陈 菲
(北元化工集团有限公司,陕西榆林 719319)
优化联胺加药量的探讨
陈 菲
(北元化工集团有限公司,陕西榆林 719319)
对全挥发处理中还原性全挥发处理和弱氧化性还原处理进行了比较,并结合本厂实际对给水处理方式进行优化,从而降低给水中联胺的加药量,降低生产成本,并减少操作人员与药剂的接触,降低危害。
联胺;水处理;锅炉腐蚀;给水
Abstract:In this paper,the reduction of total volatilization and weak oxidative reduction in the whole volatilization process was carried out,and the actual treatment of water supply was optimized according to the factory,so as to reduce the dosage of diamine in feed water and reduce the production cost.And reduce the contact between the operator and the pharmaceutical,reduce the harm.
Key words:hydrazine;water treatment;boiler corrosion;water supply
锅炉给水中的溶解氧是造成热力设备和管道腐蚀的主要原因,为了防止和减轻热力设备、系统的氧腐蚀,必要对锅炉给水进行除氧处理。锅炉给水处理工艺主要有两种形式,全挥发处理(AVT)和加氧处理(CWT),全挥发处理分为还原性全挥发处理AVT(R)及弱氧化性处理AVT(O)。由于加氧处理对给水的纯度要求较高,要求给水电导小于0.1μs/cm,当电导大于0.3μs/cm时,给水加氧处理会加速碳钢的腐蚀,且腐蚀速率会随着氧浓度的增加而显著增大。给水处理采用全挥发处理较多。
公司设计4*125MW高温高压直接空冷抽凝式汽轮机发电机组。给水系统为无铜给水系统,补给水采用混凝沉淀+一级除盐+混床处理,给水处理方式为联胺加氨还原性挥发处理。
联胺又称肼,在常温下是一种无色液体,易溶于水,能和水结合成稳定的水合联胺。联胺易挥发,溶液中联胺的浓度不超过40%,常温下联胺的蒸发量不大。联胺的水溶液呈弱碱性,因为它在水中会电离出OH-:N2H4+H2O=N2H5++OH-。它的碱性比氨水溶液要弱,联胺会热分解,其分解产物是氨、氮气、氢气。在没有催化剂的条件下,联胺的分解速度取决于温度和pH值,温度愈高,分解速度愈高;pH值增高,分解速度降低。
联胺在碱性水中才显强还原性,pH值在9~11时反应速度最快。温度愈高,联胺和氧的反应速度愈快。在机组的实际运行中,当除氧器工作正常时,能保证给水含氧量不大于10μg/L,联胺对氧的还原作用实际上是不存在的。也就是说,当溶解氧量在10μg/L以下时,联胺和氧之间不再反应。
在无氧条件下,给水系统加入联胺后,管壁表面的铁氧化物会与联胺发生还原反应,使铁的氧化物变得松散,溶解性增强,耐蚀性降低。给水的高速流动加速了氧化膜的分解,使得给水和湿蒸汽系统容易发生流动加速腐蚀(FAC),造成锅炉腐蚀和结垢速率增加[2]。因此在联胺处理条件下,炉前系统容易发生流动加速腐蚀(FAC),给水含铁量高,给水系统节流板易被四氧化三铁粉末堵塞。对于有铜系统优先采用AVT(R),达到抑制铜铁腐蚀的目的。
AVT(O)水工况,给水呈弱氧化性状态,反而会使无铜系统的机组给水的含铁量减小,热力设备给水管道金属表面的水流加速腐蚀现象的发生,以及给水中氧具有抑制水流加速腐蚀的作用[3]。同时会减少加药过程中联胺对人体的危害,减少药剂的消耗。给水中溶解氧浓度在1~10μg/L时,对金属的腐蚀也有很好的抑制作用。
相关资料表明:给水含铁量在给水不加联胺时比给水联胺在10~30μg/L时要小;给水铁含量在给水联胺10~30μg/L时小于给水联胺在10~50μg/L时。
① 由于我公司为自备电厂,给水的组成较复杂,包括供化工蒸汽的凝结水,水质不稳定,不能达到CWT的水质指标,故采用全挥发处理(AVT)。通过对除氧器出水溶解氧的数据跟踪分析,除氧器运行工况较稳定,正常运行时一般均能保证除氧器出水溶氧在10μg/L以下,适合弱氧化性还原处理AVT(O)。
② 2014年5月对给水处理方式进行调整,由AVT(R)调整为AVT(0),给水处理方式调整前后No3炉给水、炉水铁含量见下表。
3#炉给水、炉水铁含量数据汇总单位:μg/L
由表中数据可以看出,在给水停止加联胺前,给水铁含量明显较高,略超给水水质控制标准(GB 12145—2016中要求给水Fe≤30μg/L),2014年5月停止加联胺后,给水、炉水铁含量明显下降,并远远小于给水控制标准,同时炉水铁含量也明显降低。
1)除氧器运行工况较稳定的情况下,建议采用AVT(O)处理方式,我公司在给水处理方式调整后,给水系统中铁的含量明显降低,炉水铁含量也有明显改善。
2)停止加联胺后减少了进入锅炉的杂质,降低锅炉排污次数,降低水耗,保证水汽品质。
3)停止加联胺后,消除了操作人员与联胺的接触,彻底消除联胺对操作人员的危害。
4)大大降低了给水处理的成本,按照前期班组配药记录及联胺价格,每月约节约7 000余元,每年给水处理药剂消耗降低9万余元。
[1] 周可师,黄兴德,曹恩楚,等.300MW机组给水AVT(O)处理技术试验研究[J].华东电力,2009,(4):672-675.
[2] 王鸿莹,冉均国,苟立,等.镍包覆铁复合粉末的化学镀制备工艺研究[J].表面技术,2006,35(6):32-34.
[3] 庞毅,赵鑫.亚临界汽包炉给水、炉水优化处理运行分析[C]//中国电机工程学会电厂化学2013学术年会,2013.
Discussion on optimization of dosage of
Chen Fei
TK227.8
A
1003–6490(2017)09–0130–01
2017–06–20
陈菲(1985—),女,陕西西安人,助理工程师,主要从事水处理及化工工艺管理工作。