锅炉给水处理
[发布日期:2021-12-07]一、给水加氨处理原理
在一般情况下,锅炉给水 pH 值过低的原因是由于它含有游离二氧化碳等酸类物质,所以加氨就相当于用氨水溶液的碱性来中和碳酸等酸类物质的酸性。通常,加氨的目的就是根据锅炉运行时水化学工况的要求,将给水的 pH 值调节在 8.0 以上,防止腐蚀,主要是防止二氧化碳腐蚀。
1.氨的电离
氨的水溶液称为氨水,呈碱性,按下式电离:NH3 + H2O ⇔ NH4OH ⇔ NH4+ + OH−
2.中和作用
氨水和水中二元碳酸(H2CO3)的中和反应有以下两步:NH4OH+H2CO3→NH4HCO3+H2O 、NH4HCO3+NH4OH→(NH4)2CO3+H2O
根据计算,加入的氨量恰好中和H2CO3 至NH4HCO3,则该溶液的pH 值为7.9,若中和至(NH4)2CO3,则该溶液的pH 值为9.2。
3.氨的分配系数
分配系数KF 是指汽水两相共存时,某物质在蒸汽中的浓度同与此蒸汽相接触的水中该物质浓度的比值。氨同二氧化碳的分配系数都大于1,但氨的分配系数远小于二氧化碳。分配系数受温度(压力)的影响。
由氨的分配系数可以得知,在汽水循环系统的各部位,氨浓度的分布是不相同的。在凝汽器中,二氧化碳先于氨由抽汽口排出,而含有较多氨的蒸汽在凝汽器不流动部位凝结时,凝结水中的氨浓度很高,可达50mg/L 以上,此现象称为氨的富集,它会引起铜合金材料的氨蚀。4.络合作用——铜合金的氨蚀问题
某些金属离子在有氨的水溶液中,能形成稳定的可溶性络离子。如:水中的铜离子和锌离子,在有氨时会形成铜氨络离子.
在电厂热力系统采用铜合金材料的低压加热器和凝汽器中,由于氨和氧的存在,加快了铜合金材料的溶解,这就是通常所说的铜管的氨腐蚀问题。在凝汽器空抽区中,黄铜的氨腐蚀主要取决于凝结水中氨的浓度和凝汽器的过冷度。

二、加药处理
氨处理可以使用的药品有液氨和氢氧化氨。因为氨易于挥发,所以无论在水汽循环系统中的哪个部位加氨,都可使整个系统中有氨,通常需要经过调整试验来确定加药量和加药地点。
1.加药量
在加药时要注意的是热力设备中的铜合金材料因氨的富集而发生的腐蚀问题。根据锅炉运行时水化学工况所要求的给水pH 值,按照纯水中氨浓度与溶液pH 值的关系估算氨的加入量。但是,实际的加氨量在各个机组中是不同的,有必要根据给水中的铜、铁含量通过调整试验来确定。在调整试验中,一方面要确保给水pH 值在水汽质量标准规定的范围内,另一方面要使给水中的铜、铁含量保持在最低水平,以减轻锅内的结垢速度和避免引起腐蚀。
一般在机组启动时,由于给水含氧量较高和一部分联胺要消耗于金属氧化物和还原,所以联胺加入量要高于正常运行是的计量,有时要高出1倍。
通常给水中允许的氨含量应在1.0-2.0mg/L 以下,以减少氨在凝汽器的空抽区等部位的富集,避免引起铜合金材料的氨蚀问题。
2.加药系统
给水加氨系统与联氨的加药系统和设备相同,氨液经手工(或抽氨泵)加入溶液箱后,用除盐水配成稀溶液(浓度不超过5%,规程规定为0.5%-1%)。
目前,我国大部分机组的联胺加药点是设置在给水泵的入口侧,也有少数机组对于加药点设置在凝结水泵出口和汽机高低压缸导汽管,并取得较好的效果。