淺談低磷酸鹽處理工藝在汽包爐水中的應用

于紅艷

摘 要：火力發電廠水處理的工作是為了保證熱力系統各部分的水汽品質安全，針對汽包爐水磷酸鹽處理工藝的改進以及低磷酸鹽處理的必要性并介紹了爐水低磷酸鹽處理工藝的運行、調整、試驗及運行工藝條件，對火電機組經濟運行具有十分重要意義。

關鍵詞：汽包鍋爐；爐水；低磷酸鹽；腐蝕；化學監督

我公司熱電聯產鍋爐氣泡包基本都采用低磷酸鹽處理工藝，爐水磷酸根濃度都控制在2mg/L以下，并同時加NaOH以維持爐水OH值。通過幾十年來的實踐經驗，采用低磷酸鹽處理工藝取得了顯著效果。

1.加強爐內低磷酸鹽處理工藝的管理

1.1 提高給水水質

采用低磷酸鹽處理工藝，必須提高給水水質，保證供給鍋爐的給水是優質除鹽水，使爐水的含鹽量降低，減少磷酸鹽同Ca2+、Mg2+等離子的反應量。

1.2采用分析純的磷酸三鈉

與PH-協調磷酸鹽處理工藝比較，采用低磷酸鹽處理工藝后，爐水中控制的磷酸根濃度降低了很多。所以，爐內處理工藝優化后，可以節約可觀的藥品費用。但磷酸根濃度降低后，爐水的緩沖性也大幅度降低，所以，采用低磷酸鹽處理工藝后，必須提高爐水的清潔度，盡量避免外界雜志對爐水的污染。為此，對加入的爐水校正藥品必須保證一定的純度，如加入的Na3PO4要使用分析純極，不能使用工業品。采用了低磷酸鹽處理工藝，減少了藥品用量，提高藥品純度后應該不會增加運行費用。

1.3配置合適的磷酸鹽加藥濃度

爐水控制的磷酸根濃度降低后，藥箱中配置的藥液濃度也要相應降低。采用協調PH-磷酸鹽處理工藝時，配制的Na3PO4濃度一般為50個/L，而現在采用低磷酸鹽處理工藝，根據該廠的經驗，配置的Na3PO4濃度要降低至10g/L以下。

爐水中的磷酸根濃度要求小于3，g/L，現鍋爐控制在0.5～2mg/L。為維護爐水的PH值，在磷酸根濃度降低后，還要輔以NaOH處理。Na3PO4和NaOH配比一般為Na3PO4·12H2O；NaOH=10；0.3～10；1。配制的比例應通過試驗來確定。一般情況下，按這樣比例配制的藥液加入到爐內，如控制磷酸根濃度小于2mg/L，爐水PH值可達9.2～9.6，爐水電導率通常為5～15μS/cm。還可以根據爐水的酚酞堿度測定值來調整NaOH的配置比例，爐水的酚酞堿度一般控制在0.005～0.025μmol/L。

1.4對汽包加藥處理連續均勻

目前將磷酸根濃度控制在一定范圍內，控制小于2mg/L。這樣的水質工況雖然仍存在著鹽類暫時消失現象，但爐水的緩沖性較大，適應性強，同時也便于監督控制。如按低磷酸鹽處理水質條件控制，磷酸根濃度控制那么小，則①要自動加藥，并采用在線儀表監督，但現在該廠不是自動加藥，日常水汽監督仍靠水工分析，很難控制均勻，監督到位；②爐水的緩沖性十分小，對于凝汽器管為銅材的老機組來說，水質工況很難穩定，。從幾年運行工況看，爐水磷酸根濃度維持越穩定，水質工況越好。如不連續均勻加藥，；磷酸根濃度忽高忽低，水質工況就不好，爐水的PH和磷酸根合格率就較低。熱電廠汽包鍋爐都將磷酸根濃度控制在0.5～2mg/L范圍內，并輔加微量的NaOH處理，水質工況較理想。

1.5 加強機組啟停的水質控制

機組在啟停過程中，負荷起伏較大，如磷酸根濃度控制不當，容易發生鹽類暫時消失現象，給爐管帶來腐蝕危險。停爐時，負荷降低，有可能發生沉積的磷酸鹽回溶，使磷酸根不斷增加，PH大幅度下降；啟動時，負荷上升，如爐管沉積物較多，易于發生磷酸鹽測不出的情況。針對上述情況，要通過試驗采取措施；停爐時，提前少加或停加磷酸三鈉；啟動時，苛性鈉的加入量應適當增加。

1.6 異常水質按異常處理原則進行調整

爐水磷酸根濃度降低后，爐水的緩沖性就降低。對異常水磷酸鹽暫時消失現象，磷酸根的適應性就降低。對異常水磷酸鹽暫時消失現象，磷酸根的適應性就差。爐水一旦發生異常情況，如凝汽器出現泄露，就要少加或停加NaOH處理。如果爐水水質異常較嚴重，就要按異常處理原則調整，或改變處理工況，乃至停爐消缺。

2磷酸鹽處理工藝概況

2.1 國內外低磷酸鹽處理工藝的研究發展

磷酸鹽處理工藝應用已有幾十年。隨著補給水的水質變化（鍋爐補給水由軟化水改為除鹽水）及機組容量、參數的不斷增大，磷酸鹽處理工藝得到不斷發展。

在低磷酸鹽處理新工藝的應用研究方面，加拿大提出了平衡鹽酸鹽處理工藝，美國提出了低磷酸鹽處理工藝，這些工藝都經過了多年的運行實踐，并在理論上說明了避免磷酸暫時消失現象和酸性磷酸鹽腐蝕的可能性。目前，我國國標已將亞臨界參數的汽包鍋爐爐水磷酸鹽處理的磷酸根濃度定位0.5～3ml/L，這相同于平衡磷酸鹽處理工藝的控制標準。近幾年來，國內已由好幾太汽包鍋爐應用了低磷酸鹽處理工藝（磷酸根濃度小于1mg/L），有的還進行了超低磷酸鹽處理工藝的應用研究（磷酸根濃度控制在0.1～0.5mg/L）。這些應用都取得了較成熟的運行經驗。

2.2 國內的實際應用情況

在國內，磷酸鹽處理主要存在兩方面問題；⑴產生酸性磷酸鹽腐蝕。酸性磷酸鹽腐蝕通常發生在有氣囊或汽水冷卻不正常的部位。國外測試研究表明，發生酸性磷酸鹽腐蝕的直接原因，是因為加入Na2HPO4；⑵發生磷酸鹽暫時消失現象。在機組負荷劇烈波動的情況下，采用磷酸鹽處理的爐水會發生鹽類暫時消失現象，即當負荷劇烈增加時，爐水磷酸鹽含量大幅度降低，甚至測不出，PH明顯升高；工況相反，負荷降低時，會出現暫時消失的鹽類回溶，爐水磷酸鹽含量很快增加，爐水PH大幅度降低。爐水在變動負荷下的鹽類暫時消失與鹽類回溶，都會導致磁性氧化鐵保護層的溶解，加速爐管的腐蝕。發生磷酸鹽暫時消失現象的主要條件是磷酸鹽在爐水中含量，另外還和爐管表面的清潔程度和熱負荷有關。不管爐水中Na+與PO43-的摩爾比值（R值）為多少，只要爐水中含有一定量的PO43-，都會發生磷酸鹽消失現象。

結束語

經過幾十年的實踐證明了熱電聯產采用低磷酸鹽處理工藝不僅加強對低磷酸鹽處理工藝的管理，而且基本上消除了磷酸鹽腐蝕和磷酸鹽暫時消失現象，在正常情況下，結合本單位實際情況，我公司采用一級復床除鹽處理其爐水電導率應控制在5-15μS/cm以下。