摘要：爐水磷酸鹽處理原理，生產實際應用中存在問題及爐水加藥系統堵塞原因分析及防止措施。

　　關鍵詞:爐水;磷酸鹽加藥;隱藏;管道;堵塞

　　一、爐水磷酸鹽處理原理

　　為了防止在汽包鍋爐中產生鈣垢，除了保證給水水質外，我國大多數電廠都采用爐水磷酸鹽加藥處理，使隨給水進入鍋內鈣離子在鍋內不生成水垢，而形成水渣，隨鍋爐排污排除。(1)使爐水中維持一定量的PO43-，就可使爐水維持一定的pH值，在爐水處在沸騰條件下，爐水pH在9.0～9.7，使進入鍋爐水中的硬度，硅酸等鹽類與磷酸根發生反應：10Ca2++6PO43-+20H-→Ca10(OH)2(PO4)6(堿式磷酸鈣);3Mg2++2SiO32-+20H-+H2O→3MgO•2SiO2•2H2O(蛇紋石);反應產物是一種不粘附在受熱面上的松軟水渣、易隨鍋爐排污排掉，從而防止鍋爐內生成水垢。(2)爐水中維持一定量的PO43-，可防止鍋爐金屬的腐蝕。在較高的pH值下，爐水中的磷酸鹽可在鍋爐金屬表面生成磷酸鹽保護膜，防止金屬的腐蝕。

　　二、爐水磷酸鹽處理弊端

　　1.爐水中磷酸鹽含量標準

　　為了達到防止在鍋爐中產生鈣垢的目的，在爐水中要維持足夠的PO43-含量。這個含量和爐水中的SO42-，SiO32-含量有關，從理論上來講是可以根據濃度積推算的，但是實際上因為沒有得出鈣化合物在高溫鍋爐水中的濃度積的數據，而且鍋內生成水渣的實際反應過程也很復雜，所以鍋爐書中PO43-含量究竟應維持多大合適，還估算不出，主要憑實踐經驗來定。鍋爐水中的PO43-不應太多，太多了不僅隨排污水排出的藥量會增多，使藥品消耗增加，而且還會引起不良后果。

　　(1)增加鍋爐水的含鹽量，影響蒸汽品質。(2)容易和Mg2+生成Mg3(PO4)2，Mg3(PO4)2在高溫水中的溶解度非常小，能黏附在爐管內形成二次水垢。這種二次水垢是一種導熱性很差的松軟水垢。(3)容易在超高壓機組發生磷酸鹽“隱藏”現象。磷酸鹽“隱藏”現象，即當鍋爐負荷增高時，爐水磷酸鹽的濃度明顯降低，而當鍋爐負荷降低或停爐時，磷酸鹽濃度又重新升高的現象。隱藏現象的原因是磷酸鹽從爐水中析出并沉積到水冷壁、汽包壁表面，使爐水磷酸鹽濃度降低，在鍋爐負荷降低或停爐時，管壁的磷酸鹽又重新溶解下來，使爐水磷酸鹽濃度又升高。

　　影響爐水磷酸鹽發生“隱藏”現象主要有以下三個方面：(1)與爐管內近壁層的傳質過程有關，因為爐管內壁的溫度要比管內水溫高，內壁表面是發生鹽類濃縮的主要場所。(2)與鍋爐運轉工況有關，高負荷時爐管局部過熱現象發生幾率增加，鹽類發生局部濃縮的幾率也增加。(3)與磷酸三鈉在水中的溶解特性有關，常溫下磷酸三鈉屬于易溶解鹽類，但是隨著溫度的升高其溶解度變化很大。

　　2.爐水磷酸鹽處理注意事項

　　爐水磷酸鹽處理是向鍋爐水中添加不揮發的鹽類物質，使鍋爐水含鹽量增加。既要保證效果又不影響蒸汽品質，必須注意一下問題：給水殘余硬度應小于5umol/L，以免爐水生成的水渣太多，增加鍋爐排污，甚至影響蒸汽品質。對于結垢的鍋爐，進行磷酸鹽加藥處理時，必須先將水垢清除掉。因為磷酸鹽還能與原先生成的鈣垢作用，水垢逐漸變成水渣或者脫落，爐水因為產生大量水渣影響蒸汽品質。嚴重時脫落的水垢會堵塞爐管，導致水循環發生故障。及時排除生成的水渣，以免鍋爐水中聚集很多水渣，影響蒸汽品質。藥品應應比較純凈，以免雜質帶入爐內。

　　三、爐水磷酸鹽加藥系統堵塞原因分析及處理

　　我廠鍋爐為東方鍋爐廠生產的DG670/13.9-19型鍋爐。鍋爐采用超高壓一次中間再熱，單汽包自然循環鍋爐。給水采用加氨和聯氨調節，pH值控制在9.2-9.6，爐水pH值控制在9.0-9.7，爐水磷酸鹽采用連續加入的方式，無凝結水精處理。我廠共發生兩次爐水磷酸鹽系統堵塞，一次為爐側一次門前管道堵塞造成，采取的處理措施是接臨時管道進行反沖洗;一次為加藥泵出口管道發生管道氣塞，采取措施是停機前對管路進行沖洗。2019年4月15日，我廠11號機組C修后啟動，啟動初期爐水磷酸鹽指標偏低，考慮我廠沒有精處理機組啟動初期水質較差，磷酸鹽大部分與帶入爐內雜質離子反應所致。

　　4月15日二值化學巡檢人員發現磷酸鹽加藥泵出口小聯箱南端焊口開焊，聯系檢修人員處理，處理后發現磷酸鹽加藥泵出口壓力過高，同時發現爐水磷酸根含量下降趨勢。對爐水磷酸根試驗藥品進行更換，對爐水水樣進行排污，再次采樣化驗爐水磷酸根含量低于標準，調整加藥頻率、行程，未見爐水磷酸跟增漲趨勢。判斷磷酸鹽沒有加入到汽包中。分析3號磷酸鹽加藥泵故障，隔膜損壞、安全閥損壞，備用磷酸鹽泵4號有缺陷未處理好，改用10號機組2號磷酸鹽串聯加藥泵，同樣加不上藥，排除3號磷酸鹽泵的問題，懷疑磷酸鹽泵出口到汽包管道堵塞。分析11號爐側逆止門不能起到逆止作用，初期汽包間爐側僅一手動門，怕手動門不嚴，爐側高溫高壓，未對爐側逆止門進行排查，仍分析為化學加藥側管道或閥門，對化學側逆止門進行更換，仍未見效果。

　　經嘗試爐側手動門嚴密，對爐側逆止門進行更換，同時對加藥管進行斷開，啟動磷酸鹽加藥泵，從汽包側排出少許白色固形物，接通管道爐水磷酸鹽仍然加不進去，因為11號爐C修對汽包進行了解體檢修，汽包內部雜質較多，分析爐側磷酸鹽加藥管堵塞。采取措施將磷酸鹽加到乙側連排管中，由乙側進行加藥，單甲側進行排污。管路接好后，決定用臨時管進行反沖洗，幾分鐘后聽到沖刷聲音，恢復原加藥方式，爐水磷酸鹽指標恢復正常。

　　2019年7月12日，11號機組啟動后又發生爐水磷酸鹽加不進去，3、4號磷酸鹽加藥泵故障排除，分析仍為管路堵塞問題，關閉爐側一次手動門，斷開逆止閥，啟動3號磷酸鹽加藥泵，開始是大量氣體，后續藥劑正常按頻率流出，將爐側又進行反沖洗，加藥正常。兩次發生爐水磷酸鹽加藥系統堵塞，加藥管的堵塞，影響爐水加藥調節，進而影響爐水、蒸汽品質，為了防止類似的情況再次發生，對兩次加藥管堵塞原因進行分析。每次機爐大修并沒有將加藥管清理列入檢修項目，以前停爐檢修只是檢查加藥管上的小孔堵沒堵，沒堵就不清理加藥管，因此加藥管未進行徹底清理是造成管內堵塞的原因之一。

　　磷酸鹽在加藥管內的狀態，通常加藥泵出口磷酸鹽的質量分數在0.5%，當爐水磷酸根濃度達到要求就會人為的停止加藥，汽包內整個加藥管內的藥液得不到稀釋，在濃度上變成“死區”，在此溫度下磷酸鹽的溶解特性決定它將析出鹽類。如果加藥泵打出的藥液不能將此附著物沖刷掉或者沖刷掉又沉積在某個彎頭部位，那么這種固相附著物逐漸增加，最終導致加藥管的阻塞。

　　第二次磷酸鹽加藥系統堵塞，機組檢修，并未對汽包進行解體檢修，排除外界污染因素，啟動加藥泵管內噴射后大量氣體，分析爐水加藥管與伴熱管一起包在保溫內，停爐前，加藥管藥液減少，與伴熱管緊挨加藥管內壁發生汽化，產生大量氣體，造成管道氣塞。磷酸鹽加藥系統堵塞解決措施及其防止(1)防止出現機械故障而導致加藥管的堵塞，利用機組檢修定期對加藥管進行徹底清理。(2)注意溫度對磷酸鹽溶解度的影響，做好補給水處理，保證給水水質非常優良的情況下，應盡量降低爐水中磷酸鹽含量的標準。(3)保持爐水低磷酸鹽處理，增大爐水加藥流量。(4)機組停爐時用除鹽水對管路進行沖洗。

　　參考文獻

　　[1]王永旭劉志華張鳳龍.導致爐水加藥系統堵塞原因[J].東北電力技術,1999,第5期.

　　[2]探討陡河電廠#8爐汽包加藥管堵塞原因及處理.

　　[3]施燮鈞王蒙聚肖作善.熱力發電廠水處理

　　電力論文投稿刊物：東北電力技術促進東北電網的技術進步，提高電網的管理水平和經濟效益。在內容上堅持理論結合實際，主張先進性和實用性并重，注意層次性，適當考慮知識性。