浅谈低磷酸盐处理工艺在汽包炉水中的应用

于红艳

摘 要：火力发电厂水处理的工作是为了保证热力系统各部分的水汽品质安全，针对汽包炉水磷酸盐处理工艺的改进以及低磷酸盐处理的必要性并介绍了炉水低磷酸盐处理工艺的运行、调整、试验及运行工艺条件，对火电机组经济运行具有十分重要意义。

关键词：汽包锅炉；炉水；低磷酸盐；腐蚀；化学监督

我公司热电联产锅炉气泡包基本都采用低磷酸盐处理工艺，炉水磷酸根浓度都控制在2mg/L以下，并同时加NaOH以维持炉水OH值。通过几十年来的实践经验，采用低磷酸盐处理工艺取得了显著效果。

1.加强炉内低磷酸盐处理工艺的管理

1.1 提高给水水质

采用低磷酸盐处理工艺，必须提高给水水质，保证供给锅炉的给水是优质除盐水，使炉水的含盐量降低，减少磷酸盐同Ca2+、Mg2+等离子的反应量。

1.2采用分析纯的磷酸三钠

与PH-协调磷酸盐处理工艺比较，采用低磷酸盐处理工艺后，炉水中控制的磷酸根浓度降低了很多。所以，炉内处理工艺优化后，可以节约可观的药品费用。但磷酸根浓度降低后，炉水的缓冲性也大幅度降低，所以，采用低磷酸盐处理工艺后，必须提高炉水的清洁度，尽量避免外界杂志对炉水的污染。为此，对加入的炉水校正药品必须保证一定的纯度，如加入的Na3PO4要使用分析纯极，不能使用工业品。采用了低磷酸盐处理工艺，减少了药品用量，提高药品纯度后应该不会增加运行费用。

1.3配置合适的磷酸盐加药浓度

炉水控制的磷酸根浓度降低后，药箱中配置的药液浓度也要相应降低。采用协调PH-磷酸盐处理工艺时，配制的Na3PO4浓度一般为50个/L，而现在采用低磷酸盐处理工艺，根据该厂的经验，配置的Na3PO4浓度要降低至10g/L以下。

炉水中的磷酸根浓度要求小于3，g/L，现锅炉控制在0.5～2mg/L。为维护炉水的PH值，在磷酸根浓度降低后，还要辅以NaOH处理。Na3PO4和NaOH配比一般为Na3PO4·12H2O；NaOH=10；0.3～10；1。配制的比例应通过试验来确定。一般情况下，按这样比例配制的药液加入到炉内，如控制磷酸根浓度小于2mg/L，炉水PH值可达9.2～9.6，炉水电导率通常为5～15μS/cm。还可以根据炉水的酚酞碱度测定值来调整NaOH的配置比例，炉水的酚酞碱度一般控制在0.005～0.025μmol/L。

1.4对汽包加药处理连续均匀

目前将磷酸根浓度控制在一定范围内，控制小于2mg/L。这样的水质工况虽然仍存在着盐类暂时消失现象，但炉水的缓冲性较大，适应性强，同时也便于监督控制。如按低磷酸盐处理水质条件控制，磷酸根浓度控制那么小，则①要自动加药，并采用在线仪表监督，但现在该厂不是自动加药，日常水汽监督仍靠水工分析，很难控制均匀，监督到位；②炉水的缓冲性十分小，对于凝汽器管为铜材的老机组来说，水质工况很难稳定，。从几年运行工况看，炉水磷酸根浓度维持越稳定，水质工况越好。如不连续均匀加药，；磷酸根浓度忽高忽低，水质工况就不好，炉水的PH和磷酸根合格率就较低。热电厂汽包锅炉都将磷酸根浓度控制在0.5～2mg/L范围内，并辅加微量的NaOH处理，水质工况较理想。

1.5 加强机组启停的水质控制

机组在启停过程中，负荷起伏较大，如磷酸根浓度控制不当，容易发生盐类暂时消失現象，给炉管带来腐蚀危险。停炉时，负荷降低，有可能发生沉积的磷酸盐回溶，使磷酸根不断增加，PH大幅度下降；启动时，负荷上升，如炉管沉积物较多，易于发生磷酸盐测不出的情况。针对上述情况，要通过试验采取措施；停炉时，提前少加或停加磷酸三钠；启动时，苛性钠的加入量应适当增加。

1.6 异常水质按异常处理原则进行调整

炉水磷酸根浓度降低后，炉水的缓冲性就降低。对异常水磷酸盐暂时消失现象，磷酸根的适应性就降低。对异常水磷酸盐暂时消失现象，磷酸根的适应性就差。炉水一旦发生异常情况，如凝汽器出现泄露，就要少加或停加NaOH处理。如果炉水水质异常较严重，就要按异常处理原则调整，或改变处理工况，乃至停炉消缺。

2磷酸盐处理工艺概况

2.1 国内外低磷酸盐处理工艺的研究发展

磷酸盐处理工艺应用已有几十年。随着补给水的水质变化（锅炉补给水由软化水改为除盐水）及机组容量、参数的不断增大，磷酸盐处理工艺得到不断发展。

在低磷酸盐处理新工艺的应用研究方面，加拿大提出了平衡盐酸盐处理工艺，美国提出了低磷酸盐处理工艺，这些工艺都经过了多年的运行实践，并在理论上说明了避免磷酸暂时消失现象和酸性磷酸盐腐蚀的可能性。目前，我国国标已将亚临界参数的汽包锅炉炉水磷酸盐处理的磷酸根浓度定位0.5～3ml/L，这相同于平衡磷酸盐处理工艺的控制标准。近几年来，国内已由好几太汽包锅炉应用了低磷酸盐处理工艺（磷酸根浓度小于1mg/L），有的还进行了超低磷酸盐处理工艺的应用研究（磷酸根浓度控制在0.1～0.5mg/L）。这些应用都取得了较成熟的运行经验。

2.2 国内的实际应用情况

在国内，磷酸盐处理主要存在两方面问题；⑴产生酸性磷酸盐腐蚀。酸性磷酸盐腐蚀通常发生在有气囊或汽水冷却不正常的部位。国外测试研究表明，发生酸性磷酸盐腐蚀的直接原因，是因为加入Na2HPO4；⑵发生磷酸盐暂时消失现象。在机组负荷剧烈波动的情况下，采用磷酸盐处理的炉水会发生盐类暂时消失现象，即当负荷剧烈增加时，炉水磷酸盐含量大幅度降低，甚至测不出，PH明显升高；工况相反，负荷降低时，会出现暂时消失的盐类回溶，炉水磷酸盐含量很快增加，炉水PH大幅度降低。炉水在变动负荷下的盐类暂时消失与盐类回溶，都会导致磁性氧化铁保护层的溶解，加速炉管的腐蚀。发生磷酸盐暂时消失现象的主要条件是磷酸盐在炉水中含量，另外还和炉管表面的清洁程度和热负荷有关。不管炉水中Na+与PO43-的摩尔比值（R值）为多少，只要炉水中含有一定量的PO43-，都会发生磷酸盐消失现象。

结束语

经过几十年的实践证明了热电联产采用低磷酸盐处理工艺不仅加强对低磷酸盐处理工艺的管理，而且基本上消除了磷酸盐腐蚀和磷酸盐暂时消失现象，在正常情况下，结合本单位实际情况，我公司采用一级复床除盐处理其炉水电导率应控制在5-15μS/cm以下。