2.3 Фосфатно-нитратный воднохимический режим

Фосфатно-нитратный режим применяется для предотвращения отложений твердой накипи на поверхностях нагрева водотрубных котлов и предупреждения коррозии всех элементов котлов с давлением до 6 МПа, работающих на питательной воде улучшенного качества. Защитная плёнка нитратов железа при давлении в котлах более 6 МПа начинает терять прочность, а при давлении выше 8 МПа практически не оказывает пассивирующего влияния на металл.

Этот метод обработки воды заключается в переводе солей остаточной жесткости в шлам под действием тринатрийфосфата. В результате реакции тринатрийфосфата с солями остаточной жёсткости образуется дополнительная свободная (не связанная с фосфатами) щелочь, возможное воздействие которой на процесс межкристаллитной коррозии металла котла устраняется вводимым в котловую воду – пассиватором – натриевой селитрой. (Разрешается замена натриевой селитры калийной). Совместное действие фосфатов и щелочей способствует образованию на внутренних поверхностях котла фосфатных и оксидных защитных плёнок, предохраняющих металл от электрохимической коррозии в случае проникновения кислорода с питательной водой.

При установленных для котловых вод значениях фосфатных и щелочных чисел обеспечивается полное осаждение проникающих в котёл накипеобразователей. Одновременно достигается глубокое умягчения котловой воды, устраняющее опасность отложения твёрдой накипи. Для предупреждения образования высокодисперсного шлама, который может на напряженных участках поверхностей теплопередачи превратиться во вторичную накипь или привести к вспениванию котловой водой. При фосфатно-нитратном воднохимическом режиме применяются следующие реагенты:

- тринатрийфосфат технический;

- натриевая селитра.

Селитра в паровом котле не участвует в химических процессах, происходящих в котловой воде, и поэтому не должна была бы расходоваться. Однако во время работы котлов имеют место потери селитры вследствие уноса паром и продувочной котловой водой. Для обеспечения надежной работы котлов рекомендуется поддерживать в котловой воде концентрацию селитры, составляющую 50 % от общей щелочности.

Показателями качества котловой воды при фосфатно-нитратном режиме является:

- содержание хлоридов, мг/дм³;

- щелочное число, мг/дм³;

- фосфатное число, мг/дм³;

- нитратное число, мг/дм³;

- остаточная жёсткость, мг-экв/дм³;

- общее солесодержание, мг/дм³.

В ходе нормальной эксплуатации показатели качества котловых вод изменяются и регулируются следующим образом:

а) общее солесодержание и содержание хлоридов постепенно увеличивается за счёт солей, вносимых в котёл с питательной водой и с добавляемыми в него химическими реагентами (солесодержание котловой воды выдерживается в заданных пределах путём периодической и непрерывной продувки котла);

б) фосфатные числа постепенно уменьшаются в результате расхода на осаждение накипеобразователей, поступающих с питательной водой и регулируются периодической дозировкой в котёл, тринатрийфосфата (расчёт количества делается на основании анализа котловой воды);

в) щелочные числа с одной стороны, уменьшаются вследствие расхода щелочей на реакции осаждения солей некарбонатной (постоянной) жёсткости, а с другой стороны, имеют тенденцию к увеличению за счёт гидролиза тринатрийфосфата и реакции осаждения солей карбонатной (временной) жёсткости. Щелочные числа при фосфатно-нитратном режим не регулируются, а только фиксируются для расчёта дозировки селитры. В случае чрезмерного повышения щелочного числа оно может быть снижено дополнительной продувкой котла;

г) нитратные числа остаются почти неизменными, т.к. вводимые в котёл нитраты не вступают в химические реакции с содержащимися в котловой воде веществами (нитратные числа определяются фактическими значениями щелочных чисел котловой воды и регулируются на основании этого дозировками селитры).