Фосфатирование котловой воды

Урок № 26

“Методы борьбы с отложениями в котельных агрегатах”

Для предотвращения образования в барабанных ко­тельных агрегатах накипи используются следующие меры:

- глубокое умягчение добавляемой в питательную систему воды;

- предотвращение загрязнений питатель­ной воды и ее составляющих продуктами коррозии кон­струкционных материалов;

- устранение присосов ох­лаждающей воды в конденсаторах турбин;

- организа­ция внутрикотловой (коррекционной) обработки воды и поддержание рационального химического режима котло­вой воды;

- устранение местных высоких тепловых нагрузок парогенерирующих труб.

Фосфатирование котловой воды

Поступающие в котельный агрегат катионы Са в Mg способны давать труднорастворимые соединения с различными анионами, присутствующими в котловой воде. Эти соединения по-разному ведут себя в условиях котловой воды. Одни из них (CaSО₄, СаSiO₃) выделя­ются из раствора главным образом на поверхности парогенерирующих труб в виде накипи, другие (СаСОз, 3Са₃(РO4)₂*Са(ОН)₂ выпадают преимущественно в фор­ме взвеси, образующей осадок (шлам), удаляемый из котельного, агрегата продувкой. Цель фосфатирования создать в котловой воде условия, при которых накипеобразователи выделялись бы в форме неприки­пающего шлама. Оно является средством предупрежде­ния образования кальциевой накипи, а не накипи вообще, поскольку трифосфат магния Mg₂(PO4)₂ способен давать накипные отложения.

В практике эксплуатации котельных агрегатов с есте­ственной циркуляцией применяют два режима фосфатирования: фосфатно-щелочной и режим чисто фосфатной щелочности.

Первый состоит в том, что в котловой воде создает­ся и непрерывно поддерживается определенная концент­рация ионов РO и “свободных” (т. е. не связанных с РO ) гидроксильных ионов ОН . Второй режим пред­полагает присутствие в котловой воде только ионов РO и связанных с ним ионов ОН . Такое условие достигается при наличии в воде одного тринатрийфосфата

Режим чисто фосфатной щелочности применяется при питании котельных агрегатов конденсатом с добавкой дистиллята или обессоленной воды; фосфатно-щелочной — при добавке химически обработанной воды. Фос-фатирование целесообразно применять для всех бара­банных котельных агрегатов давлением более 1,6 МПа. Однако необходимо иметь в виду, что лучшим способом предотвратить образование кальциевых накипей являет­ся питание котельных агрегатов водой, лишенной каль­ция. Поэтому наряду с фосфатированием следует стре­миться к всемерному снижению жесткости питательной воды Жп.в.

Фосфатирование не предотвращает железоокисных и медистых отложений. Оно связано с образованием в кот­ловой воде шлама, которое всегда следует учитывать. Таким образом, фосфатный режим может быть безна­кипным, но не бесшламовым. Нередко же фосфаты сами являются источником возникновения отложений (железофосфатных и др.).

Обработка котловой воды комплексонами

В отличие от фосфатирования обра­ботка котловой воды комплексонами может обеспечить безнакипный и бесшламовый режимы котловой воды, а при некоторых условиях — и бескоррозионный. Суще­ствует класс веществ, которые называются комплекс­ными или комплексонами. В качестве их представителя можно привести ставшую широко известной этилен-диаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА), двузамеченная натриевая соль которой получила название «трилон Б».

Процесс трилонирования барабанных котельных аг­регатов состоит в том, что в питательную воду вводят ≤1,5%-ный раствор трилона Б, предварительно подщелоченный NaOH или NI-UOH до рН=8,5. Этот комплексен, связывает катионы накипеобразователей в прочное плохо растворимое со­единение сложного строения (комплексонат). В резуль­тате шламо- и накипеобразующие соединения не возни­кают, чем и обеспечивается безнакипный режим работы котельных агрегатов. Трилонирование, связывая железо в комплекс, уменьшает вынос его паром, что позволяет снизить концентрацию железа в конденсате. Вынос с па­ром железа в сравнении с режимом фосфатирования при комплексонной обработке снижается на 50% и более.

Задачи и результаты комплексонной обработки зави­сят от температуры котловой воды и показателей каче­ства питательной воды. Наиболее высокие концентрации в питательной воде кальция, магния и железа свойст­венны котельным агрегатам среднего давления (4,0 МПа). В этих условиях основной задачей коррекционной обработки является предотвращение щелочнозе­мельных и железоокисных отложений. Питательная вода котельных агрегатов СВД (15,5 МПа) обычно глубоко умягчена, т. е. обладает минимальной жесткостью. В этом случае основной задачей комплексонной. обра­ботки является предотвращение железоокисных отложе­ний в котельном агрегате, уменьшение выноса окислов паром и защита от пароводяной коррозии. Котельные агрегаты давлением 10,0 МПа занимают промежуточное положение, однако процессы, протекающие в них при комплексонной обработке, больше приближаются к тако­вым для котельных агрегатов СВД. При высоком каче­стве питательной воды (добавка дистиллята или обессо­ленной воды) результаты комплексонной обработки будут примерно те же, что и в котельных агрегатах дав­лением 15,5 МПа.

Щелочение котловой воды

При щелочном режиме попадающие в котельный аг­регат накипеобразователи выпадают в виде СаСОз, Mg(OH)2. Карбонат кальция в нещелочной среде (на­пример, в конденсаторах турбин) выделяется на по­верхности нагрева или охлаждения с образованием плот­ной накипи. В условиях щелочной котловой воды карбо­нат кальция выпадает в форме неприкипающего шлама.

Для получения удовлетворительных результатов при этом режиме необходимо поддерживать определенную щелочность котловой воды.

Щелочной режим котловой воды эффективен только для котельных агрегатов с рабочим давлением пара до 1,6 МПа. Это объясняется тем, что устойчивость карбонатного иона СO зависит от температуры, с повышением которой происходит разложение соды. В результате эффективность щелочного режима снижается, а пар загрязняется углекислотой.

Загрязнение пара углекислотой весьма нежелательно, поскольку это вызывает углекислотную коррозию ме­талла конденсатного тракта. Щелочной режим котловой воды обычно используется для котельных агрегатов ма­лой производительности, работающих с теплонапряжением не более 10⁵ Вт/м².

Использовать щелоч­ной режим следует в тех случаях, когда исключены воз­можности применить более совершенные способы борь­бы с накипеобразованием.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: