防止閑置鍋爐腐蝕的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種根據(jù)充水存儲(chǔ)技術(shù)的鍋爐腐蝕防止方法，該方法可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜到由于不能進(jìn)行完全排水而使得應(yīng)用干式儲(chǔ)存法不可實(shí)施的鍋爐，確保人類高度安全，并且在重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候不需要整體吹干或用純水充分洗滌。將供應(yīng)有脫硬度水的運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐停機(jī)，然后將鍋爐的鼓筒中充以儲(chǔ)存水并進(jìn)行儲(chǔ)存，使得鍋爐鼓筒中的氨濃度達(dá)到10毫克/升以上500毫克/升以下，其中儲(chǔ)存水通過向脫硬度水中加入氨而獲得，在檢測(cè)出鍋爐鼓筒內(nèi)的儲(chǔ)存水的氨濃度或pH降低、或鐵離子濃度增加的情況下，將鍋爐鼓筒內(nèi)的儲(chǔ)存水的一部分排出，向鍋爐中供給已加入氨的儲(chǔ)存水，使得鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水中的氨濃度成為10毫克/升以上500毫克/升以下。
【專利說明】防止閑置鍋爐腐蝕的方法
[0001]本案是申請(qǐng)日為2006年11月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?00680043064.3、發(fā)明名稱為“藍(lán)止閑置鍋爐腐蝕的方法”的分案申請(qǐng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種防止鍋爐在停機(jī)期間腐蝕的方法，具體來說，涉及充滿了包括化學(xué)物質(zhì)的水并進(jìn)行保存的鍋爐的防腐蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)鍋爐設(shè)備停機(jī)時(shí)，鍋爐水的溫度下降，且壓力變?yōu)榈陀诖髿鈮旱呢?fù)壓，以吸收包括氧的外部空氣，從而導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生。因此，在鍋爐相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)的情況下(例如，超過一周)，需要防止鍋爐在停機(jī)期間的腐蝕。
[0004]傳統(tǒng)上，鍋爐水被完全吹干并使用干燥劑如置于鍋爐鼓筒(boiler drum)內(nèi)部的硅膠來干燥鍋爐鼓筒的方法，以及鍋爐鼓筒用氮?dú)饷芊獾母墒絻?chǔ)存法已經(jīng)被用來作為防止鍋爐設(shè)備在停機(jī)期間腐蝕的方法(于1999年制定的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISB8223)。
[0005]但是，在由于鍋爐本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜使鍋爐水不能被排空或鍋爐水不能完全被吹干的情況下，很難采取上述 的干式儲(chǔ)存法，因此要代替使用的是濕式儲(chǔ)存法(于1999年制定的 JIS B8223)。
[0006]在該方法中，通過將向純水和軟水中加入添加量為100-1000毫克/升的肼或添加量為200-500毫克/升的亞硝酸鈉獲得的水用作儲(chǔ)存用水(儲(chǔ)存水)，并將鍋爐鼓筒充滿該儲(chǔ)存水進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0007]近年來，作為上述這些濕式儲(chǔ)存法的替代方法，已經(jīng)有人提出了以100-1000毫克/升的添加量加入具有中和特性的胺如單乙醇胺、單異丙醇胺、環(huán)己胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或嗎啉的方法(日本已公開專利申請(qǐng)第2002-129368號(hào))。
[0008]但是，這些傳統(tǒng)的方法具有如下列的問題。
[0009]即，根據(jù)干式儲(chǔ)存法，當(dāng)停機(jī)期超過很長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，干燥劑必須定期更換，因此是很麻煩的。
[0010]因?yàn)殡卤粦岩捎兄掳┬?，因此可以避免其使用。另外，由于亞硝酸鈉是固體化合物，在包括過熱器或渦輪的鍋爐中，僅可以在儲(chǔ)存后用純水回洗的情況下才可以應(yīng)用亞硝酸鈉。
[0011]盡管通過濕式儲(chǔ)存法已經(jīng)解決了如上面所提到的問題，該濕式儲(chǔ)存法使用了包括具有中和特性的胺的儲(chǔ)存水，但在例如以高壓或高溫過熱器運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐中仍然存在下列問題。即，當(dāng)具有中和特性的胺與工作水(存在于鍋爐鼓筒內(nèi)并在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)期間被加熱以產(chǎn)生蒸汽的水)混合時(shí)，胺的熱分解產(chǎn)生有機(jī)酸或二氧化碳，降低給水、冷凝物或鍋爐水的pH，或增加給水或蒸汽的酸傳導(dǎo)性，恐怕鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生問題，盡管其取決于冷凝物的回收率。其結(jié)果是，產(chǎn)生的問題是必須吹干所有的儲(chǔ)存水，并且，在存在水不能被排出的空間的情況下，也必須在再次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用純水來充分地清洗鼓筒的內(nèi)部。另外，盡管根據(jù)美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的標(biāo)準(zhǔn)，一些種類的具有中和特性的胺被批準(zhǔn)用作鍋爐添加劑，但它們?cè)谌毡静槐慌鷾?zhǔn)用作食品添加劑。因此，在鍋爐產(chǎn)生的蒸汽與人類或食品直接接觸的情況下，由于安全性的緣故，用戶往往不愿使用這些胺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]要解決的問題
[0013]本發(fā)明的目的是提供一種用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，該方法可應(yīng)用于任何鍋爐，通過該方法可以獲得對(duì)人類的高度安全性以及長(zhǎng)時(shí)間的高度防腐蝕作用。 [0014]解決問題的方式
[0015]本發(fā)明提供了用于防止閑置鍋爐腐蝕的如下方法:
[0016](I) 一種用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，該方法包括:
[0017]將運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐停機(jī)，向所述鍋爐供應(yīng)脫硬度水(dehardness water);和然后，
[0018]將所述鍋爐的鼓筒中充以儲(chǔ)存水并進(jìn)行儲(chǔ)存，所述儲(chǔ)存水是通過向脫硬度水中加入氨獲得的。
[0019](2)根據(jù)(I)所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述的脫硬度水是純水，
[0020]將通過向鍋爐水中加入氨獲得的水供應(yīng)至所述鍋爐鼓筒的內(nèi)部作為所述的儲(chǔ)存水，所述鍋爐水保留在所述的鍋爐鼓筒中。
[0021](3)根據(jù)(I)所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中
[0022]從所述鍋爐鼓筒的內(nèi)部排出鍋爐水；和然后，
[0023]將通過向脫硬度水中加入氨獲得的水供應(yīng)至所述鍋爐鼓筒的內(nèi)部作為所述的儲(chǔ)存水。
[0024](4)根據(jù)(I)至(3)任意一項(xiàng)所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述鍋爐由鋼制成。
[0025](5)根據(jù)(4)所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述鍋爐具有過熱器，并且運(yùn)轉(zhuǎn)的回收率為50%或更高。
[0026]發(fā)明效果
[0027]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橥ㄟ^其中將鍋爐充有氨溶液的方法，很容易防止停機(jī)期間鍋爐的腐蝕，因此本發(fā)明的防腐蝕方法可以應(yīng)用于任何類型的鍋爐。例如，本發(fā)明可以防止不能采用干式儲(chǔ)存法的鍋爐或不能采用濕式填充儲(chǔ)存法(使用固體防腐蝕物質(zhì)如亞硝酸鈉)的鍋爐的腐蝕。而且，即使在鍋爐長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)并保存時(shí)，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的鍋爐防腐蝕方法時(shí)，也能保持很高的防腐蝕作用。
[0028]另外，因?yàn)榘辈缓?，即使?chǔ)存水沒有完全被吹干，或鍋爐鼓筒在儲(chǔ)存后不能被充分洗滌，仍可以避免造成給水、冷凝物或鍋爐水的PH降低，因?yàn)樵谠俅螁?dòng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)后，有機(jī)酸和二氧化碳等作為熱解物產(chǎn)生。因此，可以避免由于給水或蒸汽的酸傳到性增加而導(dǎo)致的鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)受阻。根據(jù)本發(fā)明，與使用具有中和特性的胺的方法相比，可以使用更小量的添加劑用于制備儲(chǔ)存水，獲得有益的鼓筒儲(chǔ)存作用。
[0029]而且，在本發(fā)明中使用的氨根據(jù)美國FDA標(biāo)準(zhǔn)被列舉為直接食用物質(zhì)(DIRECTFOOD SUBSTANCE)，在日本也被認(rèn)可是對(duì)人類有高度安全性的食品添加劑。因此，在鍋爐停機(jī)后，即使在鍋爐再次運(yùn)轉(zhuǎn)后所有儲(chǔ)存水沒有吹干，重新開始鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)后得到的鍋爐水含有對(duì)人類有害的物質(zhì)的可能性也很小。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明中的脫硬度水是指已經(jīng)接受去除硬組分處理的水，軟水和純水屬于脫硬度水的類別。軟水是指已經(jīng)接受去礦化處理的水，具體來說，優(yōu)選是硬組分Ca和Mg每種的濃度為I毫克CaCO3/升或更小。純水是水中的雜質(zhì)已經(jīng)通過過濾或去礦化處理而被去除的水，即，其中除硬組分之外的雜質(zhì)，如硬組分之外的離子、有機(jī)物質(zhì)和類似物已經(jīng)被去除。
[0031]本發(fā)明的防腐蝕方法可應(yīng)用于任何鍋爐，更具體來說，筒形鍋爐、水管鍋爐、貫流式鍋爐(through flow boiler)和循環(huán)鍋爐和類似物。這些鍋爐也可以是低壓鍋爐、中壓鍋爐或高壓鍋爐。另外，本發(fā)明的防腐蝕方法也可以應(yīng)用于具有過熱器或不能回洗的渦輪的鍋爐。
[0032]其中供應(yīng)純水或軟水用于鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的純水鍋爐或軟水鍋爐適合用作本發(fā)明使用的鍋爐。
[0033]本發(fā)明的防腐蝕方法在這些類型的鍋爐中根據(jù)原水(raw water)的差異以下列的方式實(shí)施。
[0034]首先，在純水鍋爐的情況下，在鍋爐停機(jī)后，將鍋爐充有已經(jīng)加入氨的儲(chǔ)存水。因?yàn)樵阱仩t運(yùn)轉(zhuǎn)期間持續(xù)地產(chǎn)生蒸汽，鍋爐鼓筒內(nèi)部的鍋爐水(工作水)的表面接近于正常水位，鍋爐鼓筒的其余上部空間由蒸氣組成。然后，通過加入進(jìn)一步加入供應(yīng)給鍋爐的水(給水)將鍋爐充滿，并在此時(shí)供應(yīng)已經(jīng)通過向給水中加入氨制備的儲(chǔ)存水。
[0035]以此方式，在鍋爐鼓筒充有水之后，通過以該狀態(tài)儲(chǔ)存，鍋爐被保護(hù)免受停機(jī)期間的腐蝕。
[0036]接下來，在軟水鍋爐的情況下，鍋爐停機(jī)后，將鍋爐鼓筒內(nèi)部的水一次性吹干。在加入軟水的情況下，軟水含有各種冷凝組分，因?yàn)橐呀?jīng)供應(yīng)至鍋爐鼓筒的軟水(鍋爐水)在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)期間被冷凝。因此，如果鍋爐停機(jī)而鍋爐水仍然在鍋爐鼓筒中，則有可能成為鍋爐腐蝕的原因。因此，鍋爐水被一次性吹干。而且，盡管優(yōu)選鍋爐水被完全吹干，但在鍋爐水不能被完全吹干的情況下，優(yōu)選的吹干步驟是其中盡可能多地排出鍋爐水，然后用供應(yīng)水來替換剩余的鍋爐水。
[0037]即使在上述供給純水的情況下，也可能必須根據(jù)鍋爐水的質(zhì)量或裝置的條件以相同的方式吹干鍋爐水。下面的例子是即使當(dāng)供應(yīng)純水時(shí)也吹干鍋爐水的實(shí)例。在該情況下，磷酸鹽或堿金屬氫氧化物被用作鍋爐防垢劑，當(dāng)鍋爐被充滿時(shí)，恐怕鍋爐水可以進(jìn)入過熱器等之內(nèi)。
[0038]接下來，已經(jīng)加入氨的軟水或純水被供應(yīng)至空的鍋爐中直至其被充滿。
[0039]在任一情況下，需要根據(jù)水的質(zhì)量或儲(chǔ)存時(shí)間來調(diào)整加入的氨的濃度，但通常應(yīng)該為10-500毫克/升，優(yōu)選20-300毫克/升或更優(yōu)選大約30-100毫克/升。
[0040]由于引入有氨，鍋爐內(nèi)存在的二氧化碳或其他酸性物質(zhì)被中和，鍋爐鼓筒內(nèi)部的水(儲(chǔ)存水)的PH水平增加，儲(chǔ)存水保持為堿性。因此，可以長(zhǎng)時(shí)間防止鍋爐被腐蝕。
[0041]通過加入10毫克/升或更高濃度的氨可以達(dá)到上述的防腐蝕效應(yīng)，添加濃度增加得越高，防腐蝕效應(yīng)越強(qiáng)，但當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，優(yōu)選濃度的上限為大約500毫克/升，或當(dāng)考慮氣味時(shí)，更優(yōu)選300毫克/升。[0042]已經(jīng)加入氨的水的pH應(yīng)該為9.5或更高，或更優(yōu)選10或更高。根據(jù)設(shè)定的條件，可以組合使用通常用作鍋爐防垢劑的磷酸鹽或堿金屬氫氧化物。
[0043]氨可以作為氨氣或氨水直接加入到各種給水中。
[0044]氨根據(jù)FDA標(biāo)準(zhǔn)被列舉為直接食用物質(zhì)(DIRECT FOOD SUBSTANCE)，在日本具有上述濃度的氨也被認(rèn)可是對(duì)人類有高度安全性的食品添加劑。
[0045]優(yōu)選地，用于本發(fā)明的鍋爐由鋼制成，因?yàn)闊o需考慮由于高濃度的氨所引起的銅腐蝕問題。另外，在冷凝器或低壓給水加熱器中使用銅的情況下，所有儲(chǔ)存水都應(yīng)當(dāng)在鼓筒儲(chǔ)存后被吹干，而且，如果有水不能被排出的空間，則鼓筒應(yīng)該用純水充分洗滌，或在鍋爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)之后應(yīng)當(dāng)釋放蒸汽直至氨濃度降低至預(yù)定水平之下，然后開始供應(yīng)蒸汽。而且，在具有過熱器且冷凝物的回收率為50%或更高的鍋爐中，當(dāng)鼓筒用胺儲(chǔ)存時(shí)，中和胺與工作水、有機(jī)酸混合或通過胺的熱分解產(chǎn)生二氧化碳，給水冷凝物或鍋爐水的PH下降，給水或蒸汽的酸傳到性增加，有可能使鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障。但是，因?yàn)椴捎帽景l(fā)明不用考慮這些問題，因此適合使用本發(fā)明。
[0046]以此方式，在充滿氨水的鍋爐長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行常規(guī)檢查。例如，應(yīng)該大約每月一次或兩次檢查氨濃度、PH或腐蝕物質(zhì)鐵離子的濃度，在認(rèn)為氨濃度或pH降低、或鐵離子濃度增加的情況下，優(yōu)選向鍋爐中追加注入氨。在該情況下，一部分儲(chǔ)存水被吹干，并一邊加入氨一邊供應(yīng)水，使得鍋爐鼓筒內(nèi)的儲(chǔ)存水中的氨濃度變成預(yù)定的濃度。這時(shí)，當(dāng)一部分儲(chǔ)存水從鍋爐中被提取出時(shí)，優(yōu)選加熱鍋爐鼓筒內(nèi)的儲(chǔ)存水并使其在鍋爐鼓筒內(nèi)對(duì)流，使得鍋爐鼓筒內(nèi)儲(chǔ)存水中的氨濃度變得均勻。
[0047]根據(jù)充滿鍋 爐的軟水或純水的需要，可以加入氨以外的其他已知的鍋爐水處理添加劑。
[0048]作為鍋爐水處理添加劑，可以單獨(dú)使用或選擇兩種或多種下列的添加劑并加入:例如，二乙基羥基胺、異丙基羥基胺(isoprohydroxyIamine)、1-氨基吡咯燒、1-氨基_4_甲基哌嗪、碳酰肼(carbohydraz i de )、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、三聚磷酸鈉和氫氧化鈉。
[0049]當(dāng)在停機(jī)期后再次啟動(dòng)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)需要所有或一部分的儲(chǔ)存水被吹干，然后用水充滿鍋爐并啟動(dòng)操作。此時(shí)，根據(jù)需要，也可以加入鍋爐防垢劑或脫氧劑。
[0050]被吹干的儲(chǔ)存水在處理后被排出，使其滿足某些水排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0051]而且，優(yōu)選不使用肼或亞硝酸鈉。
[0052]實(shí)施例1
[0053]本發(fā)明將在下文用具體的實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)解釋。但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在實(shí)施例1-7中，將表1所示的化學(xué)物質(zhì)加入至純水中，并制成500ml，將混合物加入至500ml樹脂燒杯中，將兩個(gè)鋼測(cè)試片(ImmX 30mmX 50mm)浸入到該混合物中，用樹脂片將燒杯的上部密封，將燒杯在室溫下靜置。經(jīng)過表1所示的時(shí)間之后，取出測(cè)試片，肉眼檢查銹跡的存在。結(jié)果顯示在表1中。在該表中，MEA表示單乙醇胺，MIPA表示單異丙醇胺，CHA表示環(huán)己胺。
[0054]除了不加入用于防腐蝕試驗(yàn)的化學(xué)試劑以外，比較例I在與實(shí)施例相同的條件下進(jìn)行。除了使用具有中和特性的已知胺代替氨以外，比較例2-12在與實(shí)施例相同的條件下進(jìn)行。
[0055](表1)
【權(quán)利要求】
1.一種用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，所述方法包括: 將供應(yīng)有脫硬度水的運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐停機(jī)，然后，將所述鍋爐的鼓筒中充以儲(chǔ)存水并進(jìn)行儲(chǔ)存，使得所述鍋爐鼓筒中的氨濃度達(dá)到10毫克/升以上500毫克/升以下，其中所述儲(chǔ)存水通過向脫硬度水中加入氨而獲得，在檢測(cè)出所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水的氨濃度或pH降低、或鐵離子濃度增加的情況下，將所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水的一部分排出，向所述鍋爐中供給已加入氨的儲(chǔ)存水，使得所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水中的氨濃度成為10毫克/升以上500毫克/升以下。
2.一種用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，所述方法包括: 將供應(yīng)有脫硬度水的運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐停機(jī)，然后，將所述鍋爐的鼓筒中充以儲(chǔ)存水并進(jìn)行儲(chǔ)存，使得所述鍋爐鼓筒中的氨濃度達(dá)到10毫克/升以上500毫克/升以下，其中所述儲(chǔ)存水通過向脫硬度水中加入氨而獲得，在檢測(cè)出所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水的氨濃度或pH降低、或鐵離子濃度增加的情況下，將所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水的一部分排出，加熱所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水并使該儲(chǔ)存水在所述鍋爐鼓筒內(nèi)對(duì)流，使得所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水中的氨濃度變得均勻，并且，向所述鍋爐中供給已加入氨的儲(chǔ)存水，使得所述鍋爐鼓筒內(nèi)的所述儲(chǔ)存水中的氨濃度成為10暈克/升以上500暈克/升以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述脫硬度水是純水，將已加入氨的所述脫硬度水作為所述儲(chǔ)存水追加供應(yīng)至所述鍋爐鼓筒內(nèi)的鍋爐水中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中從所述鍋爐鼓筒的內(nèi)部排出鍋爐水，然后將通過向脫硬度水中加入氨獲得的水供應(yīng)至所述鍋爐鼓筒的內(nèi)部作為所述儲(chǔ)存水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述鍋爐由鋼制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于防止閑置鍋爐腐蝕的方法，其中所述鍋爐具有過熱器，并且運(yùn)轉(zhuǎn)的回收率為50%以上。
【文檔編號(hào)】C23F11/06GK103526210SQ201310445165
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2005年11月16日
【發(fā)明者】志村幸祐 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社