鍋爐給水在爐外進行軟化處理,可有效防止鍋爐受熱面上的結垢。但需要較多的設備和投資,增加了人員和維護費用,這對某些小型鍋爐房是比較難實現的,此時采用鍋內水處理。鍋內水處理是通過向鍋爐給水投加一定數量的藥劑,與形成水垢的鹽類起化學作用,生成松散的泥垢沉淀,然后通過排污將泥垢從鍋內排出,以達到減緩或防止水垢結生的目的。
1)加堿處理。
在汽包中加入純堿Na2CO3,作為作用藥劑,利用水中過剩CO32-;離子與Ca2+、Mg2+離子作用,反應如下:
Ca2++CO32-----CaCO3
CO32-+H2O----2OH-+CO2
Mg2++2OH-----Mg(OH)2
反應生成的CaCO3,及Mg(OH)2呈泥渣狀態,可隨排污除去。
2)加磷酸鹽處理。
當爐內壓力較高時,純堿會發生水解,其反應如下:
Na2CO3+H20----2NaOH+CO2
因此爐水中不能保持必要的CO32-濃度,并且產生了苛性鈉,使爐水堿度過高,對鍋爐工作不利。這時通常采用磷酸三鈉作為鍋內水處理的處理藥劑。爐水中的鈣鎂離子與磷酸根離子結合生成溶解度小的鈣鎂磷酸鹽類,反應式如下:
CaSO4+Na3PO4----Ca3(PO4)2+Na2SO4
CaCl2+ Na3PO4----Ca3(PO4)2+NaCl
MgSO4+Na3PO4----Mg3(PO4)2+Na2SO4
MgCl2+ Na3PO4----Mg3(PO4)2+NaCl
Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2沉淀,是具有高度分散的膠體顆粒,在鍋水中能作為補充的結晶中心,使CaCO3和Mg(OH)2,在其周圍析出,變的細小、分散,而不易在金屬表面附著,生成流動性較強的泥垢,可隨排污除去。
3)加入腐植酸鈉。
加入腐植酸鈉的作用有:腐植酸鈉在堿性條件下,它的羧基或酚羥基上的鈉離子,可與水中的鈣、鎂離子進行交換,生成腐植酸鈣、鎂的沉淀而使水質得到軟化;腐植酸鈉膠溶物對鈣、鎂鹽的分散、吸附、絡合等作用的結果,不但阻止了晶體的增長,而且所生泥垢粘度小、流動性增強,很易隨排污排除;腐植酸鈉在堿性條件下,可與鍋爐金屬生成一層黑色的保護膜,且結構緊密,覆蓋均勻,附著力強,是一種良好的緩蝕保護膜;腐植酸鈉有較強的滲透作用,它能滲透到水垢和金屬接觸面上,與鈣、鎂鹽發生復分解作用,使老水垢與金屬表面的附著力降低而脫落。