炉水磷酸盐“隐藏”现象治理的研究

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1、炉水磷酸盐“隐藏”现象治理的研究摘要：磷酸盐“隐藏”现象是目前高参数机组较为常见的生产问题。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。平衡磷酸盐处理对治理炉水磷酸盐“隐藏”现象效果明显。关键词：炉水；磷酸盐；隐藏；平衡磷酸盐；处理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，并伴随着炉水pH的波动，常见的现象是高PO43-浓度，低pH；低PO43-浓度，高pH。在锅炉启动期间主要表现为：锅炉启动时炉水黑浑、磷酸根和碱度很低、p

2、H很低，有时甚至小于6.0;此时虽然以最大冲程向锅炉内连续注入磷酸三钠溶液，仍然检测不出PO43-，同时pH不能得到明显提高。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，并伴随着炉水pH的波动，常见的现象是PO43-浓度升高，pH降低，PO43-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，主要是析出的磷酸盐与金属保护膜发生反应，使保护膜遭到破坏，导致腐蚀的加速。酸性磷酸盐腐蚀和碱

3、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，最终导致水冷壁爆管。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导致炉管金属严重超温过热，以至引起炉管损坏。2原因分析2.1锅炉运行条件下的磷酸钠溶液的溶解度特性对于纯磷酸三钠溶液，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，达到最大。以后随着温度的升高，磷酸三钠溶解度温度系数变为负值，温度越高，溶解度越小。对于Na2O—P2O5—H2O体系在275℃到32

4、5℃及其附近温度，Na+/PO43-比在1.6—2.8条件下，溶解度温度系数是负数。比如Na+/PO43-比为2.0的溶液，其溶解度从大约297℃时的1.5mol磷酸盐降到340℃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℃，其溶液度的下降超过一个数量级。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，影响程度随它们浓度的增高而增大，一般情况下，溶解度增大。对于亚临界参数的锅炉，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

5、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。3炉水磷酸盐“隐藏”现象的治理3.1碱洗除去NaFePO4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表面沉积的NaFePO4在不同温度下的溶解和沉积引起的。可采用氢氧化钠溶解NaFePO4，具体反应式为：NaFePO4+NaOH→Na3PO4+Fe(OH)2实施方法为：当炉水温度大于316℃时，加入低浓度氢氧化钠，维持炉水pH在9.8～10.0，检测炉水铁离子变化，同时加大排污，一般处理24小时即可。3.2采用平衡磷酸盐处理3.2.1平衡磷

6、酸盐处理原理随着锅炉参数的提高和水处理技术的不断完善，使得磷酸盐处理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PO43-向低浓度和超低浓度方向发展，就目前锅炉水工况处理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”现象采用平衡磷酸盐处理是行之有效的处理方法之一.平衡磷酸盐处理时，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理过程中，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(

7、一般不超过1.0mg/L）。平衡磷酸盐处理特点是仍属于磷酸盐处理的范围，在保留磷酸盐处理优点的同时，又弥补了磷酸盐处理的不足。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　实施平衡磷酸盐处理前水质要求：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。3.2.3平衡磷酸盐处理实施从运行情况看,炉水磷酸根控制在临界浓度（0.85mg/L）下,炉水磷酸根在负荷变化较大时,只有小幅的变化,且游离NaOH均小于1mg/L,采用平衡磷酸盐处理工艺后有

8、效的抑制了炉水磷酸盐“隐藏现象”。3.2.3.2炉水控制指标总含盐量mg/L二氧化硅mg/L氯离子mg/L磷酸根mg/L硬