两种锅炉水调节剂使用情况比较
丰中田
［新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 滕州277527］
［摘 要］介绍磷酸三钠和Hydro－X锅炉水调节剂的工作原理，结合2种锅炉水调节剂在新能凤凰（滕州）能源有限公司3台140 t/h循环流化床锅炉上的应用情况进行比较，阐述Hydro－X锅炉水调节剂的优势及使用中存在的问题。
［关键词］ Hydro－X锅炉水调节剂；磷酸三钠；使用情况；经济效益
［中图分类号］TQ 085+.4 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2016）05-0046-02
新能凤凰（滕州）能源有限公司现有2套360 kt/a甲醇装置（合计产能720 kt/a），配套3台140 t/h循环流化床次高压锅炉，以煤炭为原料，为公司甲醇装置提供动力。生产初期锅炉水调节剂采用磷酸三钠，随着装置运行渐趋稳定，为减少锅炉排污量，实现节能增效，于2011年试用了Hydro-X锅炉水调节剂，取得了较好的使用效果。
1 锅炉水调节剂的作用
生产中，按《锅炉安全技术监察规程》（TSGG 0001—2009）第249条规定，锅炉系统的水汽质量应当符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145—2008 ）的规定。为保证锅炉水汽质量满足上述标准要求，需对炉水进行加药处理。锅炉水汽系统通常添加磷酸三钠作为锅炉水调节剂，而近几年来一种新型锅炉水调节剂HydroX逐渐得到推广应用。
1.1 磷酸三钠
磷酸三钠为无色至白色结晶或结晶性粉末，无水物或含1～12分子的结晶水，无臭；易溶于水，其水溶液呈强碱性，在水中几乎完全分解为磷酸氢二钠和氢氧化钠；不溶于乙醇、二硫化碳；在干燥空气中易潮解风化生成磷酸二氢钠和碳酸氢钠。
磷酸三钠用作炉水调节剂，具有防止锅炉受热面结垢、除垢及维持炉水pH和保证蒸汽品质的作用。磷酸三钠能与水中的钙盐、镁盐反应生成不溶性的磷酸钙、磷酸镁，并且不会附着在汽包内表面，而是松软地悬浮于水中，随排污水排出，从而避免锅炉结垢，且磷酸三钠有表面活性剂的作用，能将已结垢部分变得松软而脱落，随排污水排出。另外，磷酸三钠能够调节控制炉水的pH，使炉水的 pH大于7，以使锅炉金属表面形成稳定的保护膜，使腐蚀减缓；同时由于给水中含有微量的CO2，通过磷酸三钠的调节作用可调高pH，将碳酸全部转化成HCO-3-，从而使游离CO2对锅炉的腐蚀作用下降。但磷酸三钠加多了，会造成炉水电导率、含盐量过高，汽水共腾造成蒸汽含盐量上升，蒸汽品质恶化；还容易造成炉水碱度过高，导致晶间腐蚀苛性脆化。
1.2 Hydro-X锅炉水调节剂
Hydro-X锅炉水调节剂是丹麦海德罗奥国际有限公司生产的一种有机、无机复合型锅炉水调节剂，由木质素、藻朊酸钠、腐植酸钠、丹宁酸钠、淀粉、乙二醇衍生物、氢氧化钠、磷酸三钠等8种物质组成。其中，木质素的作用是疏松和分解锅炉水垢；藻朊酸钠和腐植酸钠的作用是防止水垢生成；丹宁酸钠的作用是形成丹宁酸盐防腐保护膜并吸附氧；淀粉的作用是调节污泥；乙二醇衍生物的作用是抑制泡沫的形成；氢氧化钠的作用是沉淀水中的硬度物质和控制pH，保护磁铁矿膜；磷酸三钠的作用是防止垢的生成并保护铁的表面。该锅炉水调节剂各组分都有其独特的功能，各组分间互相补充、协同形成防垢、防腐、除垢、避免汽水共腾等作用。
2 两种调节剂使用情况的对比
2.1
调节剂使用情况
我公司自2011年9月开始试用Hydro-X锅炉水调节剂，使用Hydro-X锅炉水调节剂前后锅炉炉水及过热蒸汽的部分分析指标（平均值）的对比见表1。
表1 锅炉炉水及过热蒸汽的部分分析指标对比
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项 目 |
锅炉给水 |
锅炉炉水 |
过热蒸汽 |
||||
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pH （25 ℃以下） |
SiO2 /μg·L-1 |
pH |
电导率 /μS·cm-1 |
SiO2 /μg·L-1 |
PO3- 4 /mg·L-1 |
SiO2 /μg·L-1 |
|
|
设计值 |
8.8～9.3 |
＜20 |
9.0～10.5 |
＜150 |
＜2 000 |
2.0～10.0 |
＜20 |
|
厂控值 |
8.8～9.3 |
＜20 |
9.0～10.5 |
＜150 |
＜1 000 |
2.0～10.0 |
＜10 |
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调整前 |
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2011-07 |
9.05 |
10.82 |
9.77 |
69.4 |
509.3 |
4.52 |
9.77 |
|
2011-08 |
9.06 |
15.90 |
9.39 |
69.3 |
408.4 |
4.64 |
9.43 |
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调整后 |
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2011-09 |
9.09 |
11.10 |
9.51 |
32.4 |
773.8 |
6.23 |
9.79 |
|
2011-10 |
|
|
9.66 |
48.9 |
760.9 |
5.39 |
7.82 |
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2015-09 |
9.26 |
9.80 |
9.09 |
52.8 |
754.9 |
7.27 |
6.61 |
|
2015-10 |
9.32 |
4.82 |
9.46 |
63.6 |
635.4 |
7.57 |
5.16 |
由表1可看出：使用磷酸三钠调节剂时（2011年7—8月），炉水浓缩倍数约30～50倍；使用Hydro-X锅炉水调节剂后（2011年9—10月，2015年9—10月），炉水浓缩倍数提至70～130倍，炉水中SiO2含量升高近1倍，蒸汽中的SiO2含量降低30%～45%，蒸汽品质得到优化。
2.2 锅炉排污情况
为保证蒸汽品质，炉水电导率须控制在指标范围内，一般锅炉水排污率控制在2%～3%。
（1）使用Hydro-X锅炉水调节剂前每日锅炉定期排污1次，使用Hydro-X锅炉水调节剂后每7～8 d锅炉定期排污 1次，定期排污降到之前排污量的1/7，每次排污时间与原来一致，每次排污量按1 t计，每月可节约排污水约26 t。
（2）使用Hydro-X锅炉水调节剂前，锅炉连续排污扩容器压力保持在0.4～0.6 MPa，使用Hydro-X锅炉水调节剂后，连排扩容器压力保持在0.2～0.4 MPa。
（3）在保证炉水及蒸汽指标优于前期的基础上，连续排污量降到之前排污量的1/2（以锅炉炉水的电导率和PO43-指标作为排污参照，排污量为估计值）。
使用Hydro-X锅炉水调节剂前后锅炉排污量的对比（2011年的为单炉排污数据，2015年的为双炉排污数据）见表2。
更多内容详见《中氮肥》2016年第5期