1、1由供给水和锅炉水的水质而引起的问题1.1 总述如果对供给水和锅炉水的水质不加控制的话，锅炉和涡轮机就会发生各种麻烦。表 1 列出了由于供给水和锅炉水的水质引起的问题以及它们产生的原因。为了避免这样的问题出现，有必要通过锅炉外的预处理装置以及向锅炉水添加化学物质的方法从供给水中除去杂质使其达到符合锅炉使用的程度从而积极的调整和控制水质。必须注意的是添加剂的类型和质量使用不合适的话，反而会引起问题产生。腐蚀不仅是在设备运行时候发生，在其闲置期间也会发生和扩大。因此，在每种工况下都要采取合适的措施防止腐蚀。表 1 因给水和锅炉水导致锅炉和涡轮中的问题项目 问题 产生原因PH 高 1. 由游离的 a
2、lkali 导致的腐蚀（Alkali 腐蚀）2. 残留物（水垢沉淀和涡轮腐蚀）锅炉混合物注入过量。Na/PO4 的摩尔比率不平衡PHPh 低 加速腐蚀（保护膜的溶解） 锅炉混合物注入量不足。 Na/PO4 的摩尔比率不平衡PO43-高 残留物（涡轮上的水垢沉淀）锅炉混合物注入过量。PO43-PO43-低 硬性物质的沉淀 锅炉混合物注入量不足。氯离子Cl-Cl-高 1. 硬性物质的沉淀，管壁的膨胀和破裂2. 水垢沉淀在管壁上3. 残留物4. 保护膜的分解海水泄漏。排水不充分硅（SiO 2）SiO2 高 水垢沉淀在管壁上 排水不充分给水质不合适锅炉水可溶固体（导电性） S/cm 高残留物（水垢沉淀
3、在管壁上）排水不充分海水泄漏PH 高 铜合金材料的腐蚀 联氨注入过量PHPh 低 铁的腐蚀 联氨注入不足可溶氧气 氧气含量高1. 发生点蚀2. 设备材料受腐蚀1. 除气器的效率降低2. 给水泵密封泄漏给水联氨 N2H4 高 Ph 升高导致铜合金材料腐蚀联氨注入过量1.2 由于水质引起的锅炉腐蚀就像前面提到的，由于供给水和锅炉水的水质而引起的问题很多。下面是一些典型的锅炉腐蚀。1.2.1 Alkali 腐蚀某个区域的热负荷高的地方，当管壁内侧表面出现无规律地方的时候锅炉水的蒸发会加剧。这样一个位置叫做热点。在这个区域的锅炉水的蒸发特别快。如果在锅炉水里有苏打水 NaOH 的话，苏打水的浓度就变高
4、，这样由于浓缩的alkali 而引起钢质材料的腐蚀就会发生。这种现象叫做 alkali 腐蚀。这种现象根据环境不同进行的时间相对比较短并且可能扩展到很大的区域。在高温的锅炉水中，如果浓缩的 alkali 和铁反应，能溶于水的铁酸钠（Na 2FeO2 等）会产生。这种由于腐蚀反应而产生的铁酸钠仅能浓缩的 alkali 里稳定存在并且在和锅炉水反应后会转变成四氧化三铁锈层（Fe 3O4） 。因此，受到 alkali 腐蚀攻击的区域有一个特征即其表明被一层由四氧化三铁主要组成的水垢沉淀物覆盖。如果alkali 腐蚀进行地非常快，表明腐蚀还伴随着脆变。这种脆变是由腐蚀反应产生地氢引起地。1.2.2 高
5、温时的大范围腐蚀在高温时，铁和锅炉水反应转变成四氧化三铁。四氧化三铁是黑色的，不溶于水并且有磁性的物质，所以称之为磁性氧化铁。如果在锅炉水里没有可溶的氧气并且 pH 值较高，就会形成一层致密的，非常薄的磁性氧化铁膜。这层膜在防止铁的腐蚀中起非常重要的作用。所以称之为“保护膜” ，其在用来产生和维持保护膜锅炉水处理中非常重要。尽管如此，如果锅炉水的 pH 值很低，在四氧化三铁产生前，铁会溶解并且其本身是不稳定的。如果氧气溶于锅炉水里，就会产生一种多孔的铁氧化物而不是一层四氧化三铁的保护膜。而腐蚀反应正是通过多孔的结构与铁进行反应的。如果上面提到的反应在铁的表面大面积的发生，这就说明一种全面腐蚀模
6、式出现。腐蚀的越快，温度升的就会越高。1.2.3 点蚀点蚀在局部电池的作用下产生和进行。换句话说，就是水作为电解溶液，铁作为阳极，相邻的铁的表面作为阴极，这样就形成了局部电池。从在阳极处的铁产生的铁的浓缩物把阳极区域腐蚀地很深，形成一种点蚀模式。形成和维持局部电池的一个主要原因是水里的氧气。因此，不管温度怎样或者设备是否运行，防止点蚀的最有效的方法就是除去溶于水里的氧气。2.供给水和锅炉水的水质控制范围以及控制项目如上所述，攻击水和锅炉水必须维持在合适的水质范围内来防止在锅炉和涡轮机发生的各种问题产生。表 2 列出了水质的范围值。表 3 列出的是水质控制项目和每种项目控制的意义。表中给出的锅炉
7、水水质范围是当用低 pH 的处理方法来控制锅炉水时才起作用。这种方法在后文将会进行解释。N2H4 低 除氧不足导致铁的腐蚀 联氨注入不足表 2 给水和锅炉水水质参数取值范围（6060kg/cm 2g 级锅炉）项目 单位 锅炉水 给水 说明Ph 9.610.3 8.09.0 采样水温度 25C 时PO43- ppm 1020Na/PO4 的摩尔比 _ 2.63.0Cl- ppm 小于 20可溶固体（导电性）ppm(S/cm)小于 200小于 400通过测量导电性获得SiO2 ppm 小于 3残留联氨 ppm 大于 0.01 上限值不超过给水ph 值 9.0可溶氧 ppm 小于 0.028*硬性物
8、质如CaCO3ppm 0油 ppm 接近 0 接近 0*可溶氧的极限值 0.028ppm（0.02cc/l ） （等于除气器的性能保证值）在上表中列出。除气器运行正常时，在经过除气器后的可溶氧的含量为0.007ppm(0.005cc/l)。3.水质范围值的基础上文已经解释了在锅炉和涡轮机中发生的问题以及为防止这些问题而必须达到的水质范围值。在本部分，将解释每个项目的水质范围控制的基础。3.1 供给水的 PH 值供给水的 PH 值的控制目的时预防供给水等系统的腐蚀。如果控制水的PH 值不合适的话，供给水系统会产生腐蚀并且腐蚀产生的物质会进入锅炉并引起锅炉里的水垢和杂质。所以，锅炉维护中控制供给水
9、的 PH 值非常重要。当氧气溶于锅炉水或供给水中时，当水的 PH 值变得高时，水对铁的腐蚀会比较小。反之，当水的 PH 值是 8 或更低时，水对铁的腐蚀会急速上升，尽管如此，铜合金在 PH 值高的环境，特别是水含有氧时会易发生腐蚀。所以需要小心的是 PH 值不能太高。供给水的 PH 值不能太高。供给水的 pH 值应该控制在89 内来同时防止铁和铜合金的腐蚀。这两种材料是供给水系统主要组成材料。供给水 pH 值的调节是通过了联氨的注入来控制的。3.2 锅炉水的 PH 值对于温度高的锅炉水，PH 值在 12 左右时，对铁的腐蚀是最小的。所以很有必要保持锅炉水 PH 值较大。但是如果水的浓度不均匀并
10、且那里有一个热的区域，就会产生 alkali 聚集层，这会引起铁的腐蚀。这种腐蚀就称为 alkali 腐蚀。还有，alkali 浓度的增长会增大产生残留物的危险。因此，考虑到在某些加热表面上的 alkali 可能的浓度，锅炉水的 PH 值应该得保持低于这个值。当用低 PH值处理水质时，锅炉水的 PH 值与磷酸离子浓度和 Na/PO4 的摩尔比率有紧密的关系。如果磷酸离子浓度和 Na/PO4 的摩尔比率确定下来了， PH 值也自动地定下来了。针对 60kg/cm2g 级的锅炉，我们推荐使用低 ph 值处理方法来调节锅炉水质范围，其中 Na/PO4 的摩尔比率为 2.63.0，磷酸的离子浓度为10
11、20ppm。所以当磷酸离子浓度在上限值 20ppm 并且 Na/PO4 的摩尔比率在上限值 3.0 的时候，PH 值的最大值为 10.3。而当磷酸离子浓度是 10ppm 并且Na/PO4 的摩尔比率在最小值 2.6 时，PH 值的最小值应当是 9.6。3.3 磷酸离子控制锅炉水里的磷酸离子的目的是使其以磷酸盐的形式在锅炉内表面上沉淀从而在铁的表面形成一层保护膜加强防腐的功效。 （磷酸盐是在锅炉水里一种坚硬的物质） 。但是由于海水泄漏磷酸盐会进入冷凝器和蒸发器从而组织磷酸离子在锅炉内表面的沉淀。为了维持期望的效果，必须能够方便地使磷酸离子浓度有一个大的变化范围。但是如果浓度太高残留物就可能产生。
12、考虑到船用设备有许多系统使用海水并考虑到 Na/PO4 的摩尔比例和 PH 值的关系以及这一浓度值是有必要的并且要能够充分地达到上述提到地效果，决定浓度极限值为1020ppm。3.4 氯离子氯离子浓度应该维持在尽可能低的水平，因为高浓度的氯离子会破坏铁表面上形成的保护膜并且加速腐蚀。在锅炉水里没有物质可以使氯离子沉淀。所以锅炉水里的氯离子浓度可以表示锅炉水的浓度。因此，如果不溶固体物和氯离子之间的比率事先得到，就可以预测不溶固体的量。所以易测量的氯离子浓度可以用来作为锅炉水的浓度的测量。而且，氯离子浓度对于测量导电性和检验冷凝器泄漏一样重要。并且对于 60kg/cm2g 级的锅炉，锅炉水的浓度
13、应该控制在 20ppm 左右。这个极限浓度是在理想操作情况下一般状况下氯离子浓度的最大允许值。在供给水中不必控制氯离子浓度，因为在锅炉水中控制就足够了。3.5 可溶固体物质（传导率）锅炉水里可溶物质的限制范围的设定的目的是控制残留物。一般当可溶固体量很大时，残留物就很容易产生并且由于传导性变高而加快腐蚀。残留物可能的种类随着锅炉类型，水分离器的性能，蒸发率和操作的不同而不同。甚至是在溶解固体物质数量相同的情况下，残留物也会随着溶解物质的成分不同而不同。对于锅炉水和蒸气来说，溶解物质的分布率不可能定量地表示而只能通过我们的经验和操作结果来分析。影响预热器和涡轮的残留物的产生在如下情况不会发生:锅
14、炉水里的溶解物质在 60kg/cm2 级的锅炉里的含量少于 200ppm。因为溶解的氧气的测量需要大量时间，所以可溶固体物质的浓度时通过测量 传导性来否定的。只要可溶固体浓度和传导率近似成比率。尽管如此，必须注意传导率的增长是随离子种类、浓度不同而变化的。而铁、钢和其它重金属化合物（氧化物）是在预处理阶段产生。它们由于几乎不会被离子化，而对传导率没有影响。所以不可能得到一个可溶固体和传导率之间的理论系数。因此，如果可溶固体物质浓度和传导率是对同一种锅炉水的样品测量，那么可溶固体物质浓度可以以传导率中获得。3.6 硅石控制硅石的目的是防止锅炉水里的硅石被带进涡轮里。这些硅石是有选择性地溶在蒸气里
15、，沉淀在涡轮片和转子上就象水垢和固体物质一起由于残留物而被带到蒸气里，并引起涡轮输出（主机地选择速度）的减少。和有迁移的现象称为有选择性的滞留现象。当锅炉压力越高以及硅石浓度越大是，这种现象就更显著。如果在蒸气量的硅石浓度为 0.02ppm 或更少时，有必要维持在锅炉水里的硅石浓度为 3ppm 或更少。当通过海水蒸馏产生补给水时是会有问题的。但是当水是从岸上接过来的或者船舶沿着沙漠区域的沿海航行时就需要特别注意。3.7 残留联氨限制在给水里残留联氨浓度的目的是防止水路和蒸气系统的腐蚀。联氨的影响是还原，去除金属氧化物以及提高给水的 pH 值。联氨和可溶氧的反应在公式（1）中表示。分解反应在公式
16、（2）中表示。N2H4+O22H2O+N2(1)3N2H44NH3+N2 (2)联氨不仅可以去除在除气器里非常少量的残留的的除不去的氧气，还会除掉金属氧化物。这些金属氧化物会转变成水垢并会带到锅炉从而阻止在残留物产生前的材料溶解掉。所以要求把联氨注进除气机的逆流系统。例如，联氨注入到空气干燥规和冷凝器出口或者除气机进口。有时联氨被作为辅助测量注入到除气机出口。联氨和溶在给水里的氧气在给水系统里是不完全的除非当给水温度特别的高（130 度或更高） 。尽管如此，当联氨在锅炉里进行还原反应时，由于高温层产生大量的氨气。并且会在蒸馏和冷凝系统内循环，溶解在蒸气里，所以溶在锅炉水里的联氨浓度的控制是没有
17、意义的。因此浓度控制是在最下游的点（例如，经济器的进口）上进行的。联氨数量的最小范围值是当联氨自行分解并在还原某种氧化物或给水中的氧气或者给水系统的管理上的金属氧化物后在给水系统的最下游的点上的浓度。而上限范围值当保持冷凝物的 PH 值并且通过延伸使给水 PH 由于在锅炉里产生的而不超过极范围值 0 时的浓度值。3.8 可溶氧气可溶氧气是给水系统，锅炉，冷凝系统和其它相关联的系统和设备中产生的腐蚀的最大因素。并且大都数在锅炉腐蚀的问题都可以归结于可溶氧气。在高温时，铁和水进行如下反应：Fe+2H2O Fe(OH)2+H2该反应中，会在铁的表面产生氧气并阻止反应的进行。但是如果氧气存在的话，氢气
18、会损失从而使反应进行彻底并且使铁的溶解持续进行。进一步Fe(OH）2 被氧化成 Fe(OH）3。而 Fe(OH）3 会产生铁锈从而使铁的腐蚀加剧。这个反应用下面的公式表示：4Fe(OH)2+O2 +2H2O4Fe(OH)3点蚀是在锅炉鼓筒里的水域下集中产生。这也是由于氧气而产生的。大多数情况下，由于可溶氧而产生的腐蚀是以点蚀的形式产生的。点蚀在局部区域的深处进行并且它的影响非常大，即使反应在一个小的区域内。经常出现这样的事故：点蚀发生后的短时间内，水管壁上会出现一个洞。正因为可溶氧的危害性，所以应该严格控制可溶氧。为了去除它，可以用除气机进行机械去除，并且通过注入联氨进行化学去除。3.9 硬度
19、在水管内壁上的水垢是给水中很多成分构成的。由于水垢硬度大，不仅降低锅炉的热效率而且引起水管膨胀以及由于水管局部过热而产生的事故。因此，必须尽可能控制水垢进入锅炉。在船舶锅炉设计中，有硬度的物质和铁的氧化物是水垢的主要成分。硬性物质大都是由于冷凝器的水管泄漏而带进锅炉的。可以用锅炉中一种合适的处理方法使其沉淀成安全的，软质的泥渣，然后排出锅炉外。尽管如此，在锅炉水处理中，把给水的硬度保持在不正常的高的水平会增加在加热表面产生水垢的危险性并且会增加化学物质的数量和残留的硬性物质。因此，一般情况下硬度控制是在给水中进行而残留的硬性物质在锅炉处理中去除。所以，对于 60kg/cm2 级的锅炉，给水硬度
20、控制在 0.0ppm。估计和海水组成（cl55ca 1.2，mg3.7）一样的话，没 1ppm 氯离子浓度为0.34ppm，并且即使允许的蒸馏水的氯离子浓度为 5ppm，蒸馏水的硬度为1.7ppm 并且考虑到补给水的速率，要维持给水硬度在上述提到的取值范围内并不困难。尽管如此，如果蒸馏水仓被覆盖了一层水硬水泥（这其实完全没必要）或者冷凝器泄漏就会有大量的钙和镁就会混合在水里，所以必须注意。由于海水泄漏而带进的镁离子和氢氧根离子混合在一起会降低锅炉水的 ph 值，所以当检测到海水泄漏时，除非锅炉水在流动时，否则很有必要注入磷酸钠，确认锅炉水中 PO43的存在并且努力维持锅炉水合适的 ph 值。在
21、某些设备中，锅炉水的硬度是特殊规定。但是硬度的测量很有可能产生错误并且只要锅炉水的 ph值和磷酸离子的浓度在限定的浓度在限定范围内时锅炉水的硬度在必须为 0，所以硬度不必规定。3.10 油油和油嘴由于已润滑进入给水中或由于燃油加热器和滑油冷却器的泄漏而进入给水中并且由于粘到加热表面引起加热过热。油在锅炉中由于锅炉水是aldali，很容易被皂化。因而带有气泡的锅炉水的残留物导致蒸汽纯度的降低。这将会给涡轮带来问题。因此，有必要注意空气干燥，及时检测油的进口并采取措施防止油的泄漏。在某些设备里，油的含量有一个允许范围值。但是在锅炉水的表面希望油的浓度是锅炉水油量平均值的几倍。因此，考虑到确实锅炉水
22、的平均油含量没有意义，所以在给水和锅炉水里应尽可能保持油的浓度为0。4采用低 pH 值配位磷酸盐处理方法的锅炉水调节（低 PH 值处理）4.1 低 ph 值处理的工作原则当锅炉水通过 caustic 处理方法调节时，它的 ph 值时通过不使用苛性钠和磷和磷酸三钠。相应的，一旦在锅炉管理我们知道的热场产生后，磷酸钠在Na/PO4 的摩尔比为 2.8 不会沉淀。从而带来由下面公式表明的游离态的苛性钠。结果是在锅炉水和管壁之间形成浓缩的锅炉水的边界层。Na3PO3+0.2H2O Na2.8H0.2PO4+0.2NaOH(沉淀) （游离苛性钠）如果锅炉水的浓缩是 alaline，金属获得反应和下面公式
23、表达一样进行。Fe+2NaOH Na2FeO2+ 2H3Na2FeO2+4H2O6NaOH + Fe3O4 + 2H如果锅炉水上只有可溶性氧，进一步反应按下面公式进行。3Na2FeO2+3H2O+0.5O26NaOH + Fe3O4 它是参考 alkaline 腐蚀。低 PH 处理方法是为完全防止 alkaline 腐蚀而发展的现代化锅炉水的控制技术之一。目的是通过使用磷酸钠控制锅炉水的 PH 值以保持 Na/PO4 摩尔比率在 3.0 或更低。虽然 Na/PO4 摩尔比根据锅炉水的温度改变，但是对于 60kg/cm2 为 2.82.9。用其他话来说，只要锅炉水里磷酸钠是上述的摩尔比，即使在热
24、场锅炉水变浓或者是下面的公式表示的边界处薄膜处浓度变浓，它的隐匿不出现上述比率。因此，那个地方不会有 alkaline 腐蚀。0.8Na3PO3+0.2Na2HPO4 Na2.8H0.2PO4 (沉淀)另一方面，只单独使用磷酸钠来维持锅炉水 PH 值，在同一种些国会使锅炉水的固定物质增多。还有，给水中存有少量可溶性氧，锅炉水的 PH 值已经表明与锅炉铁的腐蚀没有关系，因此没有必要维持其 PH 值在高的水平上。而用低 PH 值处理方法会比 caustic 的处理方法产生的 PH 值要低，所以称为低 PH值方法。两种处理方法的锅炉水的 PH 值的比较列在表 1 中。通过比较，对于60kg/ cm2
25、 锅炉，我们推荐使用磷酸三钠和磷酸二钠，某 Na/PO4 摩尔比控制在2.8。4.2 磷酸高于浓度和锅炉水 PH 值的关系当通过采用低 PH 处理方法调节锅炉水时，下面陈述肋只使用磷酸钠为锅炉化学剂作为基本的原则是赞成的。相应地，锅炉水 PH 值得通过磷酸离子浓度控制得。尽管如此，ph 值随着 Na/PO4 摩尔比改变而变化。这最终意味着 PH值，磷酸离子浓度和 Na/PO4 摩尔比固定，决定磷酸离子浓度有可能确定锅炉水 PH 值，并且假定磷酸离子浓度和锅炉水 ph 值，Na/PO4 得摩尔比能补充完善低 ph 值处理方法得重要指导。4.3 要使用得锅炉化学物质当通过采用低 Ph 值处理方法调
26、节锅炉水时，原则上使用磷酸三钠和磷酸二钠作为锅炉化学物质，除非某些受限制得例子像不可预料得海水泄漏引起 ph 值很低得水平。而苛性钠（NaOH）可以临时使用来控制 Ph 值。不管是磷酸三钠还是磷酸二钠，都分为含结晶水的水合磷酸钠（水合磷酸三钠 Na3PO412H2O和水合磷酸二钠 Na2PO412H2O）和不含结晶水的无水磷酸钠（无水水合磷酸三钠 Na3PO4 和无水磷酸二钠 Na2PO4） 。这两大类物品在市场上是以不同的种类出售的。不管是水合物还是无水物在公式中的比重都有所不同，这应当注意。还有，除了上面的，另一种含有磷酸三钠和磷酸二钠以某一特定的比例混合的用来保证达到推荐的 Na/PO4
27、 摩尔比率为 2.8 的化学物质同样在市场上有售。表格 1 给出了市场上有出售的锅炉化学物品以作参考。还有，由于空气温度和湿度的影响，锅炉化学物品可能会质变。因此，化学物品应该储存在低温的地方，在使用的物品在每次拿出后把容器密封好。表 4 市场上有售的锅炉化学品的成分4.4 磷酸钠配方程序一开始，我们就推荐使用磷酸三钠和磷酸二钠来维持 Na/PO4 摩尔比率为2.8（公差范围 2.63.0） 。对于要维持 Na/PO4 摩尔比率在 2.8 而要求需要的1mol 磷酸三钠来说，需要磷酸三钠设为 xmol,x 的计算在下面给出：对于 Na， 1 molNa3PO4 =31 molx molNa2H
28、PO4 2xmol对于 PO43 ，1 mol Na3PO411molx molNa2HPO4 =1x mol因此： )1(38.PONa4x）（ ！ ）（ ！）（ ）（x=0.25锅炉化学品名化学品名 （分子式） 普通化学品 Kutitia kogyo Ashland NalfleetNa2.8H0.2PO4 CALGEN 357Na3PO412H2O 水合磷酸三钠 CALGEN 351Na2HPO412H2O 水合磷酸氢二钠Na3PO4 CO-PHOSNa2HPO4 ADJUNCT CO-PHOSNaOH 苛性钠（氢氧化钠）CALGEN 451 GC(50的氢氧化钠溶液)9214C由上得出
29、，要保证 Na/PO4 摩尔比为 2.8，磷酸三钠和磷酸二钠比为 4：1。对于使用水合磷酸钠和无水磷酸钠，由于磷酸钠的分子量不一样，下面给出两者不同。4.4.1 水合磷酸钠水合磷酸三钠分子量和水合磷酸二钠分子量分别如下：Na3PO412H2O=380Na2HPO412H2O=358因此，为使 Na3PO4 和 Na2PO4 摩尔比为 4：1 的公式重量比如下：Na3PO412H2O3804Na2HPO412H2O = 3581 4.25换言之，分子重量比为 4.25kg 磷酸三钠比上 1kg 磷酸二钠。4.4.2 无水磷酸钠无水磷酸三钠分子量和无水磷酸二钠分子量分别如下：Na3PO4=164N
30、a2HPO4=142因此，Na 3PO412H2O 和 Na2PO412H2O 摩尔比为用同样的方法确定Na3PO41644Na2HPO4 = 1421 4.62换言之，分子重量比为 4.62kg 磷酸三钠比上 1kg 磷酸二钠。4.5 锅炉的化学物质首次投入量要求维护 Na3PO4 摩尔比在 2.6 的初次投入量用下面的方法计算。通过例子，对于 1 吨锅炉水需要的首次投入量，计算如下：4.5.1 水合磷酸钠假设锅炉使硝酸钠浓度在 15ppm（15g/ton）那么 Na3PO412H2O 和Na2HPO412H2O 量在下面给出 ton/g0.4815938014G 32上文，G1 代表 Na
31、3PO412H2O 的注入量，G2 代表 Na2HPO412H2O 的注入量，还有 380，358 和 95 分别代表 Na3PO412H2O，Na 2PO412H2O 和 PO4的分子量。4.5.2 无水磷酸钠和水合磷酸钠一样的方法计算出需要注入的化学品的量。 ton/g72.0159641G 482上面，G1 代表 Na3PO4 的注入量，G2 代表 Na2HPO4 的注入量，还有 164和 142 分别代表 Na3PO4，Na 2PO4 的分子量。4.5.3 市场上预先保证 Na3PO4 摩尔比为 2.8 的锅炉化学品，市场上通过混合水合磷酸盐和无水磷酸盐来制成锅炉化学品，因此上面 5.
32、2 的例子里，6.1 和 6.2总合代表对于一吨锅炉水首次投入的化学制品里，G1+G2=5. 2g。所有上面的结果在表 5 中引出，可以当作初次投入化学物品的外表。表格中投入量以重量指名的，尽管如此，可能会根据首次注水的水质有轻微的增大。所以，有必要在锅炉产生蒸汽后再次检查锅炉水的水质并且在每种情况下注入多一些的量作为储存。表 5 ：最初注入量清单4.6 化学注入控制水质如果在检查锅炉水位的地方，出现和允许值不一样的话，为了调解水位，就得补充科学品的注射或者排出锅炉水，水位调解方法随锅炉水位状态而改变。而是在水质检查中确定的。锅炉水质的状态的等级分为（I）到（IK） 。这些都在表 3 中列出。
33、而在表 6 种列出针对各种等级水质的水质控制方法。虽然没有泪出计算补充注入量，但是这将用和最初投入量一样的方法俩来计算，第八部分“锅炉水排出”将会涉及锅炉排水问题。锅炉化学品名 最初投入量1 水合磷酸三钠和水合磷酸二氢钠混合起来使用 Na3PO412H2O=48.00g/tonNa2HPO412H2O=11.3g/ton2 无水磷酸三钠和无水磷酸二氢钠混合起来使用Na3PO4=20.7g/tonNa2HPO4=4.5g/ton3 市场上预先甲酰化的锅炉化学品（ Na/PO42.8）25.2g/ton表 6 按照检查结果进行水质调节的方法等级 水质状况 调节方法 参考图表（I） Ph,PO43-
34、和 Na/ PO4 在允许范围内不要求任何调节 Na/ PO4 摩尔比率在允许范围内并且 PO43-的浓度不超过 10ppm磷酸钠的补给注入的Na/PO4 的摩尔比率为2.8，目的式使 PO43-浓度为 15ppm。表 4，表 5 和表 6 Na/ PO4 摩尔比率在允许范围内并且 PO43-的浓度超过 20ppm进行锅炉水的排水，目标是 PO43-浓度为 15ppm。参考“9 锅炉水排水” PO43-的浓度在允许范围内并且 Na/ PO4 的摩尔比率有些低。还有 PO43-的浓度在10ppm 或以下（1）使用磷酸三钠控制 Na/ PO4 的摩尔比率在 2.8表 7 和表 8（2）如果 PO4
35、3 的浓度在上面的控制后超过20ppm，像（）进行锅炉水排水参考“9 锅炉水排水” PO43-的浓度在允许范围内并且 Na/ PO4 的摩尔比率在较低的范围内使用苛性钠控制 Na/ PO4的摩尔比率在 2.8表 9（1）使用苛性钠控制 Na/ PO4 的摩尔比率在 2.8表 9 Ph,PO43-和 PO43-在允许范围内？（2）磷酸钠的补给注入的 Na/PO4 的摩尔比率为2.8，目的式使 PO43-浓度为 15ppm。表 4，表 5 和表 6 PO43-浓度在允许范围内或低于允许范围并且 Na/ PO4 的摩尔比率超过 3.0（1）使用磷酸三钠控制的摩尔比率超过 2.8表 10 和表 11（
36、2）如果 PO43 的浓度在上面的控制后超过20ppm，像（）进行锅炉水排水参考“9 锅炉水排水” Ph,PO43-和 Na/ PO4超过允许范围内（1）进行锅炉排水，目标是使 PO43-浓度为15ppm。参考“9 锅炉水排水”(2)使用磷酸三钠控制 Na/ PO4 的摩尔比率在2.8表 10 和表 114.7 锅炉水 ph 值的下降当采用低 ph 值处理方法控制锅炉水时，表 2 中指出的锅炉水的 ph 值，磷酸离子浓度和 Na/PO4 摩尔比之间是有内部联系的。因此，理论上，这三个量中有两个量给出，第三个量就被决定了。在实际的锅炉水操作中，三者之间的联系可能和理论不同，而是 ph 值要低一些
37、。4.6 部分讲明了怎样处理锅炉水 ph值不符合要求的处理方法。引起锅炉水 ph 下降的因素在下面列出。除了海水泄漏，该现象在锅炉操作中开始后的早期经常发生。4.7.1 油的皂化从防绣剂的油进入到锅炉里被皂化，从而消耗 alkali4.7.2 硅的影响从供给水来的硅（SiO2）转变成 NaSiO34.7.3 磷酸离子的水解在碱煮过程中产生的磷酸离子浓度在锅炉操作中被化学物质的影响分解。4.7.4 海水泄漏有少量的海水连续泄漏到锅炉里。4.8 隐匿处在锅炉水里磷酸离子浓度随锅炉负荷、压力等的波动改变的现象称为隐匿处。隐匿处时常和硅等物质而不是和磷酸被一起观测到。但是改变幅度上相对较小。一般意义上
38、，隐匿处在大部分情况下参考磷酸隐匿处。于磷酸隐匿有联系的隐匿处会由于磷酸三钠的溶解性相对不大并且会随着温度的上升下降而产生。换句话，当锅炉压力或负荷增长，相应锅炉壁管上的温度上升时，与壁管有联系的磷酸加速结晶引起锅炉水中的磷酸离子浓度下降。相反，当锅炉负荷和压力有下降时，结晶的磷酸会溶解到锅炉水里从而引起磷酸离子浓度上升。因此产生如下机理：磷酸离子浓度随时间不断改变。磷酸隐匿现象随着锅炉压力上升而增多，而随着锅炉压力下降而消失。因此，在锅炉压力很高时，锅炉水里的磷酸离子浓度被要求根据隐匿处的情况而受到控制。换言之，当隐匿现象显著，磷酸离子浓度要求得降低并且当限制时，浓度可能会高一些。还有，在低
39、 ph 处理方法下，磷酸在高温下加速结晶。这让隐匿处不允许游离得 alkali 形成浓缩得边界层。这就是低 ph 方法得优点。因此，使用不会经受隐匿得磷酸钾会引起浓缩得边界层的形成从而不需要使用。5给水处理给水处理通过连续注入联氨，不需同时使用 MORFORIN 或者作为 PH 值调节用的胺类化学品（虽然以前曾使用过）来进行的。联氨可以高效地减少氧并且分解供给水和冷凝系统中的氧气，还有在高温区域控制 PH 值。联氨的分解反应的进行如下公式表示（1ppmN 2H4 要求除去 1ppm 可溶氧气 O2）N2H4+O2N 2+2H2O联氨和氧气的正反应速率相对低。在锅炉设备中的氧化物质诸如给水和冷凝
40、系统中的氧化铁，氧化铜，其作用象 catalizer 一样，可以产生联氨等效的作用。另外，给水中过量的联氨（残留氨）分解产生氨气。反应如下所示：3N2H44NH 3+ N2这个分解反应在 350 时完全反应并且产生的氨气会增加冷凝水和给水的 PH 值。因此，用合适方法控制给水中残留的联氨不仅可以进行脱氧，还可以在允许范围内维持给水和排水的 PH 值。5.1 使用的化学物质市场上除了其普通的化学形态还有各种浓度的联氨溶液有售。虽然联氨可以用蒸馏水稀释来使用，但是如果其原来的液体应和要求注入量的浓度不同，那么稀释的方法自然也不同。因此在使用前必须彻底地检查原液体的浓度。表7 给出了市场上有售的联氨
41、溶液的传统名称和浓度仅供参考。必须小心地时高浓度的联氨溶液引起皮肤腐蚀和粘膜分泌失调，并且对人体有毒。其它注意事项见其说明书。特别当处理原溶溶液时，好的习惯时使用橡胶手套。还有，联氨使用时被密封在容器内并储存在阴冷，黑暗的地方。表 7：市场上联氨溶液清单等级 化学品名 浓度普通化学品 80水合联氨 50Kurita OXYNON-171 10Ashland AMERZINE市场上脱氧剂Nalfleet 9-0025.2 联氨注入量的决定给水中可溶氧的数量，联氨和氧化铁的反应量随着不同的锅炉操作的特殊状态决定的。这些都使决定联氨的注入量变得困难。尽管下面有一个联氨注入量的初步计算，但是在实际的操
42、作中，给水应分析其质量成分，然后相应决定联氨注入量。这样才能维持给水中联氨量在 0.01ppm 或以上。还有，给水和排水的 ph 值维持在极限范围 8.09.0。还有，当根据给水流率的增大或减少来调节注入速率时应保证注入是连续的。间断注入应该避免是由于其不能达到预定目标。初步计算的例子：使用的化学品 80水合联氨（50N 2H4）脱氧器出口处可溶氧的浓度 0.0050.01ppm锅炉进口处残留联氨浓度 0.02ppm给水流率 F t/h联氨注入量 W g/24h在前述情况下 24 小时联氨的注入量由下面公式给出。 F4.125024)0.1.05.( 到到 换言之，使用在一个 24 小时连续注
43、入的舱里的蒸馏水蒸馏 100 多次才得到 1.2 到 1.4F6 水质观察的注意事项6.1 水的采样6.1.1 当采样水时，首先通过冲洗法初步清洁管系然后控制水流率在200500ml/min。最后在采样时，维持水连续流动约 15 分钟左右。6.1.2 把采样容器以及其附带插槽冲洗三次以上。然后把采样管的端头插到采样容器底部附近以减少二氧化碳的进入。在允许采样水从喷嘴口充分溢流后，立即关闭容器喷口。这时容器里充满采样水。6.1.3 采样后，作为基本原则调节采样水的温度在 2030 度间。6.2 测量 ph 值和电导率的注意要点用联氨和氧气即从联氨的分解来维持给水的 ph 值。在缓冲反应中这种所维
44、持的 ph 值很小。因此要求一个电流通过电池？还有，ph 值和电导率受温度很大的影响。所以必须有必要事先决定采样水温度和 ph 值的关系（表 12中给出，针对给水） 。假设采样水在温度 40 度时 ph 值读数为 8.0，那么 25 度时ph 值读数为 8.5。不考虑采样水温度并低估 ph 值会导致联氨注入过量。这必须注意。 （装在 ph 指示器上的温度补偿电极没有设计成能够补偿采样水温度改变而导致的 ph 值的变化。 ）当测量电导率时，由于设备没有装温度补偿刻度表。所以有必要像 ph 值测量一样事先决定电导率和温度的关系。6.3 测量设备，装备和试剂的注意事项ph 值指示仪器和传导率电池按要
45、求例行检查和维护以保证测量准确。ph指示仪特别容易受到电极腐蚀，干燥，空泡，变质影响。还受参考电极内部液体浓度不精确性，变质等影响。对于许多其他潜在的如给出错误读数也受其影响。因此必须根据操作手册上的注意事项。其他设备和仪器也要根据操作手册来检查。设备应该保持清洁。化学试剂也应该根据适当的调节程序进行调节。7. 水质结果的详细以及必须的措施如果给水和锅炉水检查的结果应该要显示错误，就要迅速采取必要措施，确认错误引起的原因。如果其中一个检查项目显示一些错误，可以检测到不止一个的原因，仅把注意力集中在一个检查项目会导致错误的结论。因此获得的水质数据，应该全面检查和评估。如果必要的话，应以锅炉不同部
46、位而进行采样。8. 锅炉水如果锅炉水检查结果研究表明杂质，添加济等起主要作用的物质中某些成分超过了规定的浓度，那就要采取补救的措施来阻止杂质进入给水中并且改变某些添加济的注入量及锅炉水的流量。要求的流量和注入的时间的关系如下，进一步说明见表格 13。（1）)(log3.2t01FBC当 0 时：（2）)(l.t01t（小时）：在 B（t/h）时的连续注入时间C（吨）：锅炉保持的水量（热态时的标准水位）B（吨 /小时）：锅炉水连续流量a（ppm）：给水中杂质等的成分F（吨/小时）给水的流率o(ppm):当 t0 时给水中杂质成分的浓度（ppm）：在过了 t 小时后给水中杂质成分的浓度锅炉水的流动
47、是通过蒸气鼓表面的通风阀来操作的。在锅炉负荷为 50或低于正常值时更适宜通过水鼓底部安全阀来进行的锅炉水流动（大概两周一次） 。当燃烧器启动时，水冷壁联箱的卸放阀就再不会打开。对于打开水冷壁联箱的卸放阀会影响锅炉水的循环并且引起对水冷壁管的损坏。在进行各种关于锅炉水流动的研究时表 13 的使用例子在下面给出。例 1问题:当在有 15 吨的水时锅炉中锅炉水里硅的含量为 20ppm 的情况下，如果连续流率为 1.0t/h 什么时候要求锅炉水中硅的含量下降到 3ppm？在这种情况下，因为排水的启动在 1.0t/h，那么给水的流率是 50t/h 并且给水中硅的含量为 0。解决：在图 13 中的表格画一
48、条延长线连接 轴上的 3ppm（A 点）和 0轴上的 20ppm（A点） ，然后从延长线与 0 的交点 A点画一条垂线。从垂线于 C/B=15t/1.0t/h=15h 斜线的交点（A ）画一条垂线并且找出水平线与t 轴的交点上的 28.7h 的时间。例 2问题：在例 1 的问题里，连续排水 10t/h8 个小时后，锅炉水中硅的含量是多少 ppm？解决:从 t 轴上 8h(D 点)上的水平线与 C/B=15h 斜线的交点向下画一条垂线与 0 轴相交与 D点并且找出在 D和 0 轴上的 20ppm 点连线的延长线和 的交点。例 3问题：在例一问题中，当给水中硅的含量是 0.01ppm 时 t 是多少？解决：B-F=1.0(t/h)3(g/t)-0.01(g/t)50（t/h）=2.5(g/h)B-F=1.0(t/h)20(g/t)-0.01(g/t)50（t/h）=19.5(g/h)从（BF）轴上 2.5g/t(E 点)和（BF）轴上的19.5g/t(E点)的连线的延长线与（BF）/（BF）轴的交点画一条垂线并找出垂线与 t 轴的交点上 30.8 小时时的时间。
