磷酸鹽在鍋爐水處理中的運用

唐麗君 石秀明

貴陽開磷化肥有限公司 貴州貴陽 550000

1 鍋爐水質(zhì)情況調(diào)查分析

貴州開磷（集團）有限責任公司是投身磷礦石采礦與磷煤化工制造的國有大型企業(yè)，前身為1958年創(chuàng)立的開陽磷礦，是國家第二個五年計劃前夕融資規(guī)劃的全國三大磷礦石生產(chǎn)基地之一，亦是目前國內(nèi)最大的磷礦石地下開采企業(yè)。目前年采礦量1000萬噸超過，磷肥生產(chǎn)能力少于500萬噸，600萬噸的硫酸生產(chǎn)能力，100萬噸的合成氨生產(chǎn)能力，是貴州省兩大磷化工企業(yè)之一。

在于硫酸、合成氨、燃煤鍋爐等蒸汽生產(chǎn)裝置之中，運用大量的鍋爐，目前有少于60臺鍋爐于交付營運。借以保證鍋爐設備安全性經(jīng)濟運行，確保人民生命、財產(chǎn)安全性，精確應對事故爆發(fā)，對于間接沖擊鍋爐安全性行駛的鍋爐水質(zhì)情況展開裝置的分析：我公司所有鍋爐的運行模式皆使用鍋外加藥的方式，定時對于爐水水質(zhì)展開分析，總體而言，將鍋之內(nèi)輕度結(jié)垢（水垢厚度大于1mm）或是絕不結(jié)垢，水處理設備完備、行駛穩(wěn)定。

2 磷酸鹽防垢處理

2.1 原理

磷酸鹽防垢處理，主要運用的是加磷酸鹽溶液的方式，促使鍋爐水可以始終維持在定量的磷酸根（PO43-）。由于爐水處在融化的條件下，會使得其自身的堿性相對較弱（鍋爐水的pH一般都是在9-11的范圍之內(nèi)），因此，爐水中的磷酸根與鈣離子都會出現(xiàn)以下反應：

10Ca2++6PO43-+2OH-→ Ca10（OH）2（PO）6

所生成的堿式磷酸鈣是一類相對松軟的水渣，很難會隨著鍋爐供水來去除，且也不會黏附在鍋爐之內(nèi)，從而轉(zhuǎn)化成為水垢。

因為堿式磷酸鈣是一類很難溶解的化合物，其自身的溶度積很大，所以假使鍋爐水始終保持在定量短缺PO43-的時候，從而使得鍋爐水中鈣離子（Ca2+）的濃度變大，甚至是其中的濃度與硫酸根離子濃度或者是硅酸根離子濃度的乘積，絕不會達硫酸鈣或是硅酸鈣的溶度積，這樣一來，鍋內(nèi)就不會發(fā)生鈣垢[1]。

2.2 鍋爐水中的磷酸根濃度標準

借以達避免于鍋爐之中造成鈣垢的目的，于鍋爐水中要保持充足的PO43-濃度。這個濃度與爐水之中的SO42-﹑SiO32-濃度有著直接性的聯(lián)系，從自理論之上講是可依據(jù)溶度積推斷的，不過事實上由于沒導出病變合物于高溫鍋爐水中溶度積的數(shù)據(jù)，所以鍋之內(nèi)水渣的具體反應過程亦非常簡單，所以鍋爐水之中的酮根濃度要適宜，依照先前的實踐經(jīng)驗來分析，依照爐的長年行駛實務，保障鍋爐磷酸鹽處置的防垢效果，那么鍋爐水之中要始終保持在一個相對穩(wěn)定的PO43-量。

2.3 加藥方式

在藥物溶解槽中，使用補充水將固體磷酸鹽溶液配制成濃縮磷酸鹽溶液（通常濃度為5-8%），然后使用泵通過機械過濾器泵送溶液。轉(zhuǎn)移到并存儲。在盒子里面。通常有兩種方法從罐中除去磷酸溶液。一種是在汽包中間接加入磷酸溶液到鍋爐水中的方法，另一種是在鍋爐水中加入磷酸溶液的方法[2]。

2.4 加藥量的估算

當用磷酸鹽處理鍋爐水時，有必要考慮用供水轉(zhuǎn)移到鍋中的鈣離子會熔渣并失去PO43-的問題。因此，磷酸的添加量與自來水的硬度有關(guān)，當自來水的硬度上升時，添加的肥料量也增加。在設計師的磷酸鹽計量系統(tǒng)中，劑量是根據(jù)自來水硬度估算的。

3 磷酸鹽在調(diào)節(jié)鍋爐PH中的應用

3.1 應用原理

透過磷酸鹽調(diào)節(jié)酸堿度便是往鍋爐汽包之中添加一定量的磷酸鹽，除此之外亦要合適退出其它的藥品。這樣可把鍋爐水維持平穩(wěn)的酸堿度，并且保持一定的磷酸鹽濃度除此之外亦絕不會造成含電離的氫氧化鈉。于應用過程之中，需維持酮根摩爾比于2.84-2.21間。假如于往鍋爐外部硫酸鹽摩爾比大于2.84，需退出一定量的Na2HPO4；假如鍋爐之中的磷酸鹽摩爾在2.21之內(nèi)的時候，需往鍋爐水中退出一定量氫氧化鈉，維持磷酸根濃度于穩(wěn)定標準范圍之內(nèi)。假如酮鹽摩爾比處在穩(wěn)定范圍之內(nèi)，需降低Na2HPO4投入量，即便鍋爐水中的磷酸鹽摩爾比有所提高，亦要確保鍋爐外部PH量高于9。這樣便絕不會造成鈣垢，亦絕不會造成鍋爐水PH比較高因而發(fā)生故障問題。

3.2 適用范圍和注意事

運用磷酸鹽調(diào)節(jié)PH值，可精確構(gòu)建防垢與防腐，但是絕不是所有鍋爐均能使用該種方法，一般僅是應付在鍋爐予水以除了鹽水與蒸餾水當作補給水；鍋爐設施汽輪機的凝汽器比較嚴格，絕不會造成凝汽器泄漏問題。除超過兩種條件之外，假如忽然退出磷酸鹽會造成鍋爐水水質(zhì)變化，難以對于PH值展開調(diào)節(jié)[3]。

3.3 爐水加磷酸鹽系統(tǒng)

在磷酸溶液的配方體系圖中，從溶液罐中間接排出磷酸三鈉用于攪拌裝置，或者設置4m3的溶解槽，并首先使輸液泵循環(huán)和加熱，轉(zhuǎn)移到溶液罐的制備方法。除了手動控制外，還可以手動控制磷酸的添加，并且可以使用PLC系統(tǒng)：在微機的綜合處理之后手動控制磷酸泵的量。確保加藥皆勻、速度適宜，以防鍋爐之內(nèi)水含鹽量急遽減少，沖擊蒸汽質(zhì)量。

4 結(jié)語

總之，磷酸鹽可精確防止鍋爐外部發(fā)生水垢（鈣垢）問題，除此之外亦能調(diào)控鍋爐水的PH值，精確提升鍋爐運行效率，并防止廢水廢氣堿性過度因而導致水污染，因此磷酸鹽水處理方法于鍋爐水處置之中運用尤為寬泛，在實際應用之中要嚴格控制磷酸鹽投入量，確保磷酸鹽水處理合理性。