鍋爐給水處理
發布時間：2021/12/7
在火電廠，為防止鍋爐給水對金屬材料的腐蝕，通常需要進行給水 pH 值的調節。給水 pH 值的調節，根據機組類型、鍋爐運行所采用的水化學工況及給水水質等因素來決定；同時必須考慮對銅和鐵等不同材質金屬的防蝕效果。對于不同壓力的鍋爐，給水 pH 值的控制標準也有區別。高壓以上鍋爐，給水的 pH 值控制在 8.8-9.3 之間，在采用除鹽水作為補給水時，給水處理除進行熱力除氧外，大都輔以聯氨進行化學除氧以及采用氨或胺進行給水 pH 值的調節處理。
一、給水加氨處理原理
在一般情況下，鍋爐給水 pH 值過低的原因是由于它含有游離二氧化碳等酸類物質，所以加氨就相當于用氨水溶液的堿性來中和碳酸等酸類物質的酸性。通常，加氨的目的就是根據鍋爐運行時水化學工況的要求，將給水的 pH 值調節在 8.0 以上，防止腐蝕，主要是防止二氧化碳腐蝕。
1．氨的電離
氨的水溶液稱為氨水，呈堿性，按下式電離：NH3 + H2O ? NH4OH ? NH4+ + OH?
2．中和作用
氨水和水中二元碳酸（H2CO3）的中和反應有以下兩步：NH4OH+H2CO3→NH4HCO3+H2O 、NH4HCO3+NH4OH→(NH4)2CO3+H2O
根據計算，加入的氨量恰好中和H2CO3 至NH4HCO3，則該溶液的pH 值為7.9，若中和至(NH4)2CO3，則該溶液的pH 值為9.2。
3．氨的分配系數
分配系數KF 是指汽水兩相共存時，某物質在蒸汽中的濃度同與此蒸汽相接觸的水中該物質濃度的比值。氨同二氧化碳的分配系數都大于1,但氨的分配系數遠小于二氧化碳。分配系數受溫度（壓力）的影響。
由氨的分配系數可以得知，在汽水循環系統的各部位，氨濃度的分布是不相同的。在凝汽器中，二氧化碳先于氨由抽汽口排出，而含有較多氨的蒸汽在凝汽器不流動部位凝結時，凝結水中的氨濃度很高，可達50mg/L 以上，此現象稱為氨的富集，它會引起銅合金材料的氨蝕。4．絡合作用——銅合金的氨蝕問題
某些金屬離子在有氨的水溶液中，能形成穩定的可溶性絡離子。如：水中的銅離子和鋅離子，在有氨時會形成銅氨絡離子.
在電廠熱力系統采用銅合金材料的低壓加熱器和凝汽器中，由于氨和氧的存在，加快了銅合金材料的溶解，這就是通常所說的銅管的氨腐蝕問題。在凝汽器空抽區中，黃銅的氨腐蝕主要取決于凝結水中氨的濃度和凝汽器的過冷度。
二、加藥處理
氨處理可以使用的藥品有液氨和氫氧化氨。因為氨易于揮發，所以無論在水汽循環系統中的哪個部位加氨，都可使整個系統中有氨，通常需要經過調整試驗來確定加藥量和加藥地點。
1．加藥量
在加藥時要注意的是熱力設備中的銅合金材料因氨的富集而發生的腐蝕問題。根據鍋爐運行時水化學工況所要求的給水pH 值，按照純水中氨濃度與溶液pH 值的關系估算氨的加入量。但是，實際的加氨量在各個機組中是不同的，有必要根據給水中的銅、鐵含量通過調整試驗來確定。在調整試驗中，一方面要確保給水pH 值在水汽質量標準規定的范圍內，另一方面要使給水中的銅、鐵含量保持在最低水平，以減輕鍋內的結垢速度和避免引起腐蝕。
一般在機組啟動時，由于給水含氧量較高和一部分聯胺要消耗于金屬氧化物和還原，所以聯胺加入量要高于正常運行是的計量，有時要高出1倍。
通常給水中允許的氨含量應在1.0-2.0mg/L 以下，以減少氨在凝汽器的空抽區等部位的富集，避免引起銅合金材料的氨蝕問題。
2．加藥系統
給水加氨系統與聯氨的加藥系統和設備相同，氨液經手工（或抽氨泵）加入溶液箱后，用除鹽水配成稀溶液（濃度不超過5%，規程規定為0.5%-1%）。
目前，我國大部分機組的聯胺加藥點是設置在給水泵的入口側，也有少數機組對于加藥點設置在凝結水泵出口和汽機高低壓缸導汽管，并取得較好的效果。