善保存，供复核校对使化学成分测定试样和分析试从热力设备中到的垢样称为经过加工(破碎、缩分、研磨)制得的的样品称为分析试样。实际使用中，在无需特别指明的情况下，试样的分用化学方法将固体试样分解、使待测定的成素)溶解到溶液中的过程多项分析试用试样分解方法将固体试样分 成供分析用溶液，可用于垢及腐蚀产物的垢样的垢样的分解是分析过程中重要的步骤，其目的在于将试成便于分析的溶液。分解试样时，试样溶解要完全，且溶测定。常用试样分解方法有酸溶法和熔融法两种，应针对试样(1)操作称取干燥的分析试样0.2g(称准至0.2mg)，置于100～2.氢氧化试样经氢氧化钠熔融后，用热蒸馏水提取，用盐酸酸化、溶解，制成多项分析试液。此方法对许多垢及腐蚀产物都有较氢氧化钠的作用是：高温下将酸不溶的物质（硫酸钙、硅酸等）转变成钠盐，易溶。另外氢氧化钠可以降低垢 称取干燥的分析试样0.2g(0.mg滴加盖后置于50mL70in埚，并冷却至室温，将银坩埚放入聚乙稀杯中，加约20mL煮沸的蒸馏水于坩埚中。杯上盖表面皿在水浴里加热5～10min，充分地浸取熔块。待熔块浸散后，取出银坩装有热蒸馏水的洗瓶冲冼坩埚内、外壁及盖。边搅拌，边迅速加入20mlmi500L3垢样经碳酸钠熔融分解后，用水浸取熔融物，加酸酸化制碳酸钠的作用：酸难溶物（硫酸钙、硅酸钙等）在高温下分解操作方称取干燥的试样0g称准至mg)，置于装有g研细的无水碳酸钠的坩埚中，用铂丝把碳酸钠和试样混匀，再用0.5g碳酸钠将试样覆盖。坩埚加盖后置于50m瓷坩埚中，放入高温炉中，由室温缓慢升温至950±20℃，在此温度下熔融2～2.5h。取出坩埚，冷却至室温，将铂坩埚放入聚乙烯杯中，加70100mL煮沸的蒸馏水，置于沸水浴上加热10min以取熔块，待熔块浸散后，用装有热蒸馏水的洗瓶冲洗坩埚内、外壁及盖。边搅拌熔块，边迅速加入10～1m5～10m。此时，溶液应清彻、透明，冷却至室温后倾入50容量瓶。判断，提供有价值的依据。应来鉴别某些成分。方法如下：称取0.5g试样，置于100烧杯中，加5mpH计测定水溶液的pH值。若pH值大于9，说硝酸银试验：取数滴澄清液，置于黑色滴板上，加2-3滴酸性硝酸银(5%溶液)。若有白色氯化钡试验：取数滴澄清液，加2-3滴氯化钡溶液(10%溶液)，加2滴盐酸溶液(1+1)。若溶性硫酸1-2mL浓盐酸或浓硝酸，然后，分别加入其他试剂，根据发生的化学反应现象，可以粗略地判断垢和腐蚀产物有哪些成分。垢和腐蚀产物加酸后发生的化学 盐酸2定量由于各个测定项目是独立进行的，一般说来定的前后顺序无特殊要求，各测定项目可同时进行。其、氧化铜之后，再进行氧化钙、氧化镁的测定。在盐 。0.5g试法重

溶水0.5g试取一定量多项分析试

0.5g试量灼法）量（重 氢氧化 碳酸钠 酸氢分定酸法滴

钠 钠氧 度 法 度 法 图8.3.1盐垢分析程0.5g试样 0.5g试 0.5g试融分烧 500mL多项分析试 分烧 （ （法） 法）） 硅硅

二甲酚 作指示黄比 碳酸氢法

铜比法作指示

三氧化二

三氧化图垢和腐蚀产物分析垢及腐蚀产物全分析结果垢及腐蚀产物全分析结束时，首先应检查数据的计算否有误，然后按下述方法对分析结果进行简单的校核1计算各项分析结果（百分含量表示）的总和2进行灼烧减（增）量（S%）灼烧减（增）量为450℃和900℃下的灼烧减（增）经过校正之后，各项分析结果的总和应在之内 ΣX±S%=100%±5%垢及腐蚀产物主要分析项目的测定方法见附录1锅炉的化锅炉的化学就是用溶有化学药品的水溶液，清除锅炉炉管内表面的水垢、腐蚀产物及其它污垢，使设备金属表面锅炉化 的必要 新建锅炉化学的必要性新建锅炉在启动前应进行化学，除去设备在制造过若不进行化学，水汽系统内的各种杂质和附着物在锅低磷酸盐处理要什么是磷酸盐处理——汽包磷酸盐处理的原相关计普通磷酸盐处协调磷酸盐处理磷酸盐处理 在于防垢。——兼具防腐10Ca２＋+6PO4３－+2OH－＝Ca10(OH)(PO4) 因此，磷酸盐处理可以除去Ca２＋、Mg２＋。注 磷酸盐处理工艺低磷酸盐处理(LPT)lowphosphatetreatment平衡磷酸盐处理(EPT)equilibriumphosphate炉水磷酸盐处理的降低蒸汽对二氧化硅的溶解携带、磷酸盐处理工艺存在的主要炉水磷酸盐处理可能出现的问磷酸盐隐藏现象可使有些锅炉发生性磷酸盐腐蚀磷酸盐暂 现本这种现象叫做易溶盐暂 现象图图原而它们的饱和溶液沸点又局危易溶盐暂时现象，可能由于其在炉升降负荷都可能造成暂时升降负荷都可能造成暂时 ’现象。暂时‘’现象:是磷酸盐与炉内铁的沉积物或磷酸盐暂时‘’，酸性磷酸盐在局部地区浓缩3、产生磷酸盐暂时 ’现象的条（1）磷酸盐在炉水中任何Na+与PO43-的比值都可能发生暂时‘’。只要炉在升降负荷时，（如调整喷燃器角度），有可能发生磷酸盐暂时‘’现象。试验表明，不会发生磷酸盐暂时‘’现象的磷酸根浓度为0.3mg/L。炉管上沉 文献，能否发生磷酸盐暂时‘’现象来判断锅炉的脏污程度，从而确定化学周热负荷 44一台400MW燃煤机组，锅炉为汽包炉，采用磷酸盐处理，控制炉水pH为9.1－9.6PO3-为3－6mg/L，Na+对PO3-的比值等于2.2－2.6，机44为解决过热器超温，其一将喷燃器角度向下调15度，使 pH值在8.3－9.9、磷酸根浓度在3.5－10.8、Na+对PO43-的热热负荷的关键特炉水磷酸盐处理可能引起的问锅炉偏燃引起膜态沸腾时容易发生磷酸盐的沉2酸性磷酸盐腐暂时现象。资料统隐藏现象，只有不足20的锅炉发生磷酸①由根含量高达28%，而这部分磷酸盐垢是人为加进去的；②炉水频繁发生磷酸盐隐藏现象，由于磷酸盐隐藏现象的发生导致水冷壁的沉积物下腐③由于加的工业纯磷酸盐， 低磷酸盐处理控，如果炉水pH值偏低，适量加氢氧化，炉水pH保持在96 、唐山（以下简称京津唐）地区的九九以上的汽包炉水磷酸盐处理工艺，即由原来控制磷酸炉水Na+与PO4摩尔比为2.3-2.8的协调磷酸盐处理工艺全部改成控制磷酸根浓度小于3mg/L、并辅以氢氧 纯碱以维持炉水pH值。大，近几年来，采用低磷酸盐处理分析纯磷酸三钠的应分析纯磷酸三钠8000元／t，较工业纯磷酸三钠的2400元／t价格要高，但用量是原来的1／3，1a最多使用1．5t，运行费采用低磷酸盐处理的主要优原先炉水水质波动较大，电导率最高时达到70μs／cm，最低档时25μs／cm，采用低磷酸盐处理，炉水电导率在12μs／cm以下，且波动很小。当凝汽器发生时，适量增大炉水磷酸盐C)当给水硬度大于2／~m／L，72h内不能恢复正常；给水硬度大于5tLm／I，24h内不能恢⑴基于国内外磷酸盐处理工艺的研究发一开始，人们究它。随着机组容量、参数的不断加大，随着补给水水质的变（锅炉补给水由软改为除盐水），磷酸盐处理工艺得到不断时期，每种处理工艺都有一定的先1。近 几年来，国外对磷酸盐处理工艺的应用研究取得了重 等对磷酸盐的处理给以新的概念。加 这些工艺都经过了多年的运行实践，并在理论上说明了避免磷酸暂 借鉴作在磷酸盐处理新工艺的应用研究方面，国内也进行了我们的国标已将亚临界参数的汽包锅炉炉水磷酸盐处理的磷酸根浓度定为0.5-3mg/L，这相同于平衡磷酸盐处理工艺的控制标准。再如，近几年来，国内已有好几台汽包锅炉应用了低磷酸盐处理工艺（磷酸根浓度用研究（磷酸根浓度控制在0.1—0.5mg/L）。这些应用研究都取得了比较成 在国内，协调磷酸盐处理工艺应用时间较长，达二十多年。在协调磷酸盐处理工艺的二十多年应用中，值的计算、控制、修正上；在配药浓度的调整、计算 各地做了不少工作，我们地区也如此。但在使用中出现了很多问题，过去机组容量小些，问题不是太明显。随着机组容量、参数的提高，电网调峰力度的加大，协调磷酸盐处理工艺出的问题越来越多。在深度调峰（调峰负荷超过50%）过程中，很多锅炉都发生磷酸盐暂时 有些锅炉在较大的变动工况下，连续好几天测不出磷酸根，发生了严重的盐类暂时 现象；还有些锅炉发生了明显的皿状腐蚀，一种酸性磷酸盐腐蚀特征。 现象，即当负荷剧烈增加时， 回溶，炉水磷酸盐含量很快增加，炉水pH大幅度降低。炉水在变动负荷下的盐类暂时 会导致磁性氧化铁保护层的溶解，加速炉管的腐蚀。 现象的主要条件是磷酸盐在炉水炉水中含有一定量的PO4，都