锅炉水的磷酸盐处理是在炉水中加入磷酸盐,以防止在锅炉中产生水垢和碱性腐蚀。在碱性条件下(一般pH为10~11)加入磷酸盐与钙离子生成碱式碳酸钙(又称水化磷灰石),碱性使水中少量的镁离子与硅酸根生成蛇纹石,反应如下:

10Ca2++6PO3-4+2OH→Ca10(OH)2(PO46↓(碱式碳酸钙)

3Mg2++2SiO2-3+2OH+H2O →3MgO·2SiO2·2H2O↓(蛇纹石)碱式碳酸钙和蛇纹石在炉水中形成分散、松软状的水渣,不会附着在受热面上形成水垢,容易随排污水排出系统。

磷酸盐还能在金属上生成磷酸铁保护膜,所以也具有防腐蚀作用。炉水中的PO3-4浓度应按锅炉压力的要求控制:压力小于5.80MPa时为5~15mg/L,压力为5.9~12.6MPa时为2~10mg/L。加量不宜过多或过少。加入量过多时,会与镁离子结合生成磷酸镁,能够黏附在受热面上,转化成为二次水垢。试验证明,维持[PO3-4]/[SO2-4]>0.01时,可防止产生硫酸钙水垢,[PO3-4]/[SiO2-3]>0.1时,可防止产生CaSiO3水垢。

磷酸盐处理一般用磷酸三钠(Na3PO4·12H2O),当补给水用软水、碱度较大时,可采用磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)中和一部分游离NaOH:

NaOH+Na2HPO4→Na3PO4+H2O

通常将磷酸三钠或磷酸二氢钠配制成5%~8%的水溶液,经过滤除渣,再用补给水配成3%水溶液直接加入锅炉水中,或者加入给水中。加药量根据锅炉水容积及排污量进行初步估算,但还需根据成垢离子的多少经过调试确定。