工业窑炉水处理技术给水磨蚀
机组的蒸发会造成杂质浓缩。机组中的垢在热交换表面的沉积,或漂浮物质沉积在金属表面上,变硬、变粘。机组中的低温会分解一些矿物质,导致其它物质溶化度增加。
水底的杂质和沉积物会造成烧蚀和沉积物,如:硫化物、悬浮物,或溶化的铁、油和其它工艺污染物。
溶化的钙和镁的重碳酸根受热会分解释放出氧气,并产生不可溶的氯化盐。
硫化物一般在水底不会大量出现,但在某些条件下会产生硬垢。尤其是在原水处理不彻底的状况下,胶体硅踏入物理水系统,且不能被离子交换工艺消除工业锅炉,必定踏入机组系统,必定减小硅垢产生的趋势,以便减少蒸气的质量。
碳酸缩聚物在水底的溶化度很小,其中溶化性的碳酸称为活性硅(或溶硅)工业锅炉,而大部份却在水底进行聚合而成为双分子或三分子聚合物,最后成为完全不溶化的多分子聚合物,即称为胶体硅。他们在水底处于动平衡状态,并随pH值而变化,当pH值高时,较差转变为可溶硅。因而控制炉水的pH>9.5相当关键。碳酸缩聚物存在于水和蒸气中的害处巨大,即便踏入机组后,胶体硅随着压力及pH值下降而转换为溶硅,因而使炉水底的含硅量不断提高,有时即便加强排污量也无法改变炉水含硅量,同时,碳酸在低温的蒸气中有较大的溶化度,并随压力、温度的下降而溶化度不断减小,所以,踏入机组的碳酸在炉内的沉积其实不多,却大部份被蒸气带走,碳酸随着蒸气的做功过程,气温、压力的增加,而溶化度增加,所以就沉在汽轮机的茎秆或喷管中产生质硬的碳酸盐垢,严重时,可使气压机效率大降幅增长,阻塞通道,限制出力,影响气压机的生产安全,因此,务必控制给水的含硅量,并使用物理品避免炉水的夹带。
回用凝结水的磨蚀形成的铁和铜也能导致系统潜在的磨蚀和沉积物。
机组给水中富含铜和铁时,会在金属受热面上产生铜垢或铁垢,因为金属表面与铜垢、铁垢沉积物之间的电位差别,因而造成了金属的局部磨蚀,这些磨蚀通常是坑蚀,容易导致金属空孔或爆裂,引致设备、管线和管件的泄露,因此害处性巨大,所以,严苛控制给水中铜和铁的浓度,是防止机组磨蚀的必要举措。给水中的铜与铁,通常来始于凝结水、补给水以及生产回水系统,所以应当通过添加缓蚀剂或机械过滤器等避免以上水系统的磨蚀。
油和其它工艺污染物会产生沉积物,并会促使其它杂质的沉积,致使夹带现象。
锈斑和沉积物会在机组表面,非常是炉管上产生一层绝缘层,这会阻挡炉管与炉水循环水的热交换。这些过热最终造成炉管故障。这层绝缘层也会造成更高的能量消耗。机组沉积物也会部份或全部阻塞炉管,继而引发炉管过热或爆管故障。沉积物最终造成不定期的泊车、增加擦洗成本。
磨蚀最终造成设备、管线和管件和金属挫伤,导致某些部位的泄露,机组金属因为与水汽直接接触,再经过高温加热器、除氧器、高温加热器、锅炉、凝汽器等,这个过程为铁的磨蚀提供了足够的逗留时间,比如,铁或磁性四氧化三铁转化为氧化铁,致使磨蚀。
然而,须要辅以有效的炉内处理技术,并结合凝结水处理技术对烧蚀和磨蚀进行综合控制,能够真正处理好窑炉系统的这种问题。
中压机组水系统选用甲酸三钠处理,受自身性质的影响,有显著的处理劣势:
1、PO43-对污垢的抑止没有低药量(信噪比)效应,故对油渍没有抑止疗效,只好生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣,且是按物理计量产生的,排污量大,否则炉内难免有乙酸盐的过饱和沉积,提高夹带的趋势;
2、PO43-原本是成垢配体,在低温高压下未能对机组提供有效的钝化防护,因缩聚的乙酸铁盐是其与磨蚀性离子Fe3+产生的;
3、PO43-对锅水的pH缓冲能力有限,且在机组负荷发生变化时易出现乙酸盐的"暂时消失",致使乙酸钠加入适量;
4、生成的酯类,易因夹带踏入蒸气系统中,造成蒸气系统汽轮机的烧蚀和管道的磨蚀。表现为蒸气系统中Na+、SiO2等浓度过低。
5、对给水带入的Fe和SiO2没有分散疗效,易造成局部沉积,形成电物理磨蚀。
6、磷酸盐垢曾在一些机组系统的汽轮机茎秆和透平上反映的比较突出,阐明蒸气中有乙酸盐垢夹带踏入汽轮机系统。日积月累,对汽轮机常年安全、稳定运行导致严重后果。
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