调整锅炉炉水pH值的方法
【专利摘要】本发明公开了一种调整锅炉炉水pH值的方法。当锅炉炉水pH值低于预定pH值时，向锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。在采用碱性溶液对锅炉炉水pH进行调整时，通过向锅炉炉水中添加肟类化合物，解决了锅炉炉水pH值偏低的问题，同时避免了调整过程中锅炉炉水pH值波动较大的问题，使得调整曲线平缓上升；通过加入肟类化合物使其作为有效的化学除氧剂，可以在锅炉汽包及锅炉本体内进行化学除氧，消耗掉锅炉本体中的游离氧分子，保证锅炉金属表面免受氧腐蚀，肟类化合物本身具有还原性，保护了锅炉本体，具有较好的缓蚀作用。该调整方法操作简单且快速有效，直接在设备入口处加入乙醛肟就可以，不需要额外增加大型仪器设备。
【专利说明】调整锅炉炉水pH值的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工【技术领域】，具体而言，涉及一种调整锅炉炉水PH值的方法。
【背景技术】
[0002]电力及化工行业的锅炉、废热锅炉、余热锅炉等设备运行过程中，经常出现由于水质波动造成炉水PH偏低的问题，甚至炉水最低达到pH = 2~4，造成锅炉设备本体腐蚀。在水质波动过程中，如何在短时间内，快速对炉水进行有效地调整，使得在调整过程中，既能够保证PH值快速恢复到正常值，又不会对设备本体造成二次腐蚀，一直是电力、化工行业人们追求的目标。
[0003]目前，炉水pH偏低的主要调整方法是向炉水中加入碱性溶液，如NaOH溶液，但加入碱性溶液会使得加碱量不好控制，因为炉水的碱性溶液中所含的OF在溶液中电离很好，与炉水中H+结合的很快，炉水pH曲线变化很大，因此单纯地加入碱性溶液会导致锅炉炉水的pH较难控制，进而导致在加碱调整期间，锅炉炉水的pH值波动较大，达不到调整虚线平缓上升趋势的目的和效果，并且极易造成锅炉汽包及锅炉本体碱性腐蚀。
[0004]因此，如何在锅炉炉水的pH值偏低时对锅炉炉水进行快速有效地调整成了目前研究的重要方向。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种快速调整锅炉炉水pH值的方法，能够对锅炉炉水进行快速有效地调整以使其尽快恢复正常，同时减缓了对锅炉本体和锅炉汽包的腐蚀。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种调整锅炉炉水pH值的方法，当锅炉炉水pH值低于预定pH值时，向锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。
[0007]进一步地，预定pH值为7。
[0008]进一步地，碱性溶液和肟类化合物同时添加到锅炉炉水中。
[0009]进一步地，通过加药计量箱分别向锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。
[0010]进一步地，通过第一加药计量箱在锅炉汽包加药点入口处加入碱性溶液，通过第二加药计量箱在锅炉给水加药点入口处加入肟类化合物。
[0011]进一步地，将碱性溶液在第一加药计量箱中进行稀释，之后通过锅炉汽包加药点加入到锅炉炉水中；将肟类化合物在第二加药计量箱中进行稀释，之后通过锅炉给水加药点加入到锅炉炉水中。
[0012]进一步地，碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸氢钠溶液和氨水溶液中的一种或多种。
[0013]进一步地，碱性溶液的质量百分比浓度为2%~4%，优选为2.5%~3.5% ;碱性溶液的添加量占锅炉炉水总体积的I%~2%。
[0014]进一步地，肟类化合物选自甲基乙基酮肟、二甲基酮肟和乙醛肟中的一种或多种，优选为乙醛肟。[0015]进一步地，肟类化合物是以肟类化合物溶液的形式添加的，肟类化合物溶液的质量百分比浓度为2.5~5%，肟类化合物溶液的添加量占锅炉炉水总体积的1.5~2.5% ;优选地，肟类化合物溶液的质量百分比浓度为3%~4%，肟类化合物溶液的添加量占锅炉炉水总体积的1.8%~2.3%。
[0016]应用本发明的技术方案，针对目前在调整锅炉炉水pH值偏低时加碱性溶液调整过程中出现的如单纯采用碱液进行调整极易造成炉水PH值波动较大且单纯采用碱性溶液对锅炉汽包、锅炉本体金属二次腐蚀的问题，本发明在采用碱性溶液对锅炉炉水PH进行调整时，采用向锅炉炉水中添加肟类化合物的方案，不仅快速解决了锅炉炉水PH值偏低的问题，同时避免了锅炉炉水PH值波动较大的问题，达到了调整曲线平缓上升趋势的目的；肟类化合物作为有效的化学除氧剂，可以在锅炉汽包及锅炉本体内进行化学除氧，消耗掉锅炉本体中的游离氧分子，进而保证锅炉金属表面免受氧腐蚀，同时肟类化合物本身具有还原性，保护了锅炉本体，具有较好的缓蚀作用。该调整方法操作简单且快速有效，直接在设备入口处加入肟类化合物即可，不需要额外增加大型仪器。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了根据本发明一种典型实施例的加药系统的流程结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]需要说明的 是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0020]为了解决现有技术在调整锅炉炉水pH值偏低时加碱性溶液调整过程中出现的如单纯采用碱液进行调整极易造成炉水PH值波动较大且单纯采用碱性溶液对锅炉汽包、锅炉本体金属二次腐蚀的问题，本发明提供了一种调整锅炉炉水PH值的方法，当锅炉炉水pH值低于预定PH值时，向锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。
[0021]应用本发明的技术方案，针对目前在调整锅炉炉水pH值偏低时加碱性溶液调整过程中出现的炉水PH值波动较大且对锅炉汽包、锅炉本体金属二次腐蚀的问题，本发明在采用碱性溶液对锅炉炉水PH进行调整时，采用向锅炉炉水中添加肟类化合物的方案，不仅快速解决了锅炉炉水PH值偏低的问题，同时避免了锅炉炉水因pH值波动较大的问题，达到了调整虚线平缓上升趋势的目的；肟类化合物作为有效的化学除氧剂，可以在锅炉汽包及锅炉本体内进行化学除氧，消耗掉锅炉本体中的游离氧分子，进而保证锅炉金属表面免受氧腐蚀，同时本身具有还原性，保护了锅炉本体，具体有较好的缓蚀作用。该调整方法操作简单且快速有效，直接在设备入口处加入乙醛肟就可以，不需要额外增加大型仪器设备。
[0022]当锅炉炉水在线pH仪表显示锅炉炉水的pH值低于预定值时，此时需要对锅炉炉水进行PH调整，优选地，预定pH值为7。根据本发明的一种典型实施方式，碱性溶液和肟类化合物同时添加到锅炉炉水中。本发明优选同时加入碱性溶液和肟类化合物的添加方式，但并不具局限于此，也可以采用先后加入的方式。采用同时加入能够在快速调整炉水PH的同时增强锅炉本体缓蚀的效果，快速解决了锅炉炉水PH值偏低及pH值波动较大的问题，达到了调整虚线平缓上升趋势的目的，并且同时加入两种药液可以更好地保证锅炉金属表面免受氧腐蚀，起到更好的缓蚀作用。
[0023]当锅炉炉水pH降低时，为了及时有效地对其进行调整，精确地计算出碱性溶液和乙醛肟的加入量，优选地，通过加药计量箱分别向锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。
[0024]具体地，通过第一加药计量箱在锅炉汽包加药点入口处加入碱性溶液，通过第二加药计量箱在锅炉给水加药点入口处加入肟类化合物。在锅炉汽包加药点入口处加入碱性溶液可以更迅速有效地调整锅炉炉水的pH值使其回归正常,有助于避免锅炉本体酸性腐蚀；在锅炉给水加药点入口处加入肟类化合物，可以更有效地防止锅炉氧腐蚀，同时利用肟类化合物的还原性在锅炉本体金属表面形成缓蚀作用，形成金属氧化物保护层，有助于保护锅炉本体不被腐蚀。
[0025]肟类化合物既可以以晶体的形式加入到锅炉中，又可以以水溶液的形式加入到锅炉中，可以将碱性溶液先稀释到所需的浓度后加入到第一加药计量箱中，将肟类化合物稀释到所需的浓度后加入到第二加药计量箱中，之后泵入锅炉炉水中。根据本发明的一种优选实施方式，将碱性溶液在第一加药计量箱中进行稀释，之后通过锅炉汽包加药点加入到锅炉炉水中，将肟类化合物在第二加药计量中进行稀释，之后通过锅炉给水加药点加入到锅炉炉水中。
[0026]优选地，碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸氢钠溶液和氨水溶液中的一种或多种。本发明优选采用上述碱性溶液对炉水的PH值进行调整，但并不局限于此，采用上述碱性溶液进行调控有利于快速调整炉水中H+，具有引进离子少、OF在溶液中电离全面，中和效果好等优势。采用碱性溶液对炉水PH值进行调整的反应式如下:H++0H_ = H2O0
[0027]优选地，肟类化合物选自甲基乙基酮肟、二甲基酮肟和乙醛肟中的一种或多种，优选为乙醛肟。本发明优选采用上述肟类化合物，但并不局限于此，优选采用上述肟类化合物主要是考虑到更加有利于去除锅炉本体中的溶解氧，同时药剂本身还具有较高的还原性，对金属产生一定的缓蚀作用，具有除氧及缓蚀的共同效果和优势，尤其是在138~336°C及
0.34~13.7MPa内具有较好的除氧性能，对金属表面起到良好的钝化、缓蚀作用。
[0028]以乙醛肟为例，采用乙醛肟对锅炉炉水进行调整去除O2的生反应式如下:2CH3CH=n-oh+o2 = 2CH3CH0+N20+H20。乙醛肟将金属氧化物还原，起到钝化作用反应式如下:2CH3CH = N-OH+6Fe203 — 4Fe304+2CH3CH = 0+N20+H20 ；2CH3CH = N_0H+4Cu0 — 2Cu20+2CH3CH=0+N20+H20o
[0029]锅炉给水中溶解氧的存在是造成热力设备腐蚀的重要原因，必须选择合适的化学除氧剂，尽可能地降低溶解氧的含量。本发明通过向锅炉炉水中加入碱性溶液，从而通过碱性溶液中的0H_去除炉水中的H+对锅炉炉水的影响，进而调节锅炉炉水pH值；通过加入肟类化合物，对锅炉本体进行缓蚀处理，避免锅炉受到碱性腐蚀。采用本发明的方法既可以有效地避免了锅炉炉水有机物污染，对锅炉炉水PH偏低的问题进行了快速有效的调整，达到锅炉炉水pH值平缓升高趋势的目的，同时也大大降低了单纯地加入碱性溶液对锅炉本体所带来的腐蚀现象。 [0030]为了快速调整锅炉炉水pH偏低的问题，根据本发明的一种典型实施方式，碱性溶液的质量百分比浓度为2%~4%，优选为2.5%~3.5%，碱性溶液的添加量占锅炉炉水总体积的I %~2%。如果碱性溶液的质量百分比浓度大于4%，则会出现碱性腐蚀倾向，易对锅炉本体产生碱性腐蚀问题，不利于锅炉安全运行；如果碱性溶液的质量百分比浓度小于4%，则会出现炉水pH调整缓慢，期间锅炉本体将被酸性腐蚀问题，同样也不利于锅炉安全运行，因此，经综合考虑，本发明将碱性溶液的质量百分比浓度控制在上述范围内。
[0031]在将碱性溶液的质量百分比浓度控制在上述范围内的同时，控制碱性溶液的添加量占锅炉炉水总体积的1%~2%，其目的是保证锅炉本体中碱性溶液的比例，即保证炉水中的碱度，否则会不能有效地中和锅炉炉水的酸度，造成锅炉炉水PH无法提高的问题。
[0032]为了更好地与碱性溶液相配合，使得在调整锅炉炉水pH期间不会造成波动太大，同时也更大程度地降低对锅炉本体的腐蚀,根据本发明的一种典型实施方式,肟类化合物为肟类化合物溶液，肟类化合物溶液的质量百分比浓度为2.5~5%，肟类化合物溶液的添加量占锅炉炉水总体积的1.5~2.5%。如果肟类化合物溶液的质量百分比浓度高于5%，则会出现肟类化合物溶液残余量较多的问题，不利于肟类化合物的有效利用；如果肟类化合物溶液的质量百分比浓度低于1.5%，则会出现肟类化合物用药量不足，无法有效地除氧及保护金属表面不受到腐蚀，不利于锅炉本体的缓蚀作用。因此，经综合考虑，本发明将肟类化合物溶液的质量百分比浓度控制在上述范围内以加到锅炉炉水中进行调控。
[0033]当肟类化合物溶液的质量百分比浓度在上述范围内时，肟类化合物溶液的添加量占锅炉炉水总体积的1.5%~2.5%，其目的是控制锅炉炉水中肟类化合物的总含量，以及保证炉水加碱后调节期间锅炉本体不受腐蚀，否则会对锅炉本体造成较大的腐蚀。优选地，肟类化合物醛肟的质量百分比浓度为2.5~5%，乙醛肟的添加量占炉水体积的1.5~
2.5%。
[0034]本发明中所采用的碱性溶液和肟类化合物均为市售产品，如可以采用市售浓度为30wt %的碱性溶液先加入到第一加药计量箱中，在第一加药计量箱中配制成浓度为3wt %的碱性溶液，采用市售的浓度为30?丨％的乙醛肟溶液，在第二加药计量箱中配制成浓度为2wt %的乙醛肟溶液，之后进行加药缓蚀。
[0035]优选地，第一加药计量箱为3个，第二加药计量箱为2个。采用上述个数的加药计量箱对锅炉炉水PH值进行调整有利于精确配药及加药调整，具有稳定加药、精确控制指标的优势。
[0036]下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果:
[0037]实施例1
[0038]热电中心2#锅炉炉水被有机物污染，在线pH计由正常的9.5降到了 4.73，采用具有三个第一加药计量箱和两个第二加药计量箱的加药系统，如图1所示。
[0039]分别向3个第一加药计量箱中加入浓度为3.5wt%的氢氧化钠溶液，向第二加药计量箱中分别加入浓度为4wt%的乙醛肟溶液，通过加药泵在锅炉汽包加药点入口处加入氢氧化钠溶液，在锅炉给水加药点入口处加入乙醛肟水溶液，加药过程中可以根据需要调整加药泵的行程和频率，调整加药量，同时根据炉水在线PH值计对锅炉炉水pH值进行控制，达到曲线平缓升高的趋势。其中第一加药计量箱所加入的碱性溶液的体积占锅炉炉水总体积的2%，第二加药计量箱所加入的乙醛肟溶液的体积占锅炉炉水总体积的2.3%。
[0040]加药3小时后，发现锅炉炉水在线pH计显示的pH值恢复到正常数值范围，并且在调整的过程中锅炉炉水在线PH计所显示的波动幅度相对于单纯采用氢氧化钠溶液调整时较小。[0041]按照GB/T3049-2006标准，对锅炉炉水进行检测，其中Fe含量为25 μ g/1，说明在调整期间由于药剂配比合适，没有对锅炉本体产生腐蚀，采用本发明所提供的共同加入碱性溶液和乙醛肟溶液的方法使得加药系统的寿命延长了 15年。
[0042]实施例2
[0043]热电中心2#锅炉炉水被有机物污染，在线pH计由正常的9.5降到了 6.2，采用具有三个第一加药计量箱和两个第二加药计量箱的加药系统，如图1所示。
[0044]分别向3个第一加药计量箱中加入浓度为2.5wt%的氢氧化钠溶液，向第二加药计量箱中分别加入浓度为3wt%的乙醛肟溶液，通过加药泵在锅炉汽包加药点入口处加入氢氧化钠溶液，在锅炉给水加药点入口处加入乙醛肟水溶液，加药过程中可以根据需要调整加药泵的行程和频率，调整加药量，同时根据炉水在线PH值计对锅炉炉水pH值进行控制，达到曲线平缓升高的趋势。其中第一加药计量箱所加入的碱性溶液的体积占锅炉炉水总体积的1%，第二加药计量箱所加入的乙醛肟溶液的体积占锅炉炉水总体积的1.8%。
[0045]加药4小时后，发现锅炉炉水在线pH计显示的pH值恢复到正常数值范围，并且在调整的过程中锅炉炉水在线PH计所显示的波动幅度相对于单纯采用氢氧化钠溶液调整时较小。
[0046]按照GB/T3049-2006标准，对锅炉炉水进行检测，Fe含量为25 μ g/1，说明在调整期间由于药剂配比合适，没有对锅炉本体产生腐蚀，采用本发明所提供的共同加入碱性溶液和乙醛肟溶液的方法使得加药系统的寿命延长了 15年。
[0047]实施例3
[0048]与实施例1的操作相同，不同之处如下:分别向3个第一加药计量箱中加入浓度为2wt%的氢氧化钠溶液，向第二加药计量箱中分别加入浓度为2.5wt%的甲基乙基酮肟溶液，其中第一加药计量箱所加入的碱性溶液的体积占锅炉炉水总体积的2%,第二加药计量箱所加入的乙醛肟溶液的体积占锅炉炉水总体积的2.5%。
[0049]实施例4
[0050]与实施例1的操作相同，不同之处如下:分别向3个第一加药计量箱中加入浓度为4wt%的氨水溶液，向第二加药计量箱中分别加入浓度为5wt%的乙醛肟溶液，其中第一加药计量箱所加入的碱性溶液的体积占锅炉炉水总体积的1%，第二加药计量箱所加入的乙醛肟溶液的体积占锅炉炉水总体积的1.5%。
[0051]实施例5
[0052]与实施例1的操作相同，不同之处在于实施例5中未采用同时加入氢氧化钠溶液和乙醛肟溶液的方式，而是先通过第一加药计量箱向锅炉炉水中加入3.5wt%的氢氧化钠溶液，3小时后通过第二加药计量箱向锅炉炉水中加入浓度为5wt%的乙醛肟溶液。
[0053]对比例I
[0054]与实施例1的操作相同，不同之处在于仅单纯地向锅炉炉水中加入碱性溶液，未添加乙醛肟溶液。
[0055] 其中，采用实施例1至实施例4中的方法对pH值偏低的锅炉炉水进行调整，其中调整过程中的波动平缓性以及对锅炉本体的腐蚀性具体见表1。
[0056]表1
[0057]
【权利要求】
1.一种调整锅炉炉水pH值的方法，其特征在于，当所述锅炉炉水pH值低于预定pH值时，向所述锅炉炉水中加入碱性溶液和肟类化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定pH值为7。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液和所述肟类化合物同时添加到所述锅炉炉水中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过加药计量箱分别向所述锅炉炉水中加入所述碱性溶液和所述肟类化合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过第一加药计量箱在锅炉汽包加药点入口处加入所述碱性溶液，通过第二加药计量箱在锅炉给水加药点入口处加入所述肟类化合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 将所述碱性溶液在所述第一加药计量箱中进行稀释，之后通过所述锅炉汽包加药点加入到所述锅炉炉水中； 将所述肟类化合物在所述第二加药计量箱中进行稀释，之后通过所述锅炉给水加药点加入到所述锅炉炉水中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸氢钠溶液和氨水溶液中的一种或多种。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液的质量百分比浓度为2%~4%，优选为2.5%~3.5%;所述碱性溶液的添加量占所述锅炉炉水总体积的.1%~2%。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，所述肟类化合物选自甲基乙基酮肟、二甲基酮肟和乙醛肟中的一种或多种，优选为乙醛肟。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述肟类化合物是以肟类化合物溶液的形式添加的，所述肟类化合物溶液的质量百分比浓度为2.5~5%，所述肟类化合物溶液的添加量占所述锅炉炉水总体积的1.5~2.5% ;优选地，所述肟类化合物溶液的质量百分比浓度为3%~4%，所述肟类化合物溶液的添加量占所述锅炉炉水总体积的.1.8%~2.3%。
【文档编号】C02F1/66GK104003499SQ201410234582
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】苏旭东, 王为岩 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华包头煤化工有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司