浅谈一氧化碳变换废热锅炉的日常维护

化工设计通讯 工艺与设鲁

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｔｍｉｃ￣ｏｍ

第４２卷第７期

２０１６年７月

浅谈一氧化碳变海钓鲈鱼 换废热锅炉的日常维护

张文涛

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 １５４１００）

摘要：一氧化碳变换是放热反应，所以一氧化碳变换装置中必然少不了废热锅炉，废热锅炉不但可以使变换气达到适宜

的指标还可以将余热转换成蒸汽，减少能源的浪费。从磷酸盐在废热锅炉中的反应原理、各离子间的相互作用入手，结合实际

生产，对提高废热锅炉工作效率和延长其使用寿命进行阐述。

关键词：一氧化碳变换装置；废热锅炉；磷酸盐；加过过程；缓冲作用

中图分类号：ＴＫ２２９．８ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３－６４９０（２０１６）０７￣０９３－０２

ＤａｉｌＶ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｎｏｘｉｄｅ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ０ｆ Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ Ｂｏｉｌｅｒ

Ｚｈａｎｇ Ｗｅｎ—ｔａｏ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｉｓ ｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃ，ＳＯ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ

ｂｏｉｌｅｒ，ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｍａｋｅ ｓｈｉｆｔ ｇａｓ ｔｏ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｉｎｄｅｘ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｓｔｅａｍ ｈｅａｔ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ

ｗａｓｔｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｅａ开拓视野 ｃｈ ｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｉｎ ｂｅｔｗｅｅｎ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ

ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ ｍａｋｅ ｈｅ ｔｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ；ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ；ｐｈｏｓｐｈａｔｅ：ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ

废热锅炉和工业用炉、动力锅炉在性能上存在不同，因 当锅水ｐＨ值较高，存在一定浓度的ＯＨ’离子时能发生下

此在化工生产运行维护管理方面有着许多不同。废热锅炉在

工艺中扮演着锅炉和换热器的双重角色。我厂的变换工艺中

有两台ｕ形管卧式废热锅炉：中压废热锅炉和低压蒸汽废锅，

在工艺中为水煤气降温并分别产生４．２ＭＰａ和０．６ＭＰａ蒸汽送

至蒸汽管网系统。废热锅炉的热源就是化工工艺气体或是排 锅水ｐＨ值较低，则Ｍｇ 易与Ｐ０４ 反应生成磷酸镁，能

放废气等，我厂变换装置的废热锅炉热源为气化送来的粗煤 发生下列反应

气通过一氧化碳变换反应放出热量对其回收。

锅炉洞察秋毫 在长期的运行当中会产生一些白色物质，一部分白

色物质物沉淀于锅炉底部容易排出，但是还有一部分是附着 ２ＳｉＯ：・２Ｈ：ｏ），是一种不易粘附在受热面上的泥渣。并且流动

在炉管上。根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬 性较好，都可以在锅炉定期排污口和连续排污口排除。锅水

垢（硫酸钙等）和软垢（碳酸钙、碳酸镁等）两种。种类繁

多的杂质、气体会在炉内的换热管表面结垢、腐蚀甚至炉管

爆裂等影响生产。为了生产出合格的蒸汽以及达到预期的换 易粘在受热面上形成二次水垢，所诗经全文原文 以我们要尽量控制锅水中

热效率和延长使用寿命，解决废热锅炉的结垢和腐蚀迫在眉

睫。例如沉淀转化可以将锅炉中的锅炉垢主要成分是ＣａＳＯ 。 ２炉水内控制磷酸盐的含量

可以用Ｎａ２ＣＯ，溶液处理，可使ＣａＳＯ 转化为疏松并且可溶上学期个人总结 于

酸的沉淀ＣａＣＯ ，便于锅炉垢的去除。

ＣａＳＯ （Ｓ）Ｈ Ｃａ２＋（ａｑ）＋ＳＯ４２一（ａｑ） （反应１）

Ｎａ２ＣＯ （Ｓ）Ｈ ＣＯ ２’（ａｑ）＋２Ｎａ十（ａｑ） （反应２）

列反应：

１０Ｃａ ＋６ＰＯ４ ＋２ＯＨ 一Ｃａｌ０（ＯＨ）２（ＰＯ４）６ ｌ（反应６）

Ｍｇ２ 则与锅炉水中的ＳｉＯ ‘发生反应：

Ｍｇ ＋２ＳＩＯ３ｚ＂＋２ＯＨ。＋Ｈ２Ｏ一３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ Ｉ（反应７）

３Ｍｇ ＋２ＰＯ４ 一Ｍｇ３（ＰＯ４）２ ｌ （反应８）

碱式磷酸钙（Ｃａｌｏ（ＯＨ）２（ＰＯ４）６）和蛇纹石（３ＭｇＯ・

中只要纯在一定量的ＰＯ 就可以使锅水中的ｃａ２ 的浓度降

低，从而抑制ＣａＳＯ 和ＣａＳｉＯ 溶度积。但磷酸镁Ｍｇ，（ＰＯ４）

ｐＨ值。

通过上述反应锅水中的磷酸盐浓度低，锅水中的钙镁离

子不能完全出去。但过量的磷酸盐会影响蒸汽品质，盐类的

水解又会造成设备的腐蚀减短设备的使用寿命。所以我们要

尽量控制一个合适的浓度以此来产生良好的蒸汽和保护设备

延长使用时间。 Ｃａ２＋（ａｑ）＋ＣＯ （ａｑ）Ｈ ＣａＣＯ （ｓ） （反应３）

２．１磷酸盐的加入量要得当

锅水中的磷酸盐要严格遵守控制指标，使其过生的ＰＯ 度积（Ｋｓｐ＝４．９１０ ），在溶液中与ＣａＳＯ 平衡的Ｃａ２ 与加入

由于ＣａＳＯ 的溶度积（Ｋｓｐ＝７．１０１０ ）大于ＣａＣＯ 的溶

的ＣＯ ’结合生成溶度积更小的ＣａＣ０ 沉淀。从而降低了溶液

中Ｃａ２ 浓度，破坏了ＣａＳＯ 的溶解平衡，使ＣａＳＯ 不断溶解 量增多浪费药品，对于后工序产生不良后果。

保持恒定。ＰＯ 含量过多会随排污口进入排出，使药品排放

２．Ｉ．Ｉ二次结垢

或转化。沉淀转化的程度可以用反应的平衡常数值来表达。

ＣａＳＯ４（ｓ）＋ＣＯ （ａｑ）Ｈ ＣａＣＯ （ｓ）＋ＳＯ４２‘（ａｑ）（反应４）

当水渣不能及时排走，也就是锅水中存在过多的ＰＯ ，

虽然经Ｎａ离职申请格式 ２ＣＯ３处理，已使ＣａＳＯ 转化为易除去的 在随炉水循环流转的过程中，生成磷酸镁Ｍｇ３（Ｐｏ４） ，磷酸镁

ＣａＣＯ 。但ＣａＣＯ 在水中仍有一定的溶解度，当锅炉中水不断 Ｍｇ （ｐｏ ）：的溶解度非常小，易粘在受热的Ｕ形管上形成水垢，

蒸发时，溶解的少量ＣａＣＯ 又会不断地沉淀析出。所以再用 即二次水垢。

１．２影响蒸汽品质 ２．

磷酸三钠Ｎａ ＰＯ 补充处理，使生成新的沉淀近而除去。我厂

使用的是磷酸盐（Ｎａ３ＰＯ ・１２ＨＥＯ）对锅炉水进行处理。 炉水中过剩的磷酸盐会影响锅炉蒸汽品质。当炉水含盐

１磷酸盐的反应原理 量在一定范clrscr 围内时，蒸汽的带水量基本一定；当炉水含盐量

锅水中加入磷酸钠后使锅水中具有足够浓度的Ｐ０４ ，这 （或含硅量）超过一定数值时，蒸汽的带水量会明显增加，因

样就可以使非碳酸盐硬度中ｃａ２十离子优先结合成磷酸钙，以 而使蒸汽中的含盐量明显增加，蒸汽品质变坏。这是因为：

免形成能结硬质水垢的ＣａＳＯ 和ｃａＳｉＯ 。锅炉水中的少量 ①随着炉水含盐量的增加，炉水黏度变大，使炉水中的小汽

泡不易合并成大汽泡，因此汽包的水室中便充满小汽泡，结

Ｍ 则与ＳｉＯ， ’发生反应生成沉淀。

果使水位膨胀加剧并使蒸汽空间减少，这样不利于汽水分离，

Ｃｄ＋＋ＰＯ４ｊ。一ＣａＩＰＯ，）２ （反应５）

使蒸汽含盐量增加。②当炉水含盐量增加到一定程度时，在

汽水界面会形成泡沫层，这样也会使蒸汽大量带水。为了保

收稿日期：２０１６－０７－１１

证蒸汽品质，就必须监督和控制炉水含盐量。

作者简介：张文涛（１９８７～），男，黑龙江鹤岗人，助理工程师，主

１＿３盐类隐藏 ２．

要从事一氧化碳变换、低温甲醇洗、低温液氮洗、氨合成

和硫回收工作。

大部分汽包锅炉在运行过程中，当锅炉负荷升高时，炉

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