浅议锅炉内水处理防垢防腐药剂选择探析

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1、浅议锅炉内水处理防垢防腐药剂选择探析　　摘要：热水锅炉在我国应用广泛，使用单位对锅炉给水止于软化、除氧处理，不重视锅内水加防垢防腐药剂处理，导致结垢、腐蚀问题未彻底解决，后果严重。本文分类阐述锅内水防垢防腐药剂各自优点与不足，并介绍了相关的操作与注意要点。关键词：热水锅炉；锅内水处理；防垢防腐药剂选择中图分类号：TK22文献标识码：A1锅内水处理的重要性1.1O2腐蚀去极化剂氧，极易溶于水（溶解氧），且随水温升高溶解度降低。溶解氧与铁反应，腐蚀锅炉。Fe2++2OH-→Fe（OH）24Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3Fe（OH）2+Fe（

2、OH）3→Fe3O4+4H2O氧易腐蚀处是入水口附近、系统接触大气区、水循环不畅处与腐蚀产物沉积处的金属表面。氧腐蚀面积小，但强度大，甚至穿孔。不过氧能钝化金属，但当氧化膜不完整或受损时，腐蚀继续。1.2CO2腐蚀6CO2使铁发生酸腐蚀与电化学腐蚀，与其初蚀物Fe（OH）2反应，若有O2，反应继续：Fe（OH）2+2CO2→Fe（HCO3）24Fe（HCO3）2+O2+H2O→4Fe（OH）3↓+8CO2↑CO2与水反应生成H2CO3，产生H+（去极化剂），腐蚀铁。CO2多来自软化水之NaHCO3与生水之Ca（HCO3）2。1.3结垢腐蚀水垢导热能力是钢

3、铁的十几分之一至几百分之一，极大阻碍锅炉传热，使受热面因温度过高损坏，甚至爆炸，浪费大量劳力、燃料，降低锅炉工作效益。汽轮机处水垢降低其工作效率，且能致故障。更危险的是，水垢下易生腐蚀。若水垢含高价铁，随着受热面温度升高，渗透在沉积物下的锅内水迅速蒸发浓缩，杂质浓度升高，腐蚀产生。2锅内水化学处理优点由前述知，锅内水处理极重要，而锅内水加药防垢防腐处理因其简捷、成本低、效果好、环保节能，甚至不需锅外水处理的优点，备受喜爱。国家标准GB/T1576--2001《工业锅炉水质》也允许根据水源水质、锅炉结构、设计参数选用药剂及加药方式对锅内水处理。3锅内水处理

4、防垢防腐药剂的选择3.1传统的锅内水化学处理药剂3.1.1无机防垢剂6常用的有Na2CO3与Na3PO4，它们能维持锅内水碱度与合适的PH值，并与硬度杂质反应生成易于排出的水渣。加药中必须正确控制锅炉排污，不然水渣二次结垢。Na2CO3高温水解能提高锅内水碱度。Na3PO4与铁反应生成保护膜防腐。二者同时使用的药量可依经验公式估计（锅炉使用原水）或依化学反应式计算（锅炉使用软化水）。强碱NaOH，不能除垢，使用少。但如此情形能用：①锅炉启动适度添加增加锅内水碱度，使PH值迅速合格，且在金属表面形成保护膜；②在硅含量高的软化水中，当锅内水碱度达标，少量添加

5、防止受热面结难除硅垢。高碱度水（负硬度﹥2.0mmol＼L）可用NaH2PO4与Na2HPO4防垢防腐与降低碱度，降低因碱度高导致的碱性腐蚀与汽水共腾。但以上几种也有缺点，除不掉锅内水铁杂质。3.1.2聚合磷酸盐常用的是六偏磷酸钠与三聚磷酸钠。它们都能与锅内水Ca2+、Mg2+、Fe2+生成络合物，但六偏磷酸钠络合Ca2+能力强，三聚磷酸钠络合Mg2+、Fe2+能力强。用时常把药剂加在软水箱或于给水管道设专用加药装置。不可直接加于锅内水，原因：它们或与锅内水NaOH反应或高温水解出Na3PO4失去络合力。六偏磷酸钠能除去给水系统之垢，能对锅内水除垢、降碱

6、，使用更多。3.1.3有机胶体6常用的是栲胶与腐殖酸钠，分子结构均含许多羟基，水解后都生有羧基，羟基、羧基能与锅内水Ca2+、Mg2+生成络合物防垢；栲胶与腐殖酸钠均能在金属表面生成保护膜防腐，都有渗透性，渗透除垢，腐殖酸钠的渗透性更强，煮炉除垢时常加它。栲胶中的单宁还用做除氧剂，除氧功效随锅内水碱度增大增大。3.1.4无机除氧剂无机除氧剂主要指亚硫酸盐。Na2SO3使用最广，有价格低、来源便捷、同氧反应极快、无毒等优点。其除氧功效随pH值升高降低，在锅炉给水pH值条件下除氧功效好。加药用量，给水不除氧依计算公式定；给水除氧依SO32-在2-7mg/L添

7、加。日常锅内水保持SO32-在10-30mg/L的余量。为提高Na2SO3与氧反应速度，可添加Cu2+、Mn2+、Co2+、Ni+等水溶性氯化物，硝酸盐或磷酸盐做催化剂；Co2+催化效果最好。催化剂用量低于1mg/L。但Na2SO3有不足：与氧反应生成的Na2SO4增加锅内水溶解固形物；可能生成难除水垢CaSO4；易被氧化失效。小型直流与贯流式热水锅炉因自身结构不能用无机药剂防垢防腐，只能用有机药剂防垢防腐，挥发性除氧剂除氧。3.2有机防垢剂3.2.1膦酸盐6常用的有氨基三亚甲基膦酸盐（ATMPS）、乙二胺四亚甲基膦酸盐（EDTMPS）、羟基亚乙基二膦酸

8、盐（HEDPS）、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸盐（DETPMPS），其分子结构之碳磷