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摘要：本文作者介绍了余热锅炉热力系统加药处理方式，结合冷-热-电三联供分布式能源站热力系统工艺流程及能源站热用户生产性质，对冷-热-电三联供分布式能源站余热锅炉热力系统化学加药处理工艺提出了建议。
关键词：给水加氨；氧化性全挥发处理； 炉水低磷酸盐处理；
1引言
冷-热-电三联供分布式能源站大多采用燃气轮机和蒸汽轮机发电的组合，通过余热锅炉回收燃气轮机排气的热量，向用户供电、供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。由于存在余热锅炉和蒸汽轮机，也就有水质控制和水汽品质引起的腐蚀、结垢等问题。余热锅炉给水、炉水必须采取有效的处理方式，才能保障水汽品质优良、热力系统安全经济运行。
2.给水处理方式
2.1补给水处理和水质
当前，随着除盐水系统工艺成熟及工程造价的降低，大多数余热锅炉补给水均采用除盐水，携带进入锅炉的硬度及其他盐分极低，但溶解的CO2、O2会导致给水系统金属管道腐蚀，腐蚀产物的沉积进而影响炉管的传热甚至爆管。
2.2给水水质调节方式
2.2.1还原性全挥发处理
在对给水进行热力除氧的同时，向给水中加氨和还原剂的给水水质调节方式。所用药品（氨和联氨）都是挥发性的，同时加入还原剂（联氨等）使给水具有较强的还原性。
2.2.2氧化性全挥发处理
在对给水进行热力除氧的同时，只向给水中加氨（不再加任何其他药品）的给水水质调节方式。由于不向给水中加还原剂，给水具有一定的氧化性。
2.2.3加氧处理
向给水中加微量氧（不对给水进行热力除氧），同时向给水中加较少量氨的给水水质调节方式。此时，给水中因含有微量的溶解氧而具有较强的氧化性。加氧处理给水质量标准要求
2.3给水加氨原理
为了防止或减轻给水对金属材料的腐蚀性，除了尽量的减少给水中的溶解氧含量外，还必须进行给水的pH调节。在一定范围内提高给水的pH值，可明显地减少钢铁的腐蚀速度。如下图所示：
图1 碳钢在高温水中的腐蚀速度与水的pH的关系
给水加氨处理的实质是用氨来中和给水中的游离二氧化碳，并碱化介质，把给水的pH值提高到规定的数值。在给水中加入氨后，水中存在下面的得平衡：
NH3•H2O NH4++OH-
因而使水呈碱性，防腐蚀效果十分明显，它不仅减轻了水中游离二氧化碳对热力系统钢铁材料的腐蚀，并由此降低了各种水和汽中铁含量，减少了水汽系统中的腐蚀产物，特别是减轻了锅炉受热面上的沉积和结垢，提高了热传导效率，防止受热面局部过热爆管。
2.4给水加联氨原理
为了防止锅炉运行期间的氧腐蚀，必须进行给水除氧，使给水的氧含量降低到最低水平。给水除氧通常采用热力除氧法和化学加氧法。热力除氧法采用热力除氧器除氧，它是给水除氧的主要措施。化学除氧法在给水中加入还原剂出去热力除氧后残留的氧，它是给水除氧的辅助措施。热力除氧器出口水溶解氧可降低到5~10ug/L。
给水加联氨除氧在电厂的给水处理中得到广泛应用， 联氨是一种还原剂，特别是在碱性溶液中，它的还原性更强。联氨在给水中和氧发生反应，其反应式为：
N2H4 +O2→N2+2H2O
2.4.1给水加联氨造成分布式能源站热力系统的腐蚀
水汽系统中加入联氨后，给水处于还原条件下。在一定的温度范围内，在钢表面形成了易溶的Fe3O4膜。在给水的高流速下，就会将钢铁表面的Fe3O4膜溶下而产生冲蚀，即为水流加速腐蚀（FAC）。
温度条件对流动加速腐蚀的发生极为重要，在150℃～200℃条件下容易发生。而余热锅炉中低压汽包周围、低压蒸发管介质温度，是发生FAC最敏感的温度。
通过停加联氨、调高给水pH可有效防止余热锅炉给水系统的酸性腐蚀及流动加速腐蚀。
2.4.2给水加联氨对分布式能源站热用户的不良影响
联氨为有毒化合物，对人体有致癌危害。当分布式能源站热用户采用蒸汽用于食品加工或采用混合方式加热生活用水时，若蒸汽携带联氨，将会污染用户产品或造成人身伤害。现大多数分布式能源站建在工业园区，热用户用汽性质复杂。
因此，不设置给水加联氨系统，可有效保障供热蒸汽无毒无害。
2.4.3结合余热锅炉工艺流程及热用户对蒸汽品质的要求，建议分布式能源站热力系统中不加入联氨。
3.炉水加磷酸盐系统
3.1炉水加磷酸盐原理
给水进入锅炉会携带结垢物质，通过炉水中加入磷酸盐，可使结垢物质成为水渣析出，或者使之呈溶解状态，或者使之变为悬浮细粒呈分散状态，通过锅炉排污将其排除于锅外，以防止结垢物质在锅内结垢。磷酸盐防垢处理就是用加磷酸盐溶液的方法，使锅炉水中经常维持一定量的磷酸根（PO43-）。在锅炉水沸腾和碱性较强（锅炉水的pH值一般在9~10的范围内）的条件下，炉水中的钙离子与磷酸根会发生下列反应：
10Ca2++6PO43-+2OH-→3Ca3（PO4）2·Ca（HO）2
生成的碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易随锅炉排污排除，且不会粘附在锅内形成二次水垢。因为碱式磷酸垢一般是非常难溶的化合物，它的
论文作者:黄保林
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
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