目前,方快鍋爐與河北邯鄲某一化肥化工企業(yè)達成戰(zhàn)略合作,簽訂了產(chǎn)品合同,由方快鍋爐為其提供一臺20噸的臥式燃氣蒸汽鍋爐(WNS20-1.25-Q),我們的技術(shù)團隊也專門為該公司制定了系統(tǒng)化的鍋爐解決方案,其中就包括很重要的一個環(huán)節(jié)——水處理。
該蒸汽鍋爐主要為該公司的化肥生產(chǎn)提供動力,還有部分蒸汽會直接參與到化肥的加工工序中,故而對蒸汽品質(zhì)的要求較高,且絕不能因為添加藥劑而污染蒸汽。
據(jù)我們了解到,該公司的鍋爐進水取自于地下水,水中的鈣鎂離子含量非常高,如果不經(jīng)處理就流入鍋爐中使用的話,使用不久就會形成嚴重的水垢,水處理措施非常重要。
該廠的蒸汽鍋爐水系統(tǒng)主要分為鍋爐補水、爐水與蒸汽冷凝回水三部分。其中鍋爐補水使用廠方自制的軟化水與蒸汽冷凝回水的混合水,冷凝回水與軟化水的混合比例大約是1∶4。
該廠使用的蒸汽鍋爐水系統(tǒng)中亟需處理的就是鍋爐補水,其含氧量過高,造成鍋爐金屬氧腐蝕是必然的。氧腐蝕是鍋爐系統(tǒng)最常見也是較嚴重的腐蝕形態(tài),它的形式一般是潰瘍型和小孔型的局部腐蝕,一旦形成小孔型腐蝕,則孔內(nèi)外形成電位差,構(gòu)成微型腐蝕電池,孔內(nèi)腐蝕將會越來越嚴重,若不加以控制,就有穿孔的危險,嚴重危害鍋爐的安全運行。
雖然鍋爐的補水都是軟化水,但是軟化水也是有一定硬度的,如果不處理,長期運行累積,也會在金屬管道表面形成一層水垢。垢層越厚,管道的傳熱效果就越差,損耗的燃料就越多,水冷壁的壁溫就越高。當垢層達到一定的厚度時,損失的燃料姑且不提,壁溫會上升到金屬材質(zhì)無法承受的程度,輕則變形,重則龜裂,直至爆管,引發(fā)生產(chǎn)事故。所以鍋爐補水的阻垢處理也很重要。傳統(tǒng)的處理方法是在爐水中加入Na3PO4或Na2HPO4,有時也復配Na2CO3或NaOH,使磷酸根與水中的鈣離子反應生成不溶性的堿式磷酸鈣。這種沉淀物在水中呈分散、松軟狀水渣,流動性大,可隨鍋爐定期排污而排出,而磷酸鎂是一種高度分散的膠體顆粒,不易結(jié)垢。
經(jīng)過實驗篩選,我們的技術(shù)工程師為其選用了純有機阻垢劑TS-9002D,其主要成分為乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)、氨基三亞甲基磷酸(ATMP)和聚羧酸鹽。該阻垢劑對成垢離子的螯合力強,且耐高溫、不易水解,而且可以分散爐水中的鐵雜質(zhì),防止金屬腐蝕物在爐管上的沉積。除了能螯合金屬離子、分散小顆粒之外,該有機阻垢劑還可以通過晶格畸變的作用改變成垢物質(zhì)的形態(tài),使其生成疏散的絡合物水渣,通過排污排出,從而兼具了無機阻垢劑的功能。加藥質(zhì)量濃度為100mg/L,控制爐水中總磷質(zhì)量濃度在20 mg/L左右,可以保持很好的阻垢效果。
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