鍋爐爐水處理課件

鍋爐爐水處理掌握鍋爐內部汽水理化過程，弄清發(fā)生熱力設備腐蝕、結垢和引起蒸汽污染的原因，以便調整鍋爐的水化學工況，使機組達到長期安全經(jīng)濟運行的目的。鍋爐爐水處理掌握鍋爐內部汽水理化過程，弄清發(fā)生熱力設備腐蝕、1水垢和水渣及其危害結垢：某些雜質進入鍋爐后，在高溫、高壓和蒸發(fā)、濃縮的作用下，部分雜質會從爐水中析出固體物質并附著在受熱面上。水垢：在熱力設備受熱面水側金屬表面上生成的固態(tài)附著物。水渣：爐水中的懸浮物或沉積物稱之為水渣。水垢和水渣及其危害結垢：某些雜質進入鍋爐后，在高溫、高壓和蒸2水垢的分類鈣鎂水垢鈣鎂化合物的含量約占90%硅酸鹽水垢二氧化硅的含量為40%～50%，鐵和鋁的氧化物含量為25%～30%。氧化鐵垢垢中Fe3O4占90%以上，大型鍋爐水冷壁垢的主要成分是氧化鐵。銅垢垢中金屬銅的含量達到20%以上。磷酸鹽垢主要為：Na4FeOH(PO4)2·1/3NaOH水垢的分類鈣鎂水垢鈣鎂化合物的含量約占90%3水垢和水渣對鍋爐的危害（5點）（1）影響熱傳導（見表4-1）（2）引起垢下腐蝕：由于沉積物的傳熱性很差，使得沉積物下金屬壁溫升高，因而滲透到沉積物下面的爐水就會發(fā)生劇烈蒸發(fā)濃縮。其濃縮液往往有很強的腐蝕性，導致爐管腐蝕甚至爆管。（3）影響爐水循環(huán)：如果鍋爐水中的水渣過多，也會堵塞爐管，影響爐水循環(huán)。一般這種現(xiàn)象只發(fā)生在中壓以下的鍋爐。嚴重時，爐管堵死，并引起爆管。水垢和水渣對鍋爐的危害（5點）（1）影響熱傳導（見表4-1）4物質名稱導熱系數(shù)單位W/m·K硫酸鹽垢：0.58～2.33硅酸鹽垢：0.23～0.47碳酸鹽垢：0.47～0.70磷酸鹽垢：0.50～0.70油脂類水垢：0.058～0.12氧化鐵垢：2.3～3.5水冷壁用碳鋼：47～58純水：0.58～0.70水垢等物質的導熱系數(shù)物質名稱導熱系數(shù)5（4）增加煤耗：鍋爐結垢后燃煤發(fā)出的熱量不能很好地傳遞給爐水，造成排煙溫度升高，增加了排煙熱損失。當水冷壁結垢量達到300～400g/m2，通常每發(fā)1kw·h的電量就增加煤耗1～2g。（5）降低鍋爐的使用壽命：水冷壁因結垢而引起高溫蠕變，水冷壁因結垢而引起高溫蠕變，發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。（4）增加煤耗：6防止產(chǎn)生水垢的方法減少進入給水中雜質的含量防止水、汽系統(tǒng)發(fā)生腐蝕，盡量減少給水銅、鐵含量采用適當?shù)臓t水處理方法防止產(chǎn)生水垢的方法減少進入給水中雜質的含量7易溶鹽的隱藏現(xiàn)象和防止磷酸鹽、硅酸鹽（1）與鹽類的特性有關：當水溫超過200℃以后，磷酸鈉和硅酸鈉的溶解度急劇下降，在高溫爐水中磷酸三鈉的溶解度是非常小的。（2）與某些化學反應有關：在爐管內表面上的Fe3O4垢量和爐水中的H2PO3-濃度一定時，管壁溫度越高，越容易生成磷酸鐵鈉和磷酸亞鐵鈉。（3）與熱負荷有關：爐管熱負荷不同時，爐管內水的沸騰和流動工況也不同。偏燃、局部熱負荷過高容易發(fā)生鹽類的隱藏現(xiàn)象易溶鹽的隱藏現(xiàn)象和防止磷酸鹽、硅酸鹽8爐水處理1.磷酸鹽處理：為了防止爐內生成鈣、鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理，英文為phosphatetreatment，簡稱PT。2.氫氧化鈉處理：為了減緩水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理，英文為caustictreatment，簡稱CT。3.全揮發(fā)處理：鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑的處理，英文為all-volatiletreatment，簡稱AVT。爐水處理1.磷酸鹽處理：為了防止爐內生成鈣、鎂水垢和減少水9爐水磷酸鹽處理

磷酸鹽處理(PT)phosphatetreatment為了防止爐內生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理。

協(xié)調pH-磷酸鹽處理(CPT)congruentphosphatetreatment為了防止爐水產(chǎn)生游離氫氧化鈉，維持Na離子與磷酸根的摩爾比為2.6-3.0的磷酸鹽處理。注1:協(xié)調pH-磷酸鹽處理包含國外所稱等成分磷酸鹽處理，在我國統(tǒng)稱協(xié)調pH-磷酸鹽處理。注2:為了防止發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕，將Na*與PO牛的摩爾比由原來的2.3--2.8提高到2.6-3.0；

低磷酸鹽處理(LPT)lowphosphatetreatment為了防止爐內生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入少量磷酸三鈉的處理；

平衡磷酸鹽處理(EPT)equilibriumphosphatetreatment維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值同時允許爐水中含有不超過lmg/L的游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止爐內生成鈣鎂水垢的處理爐水磷酸鹽處理磷酸鹽處理(PT)phosphate10爐水磷酸鹽處理（PT）的作用可消除爐水中的硬度提高雜質對爐管腐蝕的抵抗能力減緩水冷壁的結垢速率改善蒸汽品質、改善汽輪機沉積物的化學性質和減緩汽輪機腐蝕爐水磷酸鹽處理（PT）的作用可消除爐水中的硬度11關于磷酸鹽處理（PT）標準的說明磷酸鹽處理適用的鍋爐壓力等級關于磷酸鹽處理（PT）標準的說明磷酸鹽處理適用的鍋爐壓力等級12常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)1)壓力規(guī)定本標準規(guī)定，只有汽包壓力低于15.8MPa的鍋爐才能采用PT。2)二氧化硅爐水中的二氧化硅含量指標是由蒸汽二氧化硅指標決定的。20÷(4%+0.4%)=454.5μg/L3）氯離子:氫電導率<0.3μS/cm推算氯離子然后攜帶系數(shù)計算24.3÷(0.4%+0.07%)=5170μg/L取0.8系數(shù)，即4mg/L；4）磷酸根磷酸鹽的加入量要兼顧中和爐水中的硬度和維持爐水pH值的雙重作用。5）pH值主要考慮鍋爐運行過程中的防腐要求，通常下限不得低于9.0，提高爐水pH可以控制蒸汽的含硅量。6）電導率控制有兩個作用，一是控制爐水中的雜質不能過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽的隱藏。常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)13鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根mg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段3.8～5.8——5～155～15≤759.0～11.0—5.9～12.6≤2.0—2～82～8≤409.0～10.5<10012.7～15.8≤0.45≤41～51～5≤259.0～10.0<60a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。采用PT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子a磷酸根pH值a電導率a單段蒸發(fā)分段14爐水低磷酸鹽處理（LPT）標準的說明低磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)1）壓力規(guī)定5.9～19.3MPa2）二氧化硅20÷(7.8%+0.2%)=250μg/L3）氯離子3÷(0.4%+0.2%)=500μg/L4）磷酸根一般不允許給水有硬度成分。5）pH值主要考慮鍋爐運行過程中的防腐要求，通常下限不得低于9.0。6）電導率：控制有兩個作用，一是避免爐水中的雜質過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽隱藏。數(shù)值來源于鍋爐長期運行的實踐經(jīng)驗

爐水低磷酸鹽處理（LPT）標準的說明低磷酸鹽處理爐水控制標準15采用LPT時爐水質量標準鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根mg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.9～12.6≤2.0—0.5～30.5～3≤259.0～9.8<6012.7～15.8≤0.45≤20.5～30.5～3≤159.0～9.7<4015.9～19.3≤0.25≤0.50.3～2——9.0～9.7<30a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。采用LPT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子amg/L16平衡磷酸鹽處理（EPT）維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值，同時允許爐水中含有不超過1mg/L游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止爐內生成鈣鎂水垢的處理稱為平衡磷酸鹽處理，英文為：equilibriumphosphatetreatment，簡稱EPT。平衡磷酸鹽處理（EPT）維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽17采用EPT時爐水質量標準鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根bmg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.9～12.6≤2.0—0～30～3≤259.0～9.8<6012.7～15.8≤0.45≤10～30～3≤159.0～9.7<4015.7～19.3≤0.25≤0.10～2——9.0～9.7<30a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。b磷酸根的含量由試驗確定。采用EPT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子a磷酸根bp18爐水氫氧化鈉處理為了防止鍋爐腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理稱為爐水氫氧化鈉處理，英文為：caustictreatment，簡稱CT。爐水氫氧化鈉處理為了防止鍋爐腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的19氫氧根的氧的部分和金屬氧化膜最外側的原子因化學吸附而結合，一方面使金屬表面的化學結合力飽和，從而改變了金屬/溶液界面的結構，大大提高了陽極反應的活化能，致使金屬同腐蝕介質的化學反應能力顯著減小。由于氫氧根在吸附過程中排擠原來吸附在金屬表面的水分子層，這也就降低了金屬的離子化過程。因此，氫氧根的吸附作用使得金屬保持鈍化狀態(tài)。同時，由于氫氧化鈉與氧化鐵形成了二價鐵以及三價鐵的羥基絡合物，使金屬表面形成致密的保護膜。爐水氫氧化鈉處理的原理氫氧根的氧的部分和金屬氧化膜最外側的原子因化學吸附而結合，一20爐水氫氧化鈉處理各指標的來源依據(jù)1）pH標準中規(guī)定pH值的下限為9.2，比磷酸鹽處理高0.2，主要是考慮爐水的緩沖性弱。上限考慮不發(fā)生堿性腐蝕。2）電導率控制電導率有兩個作用，一是可防止加藥過量，爐水每增加1mg/L氫氧化鈉可使電導率增加約3S/cm。二是適當控制爐水含鹽量，防止因濃縮引起腐蝕。大致可以這樣認為，鍋爐加藥和雜質在爐水中濃縮產(chǎn)生的電導率各占一半。3）氫電導率控制氫電導率可以間接控制陰離子(尤其是強酸陰離子)的含量。4）NaOH控制氫氧化鈉濃度的上限，其目的是在保證爐水堿度的前提下，防止過量氫氧化鈉可能帶來的堿腐蝕或在高熱負荷區(qū)濃縮引起苛性脆化。5）氯離子是破壞金屬表面氧化膜，引起腐蝕的主要陰離子，應加以控制。爐水氫氧化鈉處理各指標的來源依據(jù)1）pH標準中規(guī)定pH值21汽包鍋爐氫氧化鈉處理爐水質量標準汽包壓力MPapH（25℃）電導率氫電導率氫氧化鈉1)氯離子2)μS/cm（25℃）mg/L5.9～12.69.2～9.7－≤3.0≤1.5－12.7～15.69.2～9.7<10≤2.0≤1.5≤0.415.7～18.39.2～9.5<10≤1.5≤1.03)≤0.2注：1)爐水氫氧化鈉控制值下限應根據(jù)通過試驗確定，其余控制指標按照國標GB/T12145執(zhí)行2)汽包爐應用給水加氧處理時氯離子含量控制在≤0.15mg/L；3)汽包爐應用給水加氧處理時氫氧化鈉含量控制在0.4~0.8mg/L。汽包鍋爐氫氧化鈉處理爐水質量標準汽包壓力pH電導率氫電導率氫22氫氧化鈉濃度的確定設NaOH的濃度為b(mg/L)，氨的濃度為c(mg/L)，氫氧化鈉濃度的確定設NaOH的濃度為b(mg/L)，氨的濃度23采用LPT或EPT時游離NaOH的計算圖曲線自下而上NH3的濃度分別為0，0.05，0.1，0.15……0.75mg/L采用LPT或EPT時游離NaOH的計算圖曲線自下而上NH3的24爐水采用氫氧化鈉處理的優(yōu)、缺點優(yōu)點：1）降低了水冷壁酸性腐蝕的風險2）允許爐水有較高濃度的氯化物3）可以減緩水冷壁的結垢現(xiàn)象缺點：1）不能消除爐水中的硬度成分2）可能發(fā)生苛性脆化3）對給水水質要求嚴格，采用氫氧化鈉處理時，給水氫電導率(25℃)通常應小于0.20μS/cm，比磷酸鹽處理要求嚴格。爐水采用氫氧化鈉處理的優(yōu)、缺點優(yōu)點：25爐水全揮發(fā)處理鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑的處理稱為爐水全揮發(fā)處理，英文為all-volatiletreatment，簡稱AVT。優(yōu)點：不向鍋爐中加入任何固體藥劑，不存在濃縮、蒸干、隱藏等現(xiàn)象。缺點：不能消除爐水中的硬度成分；爐水pH值較低。爐水全揮發(fā)處理鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑26爐水采用AVT應注意的事項(1)為了使爐水pH>9.0，給水pH值應大于9.2。(2)水、汽系統(tǒng)氨含量偏高，使銅部件易發(fā)生氨腐蝕。(3)爐水的緩沖性弱，給水氫電導率最好小于0.2S/cm。(4)由于高溫狀態(tài)下爐水pH值偏低，所以，以分子狀態(tài)溶解攜帶的雜質在蒸汽中的含量明顯增高。(5)一旦發(fā)現(xiàn)給水有硬度，爐水應立即轉化為PT。爐水采用AVT應注意的事項(1)為了使爐水pH>9.0，給27爐水采用AVT時爐水pH值較低的原因1）因為氨的汽、水分配系數(shù)較大2）高溫狀態(tài)下氨的堿性弱。爐水采用AVT時爐水pH值較低的原因1）因為氨的汽、水分配系28圖4-1氨的汽、水分配系數(shù)(來自鍋爐實測數(shù)據(jù))圖4-1氨的汽、水分配系數(shù)(來自鍋爐實測數(shù)據(jù))29圖4-2溫度對pH值的影響圖4-2溫度對pH值的影響30給水與爐水處理的加藥加藥方式

從運行方式分，有間斷加藥和連續(xù)加藥從加藥壓力分，有高壓加藥與低壓加藥從控制方式分，有電導式控制加藥和電極式控制加藥給水與爐水處理的加藥加藥方式31加藥配制方面應注意的問題配藥用水：除鹽水藥品純度：分析純藥箱材質：不銹鋼（304）加藥系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)加藥配制方面應注意的問題配藥用水：除鹽水321)按加藥方式，可分為自動加藥和手動加藥。自動加藥的控制信號可以為磷酸鹽在線儀表信號，也可以為爐水電導率在線儀表信號。前者要求磷酸鹽在線儀表的檢測應準確，后者要求凝汽器(鈦管或不銹鋼管)無泄漏，給水中無硬度。2)按運行方式，可分為連續(xù)加藥和間斷加藥。磷酸鹽的加藥控制方法1)按加藥方式，可分為自動加藥和手動加藥。自動加藥的控制信33氫氧化鈉的加藥劑量及控制方法當爐水pH值低于9.4時，爐水中游離氫氧化鈉濃度不可能超過1.0mg/L。當爐水pH值低于9.57時，爐水中的游離氫氧化鈉濃度不可能超過1.5mg/L。氫氧化鈉的加藥劑量及控制方法當爐水pH值低于9.4時，爐水中341）控制電導率pH=8.566+lgκ(μS/cm)使用條件：凝結水100%經(jīng)過精處理

2）控制pH值

由于pH值的測量準確性比電導率差，pH儀表的維護工作量比電導率儀大，所以使用起來不太方便。這種控制方法對凝汽器經(jīng)常有泄漏并且沒有凝結水精處理的機組非常有效。采用AVT方式加氨量與方法1）控制電導率pH=8.566+lgκ(μS/cm)采用35鍋爐的排污方式1）連續(xù)排污是從汽包中連續(xù)排放爐水。2）定期排污是按一定時間(如1天、1周等)從爐水循環(huán)的最低點排放部分爐水。鍋爐的排污鍋爐的排污方式鍋爐的排污36鍋爐的排污率計算：鍋爐排污率可根據(jù)雜質在爐水的進出平衡得出以下公式：式中P——鍋爐排污率，%；cG——鍋爐給水中某種物質的濃度，μg/L；cB——蒸汽中某種物質的濃度，μg/kg；cP——排污水水中某種物質的濃度，μg/L。鍋爐的排污率計算：371、汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)流程2、爐水監(jiān)督的特點：密切關注給水和蒸汽質量的變化，研究、推廣新的爐水處理方法與工藝，加強水處理及運行條件的控制。3、對爐水監(jiān)督的要求1)新投運的鍋爐應進行熱化學試驗；2)機組運行過程中的要求；3)發(fā)生爆管或機組正常檢修時的要求；4、機組調試與啟動中的爐水監(jiān)督1）機組調試階段2)機組啟動階段爐水監(jiān)督技術1、汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)流程爐水監(jiān)督技術38爐水質量劣化處理當爐水質量劣化時，應迅速檢查取樣是否有代表性，化驗結果是否正確；綜合分析系統(tǒng)中水、汽質量的變化，確認判斷無誤后，應立即向有關負責人匯報情況，提出建議。有關負責人應責成有關部門采取措施，使爐水質量在允許的時間內恢復到標準值。爐水質量劣化的程度分為三級見表6，其涵義為：一級處理值有因雜質造成腐蝕的可能性，應在72h內恢復至標準值；二級處理值肯定有因雜質造成腐蝕，應在24h內恢復至標準值；三級處理值正在進行快速腐蝕，如水質不好轉，應在4h內停爐。在異常處理的每一級中，如果在規(guī)定的時間內尚不能恢復正常，則應采用更高一級的處理方法。對于汽包鍋爐，降壓運行是恢復標準值的辦法之一；當出現(xiàn)水質異常時，還應測定爐水中的含氯量、電導率和堿度，以便查明原因，采取對策爐水質量劣化處理當爐水質量劣化時，應迅速檢查取樣是否有代表性39緊急處理措施加大鍋爐的排污量及泄漏檢查如果出現(xiàn)給水有硬度或爐水的pH值大幅度下降或升高、凝結水中的含鈉量驟增等現(xiàn)象之一時，均應加大鍋爐排污量，同時查找異常原因，及時消除其缺陷。對于有凝結水精處理的機組，應檢查混床漏氯離子及漏樹脂等情況并對爐水中的氯離子進行測定；對于沒有凝結水精處理的機組，重點檢查凝汽器是否發(fā)生泄漏。然后根據(jù)出現(xiàn)的具體情況，再采取規(guī)定的處理措施。加大磷酸鹽的加藥量如果進入爐水的鈣鎂過多，使磷酸根的濃度大幅度下降，應加大磷酸鹽的加入量。加入適量的NaOH以維持爐水的pH值合格如果爐水的pH值大幅度下降，應及時加入適量的NaOH；緊急處理措施加大鍋爐的排污量及泄漏檢查40爐水系統(tǒng)大修檢查重點內容爐水系統(tǒng)大修檢查重點內容41腐蝕評價腐蝕評價42蒸汽系統(tǒng)的積鹽1給水處理方式對蒸汽品質的影響2影響過熱器積鹽的因素1)給水水質2)機械攜帶3)溶解攜帶3運行機組中蒸汽監(jiān)督1）蒸汽質量控制標準2）蒸汽品質的保證：汽包內裝有效的汽水分離裝置；對蒸汽進行洗汽；鍋爐排污蒸汽系統(tǒng)的積鹽1給水處理方式對蒸汽品質的影響43鍋爐爐水處理掌握鍋爐內部汽水理化過程，弄清發(fā)生熱力設備腐蝕、結垢和引起蒸汽污染的原因，以便調整鍋爐的水化學工況，使機組達到長期安全經(jīng)濟運行的目的。鍋爐爐水處理掌握鍋爐內部汽水理化過程，弄清發(fā)生熱力設備腐蝕、44水垢和水渣及其危害結垢：某些雜質進入鍋爐后，在高溫、高壓和蒸發(fā)、濃縮的作用下，部分雜質會從爐水中析出固體物質并附著在受熱面上。水垢：在熱力設備受熱面水側金屬表面上生成的固態(tài)附著物。水渣：爐水中的懸浮物或沉積物稱之為水渣。水垢和水渣及其危害結垢：某些雜質進入鍋爐后，在高溫、高壓和蒸45水垢的分類鈣鎂水垢鈣鎂化合物的含量約占90%硅酸鹽水垢二氧化硅的含量為40%～50%，鐵和鋁的氧化物含量為25%～30%。氧化鐵垢垢中Fe3O4占90%以上，大型鍋爐水冷壁垢的主要成分是氧化鐵。銅垢垢中金屬銅的含量達到20%以上。磷酸鹽垢主要為：Na4FeOH(PO4)2·1/3NaOH水垢的分類鈣鎂水垢鈣鎂化合物的含量約占90%46水垢和水渣對鍋爐的危害（5點）（1）影響熱傳導（見表4-1）（2）引起垢下腐蝕：由于沉積物的傳熱性很差，使得沉積物下金屬壁溫升高，因而滲透到沉積物下面的爐水就會發(fā)生劇烈蒸發(fā)濃縮。其濃縮液往往有很強的腐蝕性，導致爐管腐蝕甚至爆管。（3）影響爐水循環(huán)：如果鍋爐水中的水渣過多，也會堵塞爐管，影響爐水循環(huán)。一般這種現(xiàn)象只發(fā)生在中壓以下的鍋爐。嚴重時，爐管堵死，并引起爆管。水垢和水渣對鍋爐的危害（5點）（1）影響熱傳導（見表4-1）47物質名稱導熱系數(shù)單位W/m·K硫酸鹽垢：0.58～2.33硅酸鹽垢：0.23～0.47碳酸鹽垢：0.47～0.70磷酸鹽垢：0.50～0.70油脂類水垢：0.058～0.12氧化鐵垢：2.3～3.5水冷壁用碳鋼：47～58純水：0.58～0.70水垢等物質的導熱系數(shù)物質名稱導熱系數(shù)48（4）增加煤耗：鍋爐結垢后燃煤發(fā)出的熱量不能很好地傳遞給爐水，造成排煙溫度升高，增加了排煙熱損失。當水冷壁結垢量達到300～400g/m2，通常每發(fā)1kw·h的電量就增加煤耗1～2g。（5）降低鍋爐的使用壽命：水冷壁因結垢而引起高溫蠕變，水冷壁因結垢而引起高溫蠕變，發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。發(fā)生脹粗或減薄現(xiàn)象，或結垢后因酸洗減薄而影響使用壽命。（4）增加煤耗：49防止產(chǎn)生水垢的方法減少進入給水中雜質的含量防止水、汽系統(tǒng)發(fā)生腐蝕，盡量減少給水銅、鐵含量采用適當?shù)臓t水處理方法防止產(chǎn)生水垢的方法減少進入給水中雜質的含量50易溶鹽的隱藏現(xiàn)象和防止磷酸鹽、硅酸鹽（1）與鹽類的特性有關：當水溫超過200℃以后，磷酸鈉和硅酸鈉的溶解度急劇下降，在高溫爐水中磷酸三鈉的溶解度是非常小的。（2）與某些化學反應有關：在爐管內表面上的Fe3O4垢量和爐水中的H2PO3-濃度一定時，管壁溫度越高，越容易生成磷酸鐵鈉和磷酸亞鐵鈉。（3）與熱負荷有關：爐管熱負荷不同時，爐管內水的沸騰和流動工況也不同。偏燃、局部熱負荷過高容易發(fā)生鹽類的隱藏現(xiàn)象易溶鹽的隱藏現(xiàn)象和防止磷酸鹽、硅酸鹽51爐水處理1.磷酸鹽處理：為了防止爐內生成鈣、鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理，英文為phosphatetreatment，簡稱PT。2.氫氧化鈉處理：為了減緩水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理，英文為caustictreatment，簡稱CT。3.全揮發(fā)處理：鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑的處理，英文為all-volatiletreatment，簡稱AVT。爐水處理1.磷酸鹽處理：為了防止爐內生成鈣、鎂水垢和減少水52爐水磷酸鹽處理

磷酸鹽處理(PT)phosphatetreatment為了防止爐內生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量磷酸三鈉的處理。

協(xié)調pH-磷酸鹽處理(CPT)congruentphosphatetreatment為了防止爐水產(chǎn)生游離氫氧化鈉，維持Na離子與磷酸根的摩爾比為2.6-3.0的磷酸鹽處理。注1:協(xié)調pH-磷酸鹽處理包含國外所稱等成分磷酸鹽處理，在我國統(tǒng)稱協(xié)調pH-磷酸鹽處理。注2:為了防止發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕，將Na*與PO牛的摩爾比由原來的2.3--2.8提高到2.6-3.0；

低磷酸鹽處理(LPT)lowphosphatetreatment為了防止爐內生成鈣鎂水垢和減少水冷壁管腐蝕，向爐水中加入少量磷酸三鈉的處理；

平衡磷酸鹽處理(EPT)equilibriumphosphatetreatment維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值同時允許爐水中含有不超過lmg/L的游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止爐內生成鈣鎂水垢的處理爐水磷酸鹽處理磷酸鹽處理(PT)phosphate53爐水磷酸鹽處理（PT）的作用可消除爐水中的硬度提高雜質對爐管腐蝕的抵抗能力減緩水冷壁的結垢速率改善蒸汽品質、改善汽輪機沉積物的化學性質和減緩汽輪機腐蝕爐水磷酸鹽處理（PT）的作用可消除爐水中的硬度54關于磷酸鹽處理（PT）標準的說明磷酸鹽處理適用的鍋爐壓力等級關于磷酸鹽處理（PT）標準的說明磷酸鹽處理適用的鍋爐壓力等級55常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)1)壓力規(guī)定本標準規(guī)定，只有汽包壓力低于15.8MPa的鍋爐才能采用PT。2)二氧化硅爐水中的二氧化硅含量指標是由蒸汽二氧化硅指標決定的。20÷(4%+0.4%)=454.5μg/L3）氯離子:氫電導率<0.3μS/cm推算氯離子然后攜帶系數(shù)計算24.3÷(0.4%+0.07%)=5170μg/L取0.8系數(shù)，即4mg/L；4）磷酸根磷酸鹽的加入量要兼顧中和爐水中的硬度和維持爐水pH值的雙重作用。5）pH值主要考慮鍋爐運行過程中的防腐要求，通常下限不得低于9.0，提高爐水pH可以控制蒸汽的含硅量。6）電導率控制有兩個作用，一是控制爐水中的雜質不能過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽的隱藏。常規(guī)磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)56鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根mg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段3.8～5.8——5～155～15≤759.0～11.0—5.9～12.6≤2.0—2～82～8≤409.0～10.5<10012.7～15.8≤0.45≤41～51～5≤259.0～10.0<60a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。采用PT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子a磷酸根pH值a電導率a單段蒸發(fā)分段57爐水低磷酸鹽處理（LPT）標準的說明低磷酸鹽處理爐水控制標準及各指標的來源依據(jù)1）壓力規(guī)定5.9～19.3MPa2）二氧化硅20÷(7.8%+0.2%)=250μg/L3）氯離子3÷(0.4%+0.2%)=500μg/L4）磷酸根一般不允許給水有硬度成分。5）pH值主要考慮鍋爐運行過程中的防腐要求，通常下限不得低于9.0。6）電導率：控制有兩個作用，一是避免爐水中的雜質過度濃縮以免引起腐蝕，二是控制磷酸鹽的加藥量不能太高以免引起磷酸鹽隱藏。數(shù)值來源于鍋爐長期運行的實踐經(jīng)驗

爐水低磷酸鹽處理（LPT）標準的說明低磷酸鹽處理爐水控制標準58采用LPT時爐水質量標準鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根mg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.9～12.6≤2.0—0.5～30.5～3≤259.0～9.8<6012.7～15.8≤0.45≤20.5～30.5～3≤159.0～9.7<4015.9～19.3≤0.25≤0.50.3～2——9.0～9.7<30a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。采用LPT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子amg/L59平衡磷酸鹽處理（EPT）維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的臨界值，同時允許爐水中含有不超過1mg/L游離氫氧化鈉，以防止水冷壁管發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕以及防止爐內生成鈣鎂水垢的處理稱為平衡磷酸鹽處理，英文為：equilibriumphosphatetreatment，簡稱EPT。平衡磷酸鹽處理（EPT）維持爐水中磷酸三鈉含量低于發(fā)生磷酸鹽60采用EPT時爐水質量標準鍋爐汽包壓力MPa二氧化硅amg/L氯離子amg/L磷酸根bmg/LpH值a（25℃）電導率a（25℃）μS/cm單段蒸發(fā)分段蒸發(fā)凈段鹽段5.9～12.6≤2.0—0～30～3≤259.0～9.8<6012.7～15.8≤0.45≤10～30～3≤159.0～9.7<4015.7～19.3≤0.25≤0.10～2——9.0～9.7<30a均指單段蒸發(fā)值或凈段蒸發(fā)值。b磷酸根的含量由試驗確定。采用EPT時爐水質量標準鍋爐汽包二氧化硅a氯離子a磷酸根bp61爐水氫氧化鈉處理為了防止鍋爐腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理稱為爐水氫氧化鈉處理，英文為：caustictreatment，簡稱CT。爐水氫氧化鈉處理為了防止鍋爐腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的62氫氧根的氧的部分和金屬氧化膜最外側的原子因化學吸附而結合，一方面使金屬表面的化學結合力飽和，從而改變了金屬/溶液界面的結構，大大提高了陽極反應的活化能，致使金屬同腐蝕介質的化學反應能力顯著減小。由于氫氧根在吸附過程中排擠原來吸附在金屬表面的水分子層，這也就降低了金屬的離子化過程。因此，氫氧根的吸附作用使得金屬保持鈍化狀態(tài)。同時，由于氫氧化鈉與氧化鐵形成了二價鐵以及三價鐵的羥基絡合物，使金屬表面形成致密的保護膜。爐水氫氧化鈉處理的原理氫氧根的氧的部分和金屬氧化膜最外側的原子因化學吸附而結合，一63爐水氫氧化鈉處理各指標的來源依據(jù)1）pH標準中規(guī)定pH值的下限為9.2，比磷酸鹽處理高0.2，主要是考慮爐水的緩沖性弱。上限考慮不發(fā)生堿性腐蝕。2）電導率控制電導率有兩個作用，一是可防止加藥過量，爐水每增加1mg/L氫氧化鈉可使電導率增加約3S/cm。二是適當控制爐水含鹽量，防止因濃縮引起腐蝕。大致可以這樣認為，鍋爐加藥和雜質在爐水中濃縮產(chǎn)生的電導率各占一半。3）氫電導率控制氫電導率可以間接控制陰離子(尤其是強酸陰離子)的含量。4）NaOH控制氫氧化鈉濃度的上限，其目的是在保證爐水堿度的前提下，防止過量氫氧化鈉可能帶來的堿腐蝕或在高熱負荷區(qū)濃縮引起苛性脆化。5）氯離子是破壞金屬表面氧化膜，引起腐蝕的主要陰離子，應加以控制。爐水氫氧化鈉處理各指標的來源依據(jù)1）pH標準中規(guī)定pH值64汽包鍋爐氫氧化鈉處理爐水質量標準汽包壓力MPapH（25℃）電導率氫電導率氫氧化鈉1)氯離子2)μS/cm（25℃）mg/L5.9～12.69.2～9.7－≤3.0≤1.5－12.7～15.69.2～9.7<10≤2.0≤1.5≤0.415.7～18.39.2～9.5<10≤1.5≤1.03)≤0.2注：1)爐水氫氧化鈉控制值下限應根據(jù)通過試驗確定，其余控制指標按照國標GB/T12145執(zhí)行2)汽包爐應用給水加氧處理時氯離子含量控制在≤0.15mg/L；3)汽包爐應用給水加氧處理時氫氧化鈉含量控制在0.4~0.8mg/L。汽包鍋爐氫氧化鈉處理爐水質量標準汽包壓力pH電導率氫電導率氫65氫氧化鈉濃度的確定設NaOH的濃度為b(mg/L)，氨的濃度為c(mg/L)，氫氧化鈉濃度的確定設NaOH的濃度為b(mg/L)，氨的濃度66采用LPT或EPT時游離NaOH的計算圖曲線自下而上NH3的濃度分別為0，0.05，0.1，0.15……0.75mg/L采用LPT或EPT時游離NaOH的計算圖曲線自下而上NH3的67爐水采用氫氧化鈉處理的優(yōu)、缺點優(yōu)點：1）降低了水冷壁酸性腐蝕的風險2）允許爐水有較高濃度的氯化物3）可以減緩水冷壁的結垢現(xiàn)象缺點：1）不能消除爐水中的硬度成分2）可能發(fā)生苛性脆化3）對給水水質要求嚴格，采用氫氧化鈉處理時，給水氫電導率(25℃)通常應小于0.20μS/cm，比磷酸鹽處理要求嚴格。爐水采用氫氧化鈉處理的優(yōu)、缺點優(yōu)點：68爐水全揮發(fā)處理鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑的處理稱為爐水全揮發(fā)處理，英文為all-volatiletreatment，簡稱AVT。優(yōu)點：不向鍋爐中加入任何固體藥劑，不存在濃縮、蒸干、隱藏等現(xiàn)象。缺點：不能消除爐水中的硬度成分；爐水pH值較低。爐水全揮發(fā)處理鍋爐給水加氨和聯(lián)氨或只加氨，爐水不再加任何藥劑69爐水采用AVT應注意的事項(1)為了使爐水pH>9.0，給水pH值應大于9.2。(2)水、汽系統(tǒng)氨含量偏高，使銅部件易發(fā)生氨腐蝕。(3)爐水的緩沖性弱，給水氫電導率最好小于0.2S/cm。(4)由于高溫狀態(tài)下爐水pH值偏低，所以，以分子狀態(tài)溶解攜帶的雜質在蒸汽中的含量明顯增高。(5)一旦發(fā)現(xiàn)給水有硬度，爐水應立即轉化為PT。爐水采用AVT應注意的事項(1)為了使爐水pH>9.0，給70爐水采用AVT時爐水pH值較低的原因1）因為氨的汽、水分配系數(shù)較大2）高溫狀態(tài)下氨的堿性弱。爐水采用AVT時爐水pH值較低的原因1）因為氨的汽、水分配系71圖4-1氨的汽、水分配系數(shù)(來自鍋爐實測數(shù)據(jù))圖4-1氨的汽、水分配系數(shù)(來自鍋爐實測數(shù)據(jù))72圖4-2溫度對pH值的影響圖4-2溫度對pH值的影響73給水與爐水處理的加藥加藥方式

從運行方式分，有間斷加藥和連續(xù)加藥從加藥壓力分，有高壓加藥與低壓加藥從控制方式分，有電導式控制加藥和電極式控制加藥給水與爐水處理的加藥加藥方式74加藥配制方面應注意的問題配藥用水：除鹽水藥品純度：分析純藥箱材質：不銹鋼（304）加藥系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)加藥配制方面應注意的問題配藥用水：除鹽水751)按加藥方式，可分為自動加藥和手動加藥。自動加藥的控制信號可以為磷酸鹽在線儀表信號，也可以為爐水電導率在線儀表信號。前者要求磷酸鹽在線儀表的檢測應準確，后者要求凝汽器(鈦管或不銹鋼管)無泄漏，給水中無硬度。2)按運行方式，可分為連續(xù)加藥和間斷加藥。磷酸鹽的加藥控制方法1)按加藥方式，可分為自動加藥和手動加藥。自