1、分析原因
自2007年起，我们多次对爆管的水冷壁进行割管取样，对水垢的成分分析，水垢的主要成分是铁的化合物和水中的溶解圆形物浓缩而成，与蒸汽锅炉形成的水垢相比，钙镁离子形成的水垢相对较少。铁的化合物的主要来源是系统和锅炉的腐蚀产物，锅炉水中的铁的化合物沉积在管壁上，形成氧化铁垢。锅炉水中铁化合物的形态主要是胶态氧化铁，也有少量较大颗粒的氧化铁和呈溶解状态的氧化铁。在锅炉水中，胶态的氧化铁带正电荷。当炉管上局部地区的热负荷较高时，该部位的金属表面与其他部分的金属表面之间会产生电位差。热负荷高的区域，金属表面因电子集中而带负电荷。这样带正电荷的氧化铁微粒就向带负电的金属表面聚集，就形成了氧化铁垢。对于颗粒较大的氧化铁，在锅水急剧蒸发浓缩过程中，在水中电解质含量较大，和pH值较高的条件下，它逐渐从水中析出并沉积在炉管管壁上成为氧化铁垢。氧化铁垢的防止方法：一减少锅炉水中的含铁量，二往锅炉水中加络合剂，以减缓或防止氧化铁垢的生成。
2、加药机理的探讨
在水处理中，用加药剂达到阻垢的目的有两种方法：溶解法和沉淀法。溶解法即增加水中结垢离子的溶解度，使之不易析出或减少析出。水垢的丰要成分铁的化合物，想阻止它被吸附到锅炉上，只有采用溶解法来控制，尽可能地减少锅炉水中的铁离子与锅炉管壁接触的机会。根据防垢机理和药品试剂的结构特性，采用六偏磷酸钠和乙二胺四甲叉膦酸五钠处理热水锅炉系统中的铁离子是较为理想的。根据六偏磷酸钠的结构式如图1，乙二胺四甲叉膦酸五钠结构式如图2可看出，它们都是较好的金属离子螫合剂，同时EDTMP．Na．是含氮的多元膦酸盐，属于阴极性的缓蚀剂，在水溶液中能离解成8个正负离子，可以与多个金属离予螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使金属离子正常的结晶被破坏，阻垢同时对金属的腐蚀有抑制作用。
3、实验室试验情况
为了更准确的指导生产，试验用水采用离子交换水，硬度小于0.03mmol/l，同时模拟热水锅炉系统的水质，加入Fe2O3粉末，使Fei+的浓度接近0.8mg/l.试验条件：用锅炉的管壁加工成20×30 x5（单位mm）的挂片，用砂纸抛光，水温控制在85～95℃之间，常压下进行的小型自然循环热水采暖系统，持续时间150h．用纯碱调节系统的pH值，如表1。
从试验情况来看，在热水采暖系统中，EDTMP．Na；和(NaP03)．组成的防垢剂，用纯碱调节pH值，效果较为理想，如果能控制好系统的pH值不小于10，在给水质量合格的条件下，EDTMP．Na．、(NaP03)6系列，能从根本上解决热水锅炉结垢。
4、生产锅炉试验情况
几个热力站的给水指标，以蒸汽锅炉的给水标准来控制，硬度小于0.03mmol/l，炉水指标符合GB1576的标准，2008年前，热水锅炉系统内采用投加Na，PO。、Na,C03和腐殖酸钠来消除残余硬度和提高炉水的pH值，但每个采暖期都会出现锅炉爆管的现象，严重影响了生产，造成供暖效果的负面影响和经济损失。从2009年开始，我们采用EDTMP.Na；，(NaP03)6消除系统水的残余硬度，用纯碱控制系统水的pH值=10，整个采暖期没出现锅炉爆管现象，停炉后发现锅炉内部没有结垢。
5、结语
EDTMP.Na；，(NaPO3)6应用到热水锅炉系统中，能从根本上解决热水锅炉结垢问题。它们的防垢效果与炉水的pH值有关，当炉水的pH值达到10时，防垢效果最佳。
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