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        高壓鍋爐鍋水pH值調(diào)整方案的優(yōu)化

        2015-07-16 06:37:50唐玉平
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年10期
        關(guān)鍵詞:pH值調(diào)整優(yōu)化

        唐玉平

        (本鋼集團北營公司發(fā)電廠,遼寧 本溪 117017)

        高壓鍋爐鍋水pH值調(diào)整方案的優(yōu)化

        唐玉平

        (本鋼集團北營公司發(fā)電廠,遼寧 本溪 117017)

        摘 要:火力發(fā)電廠蒸汽鍋爐在運行過程中,因其內(nèi)部水汽環(huán)境的特殊性,使鍋爐容易遭受腐蝕與結(jié)垢的威脅。而調(diào)整好鍋水的pH值,對防止鍋爐的腐蝕和結(jié)垢起到至關(guān)重要的作用。適時對原有調(diào)整方案進行優(yōu)化,使鍋水的pH值始終保持在標(biāo)準值范圍內(nèi),確保熱力設(shè)備安全、穩(wěn)定、高效運行,是生產(chǎn)實際中必須解決的問題。本文通過實際案例,對鍋水pH值調(diào)整方案的優(yōu)化進行了詳細論述。

        關(guān)鍵詞:鍋水;pH值;調(diào)整;優(yōu)化

        一、前言

        本鋼集團北營公司發(fā)電廠現(xiàn)有中、高壓蒸汽鍋爐16臺,全部采用鍋爐外除鹽與鍋內(nèi)加藥相結(jié)合的水處理方式,鍋水選用磷酸三鈉處理,采用連續(xù)加藥方式。其中生產(chǎn)三區(qū)的4臺130t高壓蒸汽鍋爐在運行過程中發(fā)現(xiàn)鍋水的pH值時常有下降到標(biāo)準值以下的現(xiàn)象,并且運用原有加藥調(diào)整方案無法使其有效回升到標(biāo)準值范圍內(nèi)。于是決定對原有的加藥調(diào)整方案進行優(yōu)化。

        二、鍋水pH值過低會產(chǎn)生的不利影響

        1 增強水對鍋爐鋼材的腐蝕。在正常運行條件下,鍋爐內(nèi)金屬表面上常覆蓋一層Fe3O4膜。這是金屬表面在高溫鍋爐水中形成的,這種膜是致密的,具有良好的保護性能,使鍋爐不易遭受腐蝕。但是,當(dāng)鍋水的pH值小于8時,此保護膜會被溶解而遭受破壞,使鍋爐內(nèi)金屬表面失去保護而易遭受腐蝕。

        2 易形成二次水垢。當(dāng)鍋水的pH值較低時,Mg2+易與PO43-反應(yīng)生成磷酸鎂,磷酸鎂Mg3(PO4)2易粘在受熱面上形成二次水垢。

        3 加入鍋爐內(nèi)的磷酸三鈉藥劑的阻垢防垢作用不能正常發(fā)揮。

        表1 鍋水指標(biāo)運行監(jiān)控數(shù)據(jù)

        三、對問題進行分析

        第三生產(chǎn)作業(yè)區(qū)高壓蒸汽鍋爐運行參數(shù)為:額定蒸發(fā)量130t/h ;額定蒸汽壓力9.8MPa ;額定蒸汽溫度510℃ ;汽包工作壓力11.27MPa 。鍋爐補給水采用二級除鹽水。原有鍋水pH值調(diào)整方案為,向鍋爐補給水中加入液氨,使其pH值達到9~9.5之間,向鍋爐水中加入磷酸三鈉藥劑,調(diào)整鍋水的pH值在9~10.5之間,PO43-含量在2mg/L~10mg/L之間。但是,鍋爐在運行一段時間后發(fā)現(xiàn),在補給水中加入液氨及鍋水中加入磷酸三鈉藥劑量沒變的情況下,鍋水的pH值會偶爾直線下降到8以下。此時排查了整個水處理系統(tǒng)各段水質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)混合離子交換器出水、除鹽水、鍋爐給水的pH均正常,唯有鍋水的pH值偏低,而且蒸汽的pH值與鍋爐補給水的pH值基本相當(dāng)。據(jù)此判斷問題出在鍋水中,一定是鍋水中產(chǎn)生了酸性物消耗了鍋水的堿度,使鍋水pH大幅降低。進一步推斷出可能性原因有以下幾種:

        1 該企業(yè)生產(chǎn)水源采用的是河水,而河水中有機物含量高。

        2 其水處理除鹽系統(tǒng)采用的是反滲透加混床的運行方式,整套系統(tǒng)對有機物的去除能力不強,漏過的有機物會隨給水進入鍋爐中。

        3 在對鍋爐補給水和鍋水中的氯離子和二氧化硅含量測定結(jié)果進行比對時發(fā)現(xiàn),鍋水中氯離子的濃縮倍數(shù)比二氧化硅的濃縮倍數(shù)大很多倍,這說明在補給水中有未被檢出的氯成份存在,它很可能以含氯有機物的形式存在于補給水中,因而無法用常規(guī)方法檢測出來。

        四、優(yōu)化方案的制定

        起初采用了加大磷酸三鈉加入量的方法,使鍋水PO43-含量達到8mg/L~11mg/L之間。這樣雖然小幅提升了鍋水的pH值,但是提升速度緩慢,提升幅度不夠??紤]到鍋水中PO43-含量過高會產(chǎn)生許多不良后果,而且磷酸三鈉調(diào)節(jié)pH值的能力有限,所以不宜繼續(xù)提高其加入量。在這種情況下,應(yīng)該考慮加入一種輔助藥劑來幫助提高鍋水的pH值。經(jīng)過篩選我們決定采用40%的氫氧化鈉溶液。經(jīng)過反復(fù)的現(xiàn)場調(diào)整試驗并不斷完善,最終形成如下鍋水pH值調(diào)整方案:

        1 當(dāng)加藥罐(容積為2m3)內(nèi)剩余的藥液用盡后,向加藥罐內(nèi)注入除鹽水至8/10處,然后向加藥罐內(nèi)加入25kg磷酸三鈉和10L液堿(40%氫氧化鈉溶液),開動攪拌泵攪拌至磷酸三鈉全部溶解為止,關(guān)閉攪拌泵開啟加藥泵連續(xù)向鍋爐水中加藥,調(diào)整加藥泵流量,使鍋水的pH值在9~10.5之間,PO43-含量在2mg/L~ 10mg/L之間,電導(dǎo)率≤150μS/cm ,SiO2含量≤2mg/L。并使鍋水pH值(25℃時)和PO4

        3-測定值的交點落在圖1實線圖塊中。中途若有pH值降到9以下的情況時,再向加藥罐內(nèi)補加液堿,每次加1000mL ~2000mL直到鍋水的pH值回升至9以上為止。同時,密切關(guān)注蒸汽指標(biāo)變化情況。務(wù)必保證蒸汽指標(biāo)合格,若蒸汽指標(biāo)偏高,則采用加大鍋爐排污量和調(diào)低加藥泵流量等措施使其降到合格范圍內(nèi)。

        2 適當(dāng)提高鍋爐補給水中液氨的加入量,調(diào)整補給水的pH值在標(biāo)準值9~9.5的上線范圍內(nèi),即pH值保持在9.5左右。

        3 在保證除氧效果的前提下,盡量減少鍋爐補給水中除氧劑二甲基酮肟的加入量,因為過量的二甲基酮肟進入鍋爐中會分解產(chǎn)生酸性物。

        結(jié)語

        完善的優(yōu)化方案實施后,鍋水的pH值等各項指標(biāo)完全恢復(fù)正常。表1是鍋水指標(biāo)的日常運行監(jiān)控數(shù)據(jù)

        優(yōu)化方案從2012年5月份在本鋼北營發(fā)電廠生產(chǎn)三區(qū)實施以來,鍋水的pH值再未出現(xiàn)過大幅降低現(xiàn)象,偶爾有略低于9的情況,經(jīng)補加液堿(40%的氫氧化鈉溶液)調(diào)整后很快回升到9以上。R值(Na/PO4摩爾比)完全控制在2.2~2.8范圍內(nèi),鍋水各項指標(biāo)完全達標(biāo),蒸汽品質(zhì)優(yōu)良。保證了發(fā)電主體設(shè)備安全、穩(wěn)定、高效運行。

        參考文獻

        [1]孫惠雯.鍋爐鍋水總堿度和pH值的同時控制[J].內(nèi)蒙古質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督,2003.

        [2]許興煒.鍋內(nèi)加藥進行鍋水處理[J].中國特種設(shè)備安全,2008.

        [3]王毓.工業(yè)鍋爐鍋內(nèi)水質(zhì)處理方法的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].鍋爐制造,2008.

        中圖分類號:TK227

        文獻標(biāo)識碼:A

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