水處理劑和水處理方法

專利名稱：：水處理劑和水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及水處理劑和水處理方法，特別涉及在防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕的同時(shí)，可獲得優(yōu)異的傳熱特性的水處理劑以及使用該水處理劑的水處理方法。
背景技術(shù)：
：鍋爐作為加熱用、發(fā)電用等能源供給設(shè)備而廣泛使用，是生成蒸汽的裝置。鍋爐中產(chǎn)生蒸汽的水管的內(nèi)側(cè)表面(鍋爐水管的傳熱面)處于高溫高壓環(huán)境，供給鍋爐的水(鍋爐給水)中所含的4丐等成分以水垢的形式附著于該傳熱面上(結(jié)垢)，該傳熱面還會(huì)被鍋爐給水腐蝕。若水垢附著于傳熱面，該水垢妨礙熱的傳遞，使鍋爐效率等傳熱特性降低。另外，若傳熱面被腐蝕，由于該腐蝕使鍋爐水管破損，因該鍋爐水管的破損可能使鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。因此，以往為了防止(抑制)該鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢或腐蝕，向鍋爐給水中添加水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑等試劑作為水處理劑。但是，以往的水處理劑是為了防止鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢或防止腐蝕而分別使用的，同時(shí)且平衡性良好地防止鍋爐水管傳熱面結(jié)垢和防止腐蝕是很難的。即，為了防止傳熱面的結(jié)垢而向鍋爐給水中添加水處理劑，即使可以防止傳熱面的結(jié)垢，防止水管傳熱面的腐蝕也不充分。而為了防止傳熱面的腐蝕而向鍋爐給水中添加水處理劑，即-使可以防止傳熱面的腐蝕，防止傳熱面的結(jié)垢仍不充分。因此，為了抑制由于水分的影響而產(chǎn)生的傳熱面的腐蝕和水祐水處理劑，有人提出了由含有二氧化硅和pH調(diào)節(jié)劑、水垢抑制劑的物質(zhì)構(gòu)成的水處理劑(參照日本特開(kāi)2003-159597號(hào)公報(bào))。曰本特開(kāi)2003-159597號(hào)公報(bào)中的水處理劑為了防止鍋爐水管傳熱面的腐蝕，通過(guò)二氧化硅成分和pH調(diào)節(jié)劑，在傳熱面上形成了用于防止腐蝕的二氧化硅層和鐵氫氧化物層(例如堿式氬氧化鐵)。但是，在傳熱面上形成的二氧化硅層和鐵氫氧化物層的厚度如果不足，則無(wú)法發(fā)揮防腐蝕作用，因此還有傳熱面上發(fā)生腐蝕的情況。如果傳熱面被該腐蝕產(chǎn)物覆蓋，由于腐蝕產(chǎn)物的導(dǎo)熱系數(shù)小，因此有鍋爐的傳熱特性變差的問(wèn)題。另外，在該二氧化硅層和鐵氬氧化物層無(wú)法均勻地覆蓋傳熱面整體時(shí)，在傳熱面上會(huì)產(chǎn)生局部腐蝕(孔蝕)。傳熱面被局部腐蝕，則產(chǎn)生貫通鍋爐水管的孔，出現(xiàn)由該孔向鍋爐的爐內(nèi)漏水的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕、同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性的水處理劑以及使用該水處理劑的水處理方法。本發(fā)明的目的通過(guò)一種水處理劑實(shí)現(xiàn)，該水處理劑的特征在于以水作為主要成分，在上述水中配合在鍋爐水管的傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑。采用上述構(gòu)成，在鍋爐水管的傳熱面上通過(guò)成膜劑形成可以抑制腐蝕的膜；鍋爐給水中的溶解氧被脫氧劑除去；并且鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢被水垢抑制劑防止；鍋爐給水的pH也進(jìn)行了pH調(diào)節(jié)；因此可以防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可以獲得優(yōu)異的傳熱特性。上述成膜劑含有二氧化硅、硅酸鈉、硅酸鉀、原硅酸鹽、多珪酸鹽中的至少一種或多種。采用上述構(gòu)成，則可在鍋爐水管的傳熱面上抑制腐蝕的膜由作為成膜劑的二氧化硅、硅酸鈉、硅酸鉀、原硅酸鹽、多硅酸鹽中的至少一種或多種形成，因此可以進(jìn)一步防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。上述脫氧劑含有維生素C及其鹽、單寧、糖類脫氧劑、異抗壞血酸及其鹽、亞硫酸鹽中的至少一種或多種。這里，脫氧劑使用維生素C及其鹽等，是由于通過(guò)強(qiáng)的還原力可以除去溶解于鍋爐給水中的氧，并且沒(méi)有肼的毒性。除去了溶解氧的鍋爐給水對(duì)于鍋爐水管傳熱面的腐蝕作用減小。采用上述構(gòu)成，鍋爐給水中的溶解氧被含有維生素C及其鹽、單寧、糖類脫氧劑、異抗壞血酸及其鹽、亞硫酸鹽中的至少一種或多種的脫氧劑等無(wú)毒的脫氧劑除去，因此可進(jìn)一步防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。上述水垢抑制劑含有檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽、聚丙烯酸及其鹽、聚馬來(lái)酸及其鹽中的至少一種或多種。這里，使用水垢抑制劑是由于其可以防止水垢附著于鍋爐水管的傳熱面(結(jié)垢)。即，在該水垢抑制劑使用檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽時(shí)，鍋爐給水中所含的鈣離子或鎂離子被該水垢抑制劑螯合，無(wú)法以水垢的形式附著于鍋爐水管的傳熱面。另外，在該水垢抑制劑使用聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸等時(shí)，由鈣離子或鎂離子形成的水垢晶核的生長(zhǎng)受到妨礙，無(wú)法以水垢的形式附著于鍋爐水管的傳熱面。采用上述構(gòu)成，鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢被含有檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽、聚丙烯酸及其鹽、聚馬來(lái)酸及其鹽中的至少一種或多種的水垢抑制劑防止。這樣，由于鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢被水垢抑制劑一乙二胺四乙酸及其鹽等防止，可以防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得更優(yōu)異的傳熱特性。上述pH調(diào)節(jié)劑含有氬氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬的氫氧化物中的至少一種或多種。這里，采用該pH調(diào)節(jié)劑，是為了防止鍋爐水管傳熱面的腐蝕而將鍋爐給水的pH調(diào)節(jié)至堿性一側(cè)。采用上述構(gòu)成，鍋爐給水的pH經(jīng)含有氫氧化鈉、氫氧化鉀等石威金屬的氫氧化物中的至少一種或多種的pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)行pH調(diào)節(jié)。這樣，由于鍋爐給水的pH經(jīng)氫氧化鈉等pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，可防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)一種水處理方法實(shí)現(xiàn)，該水處理方法的特征在于包含以下步驟將上述水處理劑調(diào)節(jié)至規(guī)定濃度的步驟；檢測(cè)溶解于給水罐中的二氧化硅濃度和溶解氧量的步驟；對(duì)供給上述給水罐的上述水處理劑的量進(jìn)行控制的步驟。通過(guò)采用上述構(gòu)成，鍋爐給水中的二氧化硅濃度或溶解氧量發(fā)生變動(dòng)時(shí)，對(duì)于配合有在鍋爐水管的傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑并調(diào)節(jié)至規(guī)定濃度的水處理劑，可根據(jù)上述變動(dòng)控制供給給水罐的量。由此，即使鍋爐給水中的二氧化硅濃度或溶解氧量發(fā)生變動(dòng)，也可以將水處理劑調(diào)節(jié)至規(guī)定濃度，根據(jù)上述變動(dòng)來(lái)控制進(jìn)行了濃度調(diào)節(jié)的水處理劑對(duì)給水罐的供給量，由此可以防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。附圖簡(jiǎn)述圖1是本發(fā)明實(shí)施例2的蒸汽鍋爐裝置的示意構(gòu)成圖。實(shí)施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明通過(guò)以下構(gòu)成的水處理劑實(shí)現(xiàn)以水作為主要成分，在上述水中配合在鍋爐水管傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑。該水處理劑中，成膜劑使用二氧化硅(硅酸酐)、硅酸鈉、硅酸鉀、原硅酸鹽、多硅酸鹽等公知物質(zhì)的至少一種或多種。該成膜劑吸附于鍋爐水管的傳熱面上，形成膜，用該膜覆蓋鍋爐水管的傳熱面。用該成膜劑形成的膜通過(guò)覆蓋鍋爐水管的傳熱面，發(fā)揮阻擋層(遮蔽層)的功能，起到腐蝕保護(hù)膜的作用，因此，被該保護(hù)膜覆蓋的鍋爐水管傳熱面的腐蝕受到抑制。與該成膜劑一起使用的脫氧劑使用維生素C及其鹽、單寧、糖類脫氧劑、異抗壞血酸及其鹽、亞硫酸鹽等公知物質(zhì)的至少一種或多種。該脫氧劑沒(méi)有肼那樣的毒性，可以除去溶解于鍋爐給水中的氧。溶解于鍋爐給水中的氧作為氧化劑，具有腐蝕鍋爐水管傳熱面的作用。因此，通過(guò)脫氧劑除去溶解于鍋爐給水中的氧，則鍋爐給水中的氧化劑濃度降低，因此防止了鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕。另外，除去溶解于鍋爐給水中的氧，則在鍋爐水管的傳熱面上，氧濃度的不均勻性減小，因此難以形成氧濃淡電池，也防止了鍋爐水管傳熱面的局部腐蝕。這里，對(duì)用本發(fā)明實(shí)施方案的水處理劑防止鍋爐水管傳熱面的局部腐蝕的情況如下進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。通常，若在鍋爐水管的傳熱面上形成可抑制腐蝕的膜，則該鍋爐水管傳熱面上使用的材料(例如碳鋼)難以被鍋爐給水腐蝕。在該鍋爐水管傳熱面上形成的膜例如是二氧化硅成分吸附在碳鋼的表面，在碳鋼的表面形成堿式氫氧化鐵的膜。但是，該鍋爐水管傳熱面的表面會(huì)存在因阻礙成膜的因素導(dǎo)致成膜不足的部分(膜缺陷部分)。抑制該成膜的因素有各種，例如鍋爐給水中存在抑制成膜的氯化物離子、由于碳鋼中所含的硫(硫化物)等的表面偏析導(dǎo)致的表面不均勻性、流入鍋爐水管內(nèi)的鍋爐給水流速不均勻?qū)е鲁赡┑臐舛炔痪鶆虻取３霈F(xiàn)該抑制成膜的因素，則鍋爐水管傳熱面的表面存在由二氧化硅或鐵氫氧化物形成的膜部分(完好的膜部分)和該成膜不充分的部分(膜缺陷部分)，完好的膜部分和膜缺陷部分形成局部電池，會(huì)發(fā)生局部腐蝕。但是，通常已知裂隙腐蝕或孔蝕等局部腐蝕(金屬表面的腐蝕不是均勻地而是局部集中地發(fā)生的腐蝕)容易在難以發(fā)生全面腐蝕(金屬表面大致均勻地發(fā)生的腐蝕)的環(huán)境下產(chǎn)生。全面腐蝕是在金屬表面上大致均勻地發(fā)生，因此金屬表面不會(huì)被局部腐蝕，而局部腐蝕是在通過(guò)鈍化膜或保護(hù)膜使金屬表面的腐蝕整體被抑制(形成完好的膜，抑制全面腐蝕)時(shí)，容易在膜缺陷部分發(fā)生。這是由于與完好的膜部分相比，膜缺陷部分容易被腐蝕，膜缺陷部分局部集中地4皮腐蝕。即，是由于該膜缺陷部分與完好的膜部分之間形成局部電池，該膜缺陷部分成為局部電池的陽(yáng)極電極(電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬被溶解，即被腐蝕)，完好的膜部分成為局部電池的陰極電極(電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，金屬不被溶解，即不被腐蝕)。該局部電池形成氧濃淡電池，進(jìn)行電池反應(yīng)。已知氧濃淡電池通常是形成陰極的完好的膜部分與形成陽(yáng)極的膜缺陷部分的氧量(濃度)的比越大(電池電動(dòng)勢(shì)大)，則腐蝕速度越快。反過(guò)來(lái)說(shuō)就意味著，如果可以減小完好膜部分與膜缺陷部分的氧量(濃度)的比，則可以防止(抑制)由于膜缺陷部分導(dǎo)致的局部腐蝕。即使由上述成膜劑形成的鍋爐水管傳熱面的膜由于某些原因形成了膜缺陷部分，由于通過(guò)脫氧劑可以減少溶解于鍋爐給水中的氧量(濃度)，難以形成氧濃淡電池，因此本發(fā)明的水處理劑可防止局部腐蝕。即，溶解于鍋爐給水中的氧量(濃度)減少，則完好的膜部分的氧量(濃度)的絕對(duì)量減少，因此完好的膜部分和膜缺陷部分的氧量(濃度)的比減小，氧濃淡電池的電動(dòng)勢(shì)減小，可防止局部腐蝕。本發(fā)明的水處理劑中，除脫氧劑之外還配合有水垢抑制劑。該水垢抑制劑使用檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽、聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸等公知物質(zhì)的至少一種或多種。在水垢抑制劑使用檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽(EDTA-Na)時(shí)，鍋爐給水中所含的鈣離子或鎂離子被該水垢抑制劑螯合，水垢難以附著于鍋爐水管的傳熱面上。在水祐抑制劑使用聚丙烯酸及其鹽、聚馬來(lái)酸及其鹽等時(shí)，由鉤離子或鎂離子形成的水垢的晶核的生長(zhǎng)受到阻礙，水垢難以附著于鍋爐水管的傳熱面上。這樣，水垢難以附著于鍋爐水管的傳熱面，鍋爐就可以保持優(yōu)異的傳熱特性進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，該水處理劑還配合有pH調(diào)節(jié)劑。pH調(diào)節(jié)劑使用氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬的氫氧化物等公知物質(zhì)的至少一種或多種。為防止鍋爐水管傳熱面的腐蝕，該pH調(diào)節(jié)劑將鍋爐給水的pH調(diào)節(jié)至堿性一側(cè)。本發(fā)明的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑可以以單獨(dú)的試劑的形式、以溶解于水的形式供給，但考慮到水處理劑的加入(加藥)費(fèi)事，優(yōu)選制成一種液體的制劑。[實(shí)施例]以下，例舉實(shí)施例l-實(shí)施例3，」接照表1對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案的水處理劑的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(1)實(shí)施例1表1所示實(shí)施例1的水處理劑是每100g水處理劑總量在純水中，按照規(guī)定量配合成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑所得的。即，實(shí)施例1的水處理劑是配合1.26g硅酸鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為成膜劑、2.5g維生素C(L-抗壞血酸)(和光純藥、特級(jí)試劑)作為脫氧劑、0.4gEDTA-2Na(和光純藥、特級(jí)試劑)作為水垢抑制劑、4.0g氬氧化鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為pH調(diào)節(jié)劑而成的，將其加入到軟化水中，每升水中加入500mg。這里，作為鍋爐給水的軟化水使用將大阪市的軟化水人工調(diào)節(jié)所得的水，水質(zhì)為pH7.5,導(dǎo)電系數(shù)25mS/m、M堿度20mg/l-CaC03、石M1mg/l-CaC03。采用該進(jìn)行人工調(diào)節(jié)所得的水，以后省略關(guān)于該軟化水的內(nèi)容。(2)實(shí)施例2實(shí)施例2的水處理劑與實(shí)施例1的水處理劑同樣，是每100g水處理劑總量在純水中按照規(guī)定量配合成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑所得的。即，實(shí)施例2的水處理劑是配合5.46g硅酸鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為成膜劑、5.0g維生素C(L-抗壞血酸)(和光純藥、特級(jí)試劑)作為脫氧劑、0.4gEDTA-2Na(和光純藥、特級(jí)試劑)作為水垢抑制劑、4.0g氫氧化鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為pH調(diào)節(jié)劑而成的，將其加入到軟化水中，每升水中加入500mg。(3)實(shí)施例3實(shí)施例3的水處理劑與實(shí)施例1的水處理劑同樣，是每100g水處理劑總量在純水中按照規(guī)定量配合成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑所得的。即，實(shí)施例3的水處理劑是配合9.66g硅酸鈉作為成膜劑、7.Sg維生素C(L-抗壞血酸)(和光純藥、特級(jí)試劑)作為脫氧劑、0.4gEDTA-2Na(和光純藥、特級(jí)試劑)作為水垢抑制劑、4.0g氬氧化鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為pH調(diào)節(jié)劑而成的，將其加入到軟化水中，每升水中加入500mg。[比較例](1)比較例1比較例1的水處理劑是每100g水處理劑總量在純水中按照^L定量配合成膜劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑所得的。即，比較例1的水處理劑是配合0.04g硅酸鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為成膜劑、0.4gEDTA-2Na(和光純藥、特級(jí)試劑)作為水垢抑制劑、4.0g氫氧化鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為pH調(diào)節(jié)劑而成的，將其加入到軟化水中，每升水中加入500mg。(2)比較例2比較例2的水處理劑與比較例1的水處理劑同樣，是每100g水處理劑總量在純水中按照規(guī)定量配合成膜劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑所得的。即，比較例2的水處理劑是配合21.5g硅酸鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為成膜劑、0.4gEDTA-2Na(和光純藥、特級(jí)試劑)作為水垢抑制劑、4.0g氫氧化鈉(和光純藥、特級(jí)試劑)作為pH調(diào)節(jié)劑而成的，將其加入到軟化水中，每升水中加入500mg。[評(píng)價(jià)](1)測(cè)試條件使用按照規(guī)定量添加了實(shí)施例1-3、比較例1-2所示的水處理劑的鍋爐給水，對(duì)鍋爐水管傳熱面上的水垢附著特性和腐蝕進(jìn)行評(píng)價(jià)。該水垢附著特性和腐蝕的評(píng)價(jià)使用測(cè)試用直流鍋爐進(jìn)行，向蒸發(fā)量為1.35kg/小時(shí)的測(cè)試用直流鍋爐中供給按照規(guī)定量添加了實(shí)施例1-3、比較例1-2所示的水處理劑的軟化水作為鍋爐給水，使其連續(xù)產(chǎn)生壓力為0.3MPa的蒸汽，同時(shí)使鍋爐給水的排水率為10%進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。為了使鍋爐水管傳熱面上的水垢附著特性和腐蝕評(píng)價(jià)盡可能地接近實(shí)際鍋爐的評(píng)價(jià)，該測(cè)試用直流鍋爐連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)48小時(shí)。鍋爐水管傳熱面上的水垢附著特性是在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始24小時(shí)后采集鍋爐水(鍋爐水管內(nèi)被加熱的水)，測(cè)定鍋爐水中的Ca濃度，評(píng)價(jià)Ca的溶解度，同時(shí)在48小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后由測(cè)試用直流鍋爐取出評(píng)價(jià)用的鍋爐水管，觀察該鍋爐水管的傳熱面并進(jìn)行評(píng)價(jià)。鍋爐水管傳熱面的腐蝕是觀察上述評(píng)價(jià)用鍋爐水管的傳熱面進(jìn)行評(píng)價(jià)的。(2)水垢附著特性的評(píng)價(jià)鍋爐水管傳熱面上的水垢附著特性按照以下的順序進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，在鍋爐開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)后進(jìn)行鍋爐水的采集，采集的鍋爐水的Ca濃度通過(guò)ICP發(fā)光分析裝置測(cè)定，由該測(cè)定的Ca濃度評(píng)價(jià)Ca溶解度，評(píng)價(jià)鍋爐水管傳熱面上的水垢附著特性。這里，通過(guò)Ca溶解度的評(píng)價(jià)來(lái)評(píng)價(jià)水垢附著特性，是著眼于如果Ca作為水垢析出到鍋爐水管的傳熱面上，則鍋爐水的Ca濃度、即Ca溶解度降低而進(jìn)行的。具體來(lái)說(shuō)，在鍋爐的排水率為10%的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試用直流鍋爐時(shí)，含有Ca濃度為1.0mg/l-CaC03的鍋爐給水如果在鍋爐水管傳熱面上沒(méi)有Ca作為水垢析出，則鍋爐水的Ca溶解度不降低，Ca濃度可以以保持約10mg/1的濃度被檢測(cè)出。而如果鍋爐水管傳熱面的表面Ca作為水垢析出，則鍋爐水的Ca溶解度降低，Ca的濃度以比10mg/1低的濃度被檢測(cè)出。下面，鍋爐開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)48小時(shí)后中止測(cè)試用直流鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)，由該中止的鍋爐中取出鍋爐水管，用肉眼和放大鏡觀察該鍋爐水管傳熱面上是否有Ca以水垢的形式附著，評(píng)價(jià)水垢附著特性。水垢附著特性也可以使用膜厚計(jì)，測(cè)定附著于鍋爐水管傳熱面上的水垢的厚度，由水垢的厚度進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣，表1中，對(duì)于按照規(guī)定量添加實(shí)施例1-3、比較例1-2所示的水處理劑的鍋爐給水，以鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始24小時(shí)后的Ca濃度的形式給出了鍋爐水的Ca溶解度。根據(jù)該表1所示的結(jié)果，按照規(guī)定量添加了實(shí)施例1-3和比較例1的水處理劑的鍋爐給水中，Ca溶解度為10mg/1以上。而按照規(guī)定量添加了比較例2的水處理劑的鍋爐給水中，Ca的溶解度是lOmg/1以下。比較例2的水處理劑中，Ca溶解度小，這是由于鍋爐給水中硅酸鈉的濃度大，硅酸鈉中的二氧化硅成分與硬度(Ca)結(jié)合，厚厚地附著于鍋爐水管的傳熱面上。(3)腐蝕評(píng)價(jià)鍋爐水管傳熱面的腐蝕評(píng)價(jià)按照以下順序進(jìn)行。首先，將鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)48小時(shí)后停止，由該停止的鍋爐中取出鍋爐水管，通過(guò)水洗或酸洗由水管表面除去水垢。接著，用肉眼或放大鏡等目視觀察除去了水垢的鍋爐水管的表面，檢查其是否有全面腐蝕。最后，對(duì)于局部腐蝕，通過(guò)肉眼或放大鏡等目視觀察除去了水垢的鍋爐水管的表面是否發(fā)生了孔蝕(也叫蝕孔)，用光學(xué)位移計(jì)測(cè)定發(fā)生孔蝕的部位的深度，求出孔蝕的最大深度。表1中對(duì)添加了規(guī)定量的實(shí)施例1-3、比較例1-2的水處理劑的鍋爐給水分別給出了鍋爐水管的傳熱面是否有全面腐蝕、局部腐蝕、以及孔蝕的最大深度。根據(jù)表1所示的結(jié)果，添加了規(guī)定量的實(shí)施例1-3和比較例2的水處理劑的鍋爐給水可防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕。而添加了規(guī)定量的比較例1的水處理劑的鍋爐給水雖然防止了全面腐蝕，但是未能防止鍋爐水管傳熱面的局部腐蝕。由以上表明，根據(jù)該實(shí)施例1-3的水處理劑，通過(guò)成膜劑在鍋爐水管傳熱面上形成可抑制腐蝕的膜、通過(guò)脫氧劑除去鍋爐給水中的溶解氧、再通過(guò)水垢抑制劑防止鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢、鍋爐給水的pH經(jīng)pH調(diào)節(jié)，由此可防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。下面，按照?qǐng)D1對(duì)在蒸汽鍋爐裝置中使用本發(fā)明的水處理劑的水處理方法的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示蒸汽鍋爐裝置的示意構(gòu)成。圖1中，蒸汽鍋爐裝置1由給水裝置部分2、蒸汽鍋爐3、水處理劑供給部分4和控制部分5構(gòu)成。給水裝置部分2由將鍋爐給水供給蒸汽鍋爐3的各種前處理裝置構(gòu)成，具有軟水器21、脫氣裝置22、給水罐23。軟水器21是對(duì)經(jīng)由補(bǔ)給水供給管路W1由外部供給的自來(lái)水或工業(yè)用水等補(bǔ)給水進(jìn)行水質(zhì)軟化處理(軟化)的裝置。對(duì)補(bǔ)給水進(jìn)行水質(zhì)軟化處理(軟化)是為了除去補(bǔ)給水中所含的鈣離子或^:離子。這里，除去鈣離子或4美離子是為了防止它們以水垢的形式附著于鍋爐水管的傳熱面上、導(dǎo)致傳熱特性降低。被該軟水器21軟化的補(bǔ)給水(軟水)在脫氣裝置22中脫氣。若由于軟水中存在溶解氧，該氧使鍋爐水管的傳熱面容易被腐蝕，因此脫氣裝置22主要是預(yù)先除去軟水中的溶解氧的裝置。脫氣裝置22可以采用通過(guò)氣體分離膜或加熱連續(xù)除去氧的裝置、以及利用減壓或超聲波的間歇式裝置等。其中，使用可透過(guò)氣體但不透過(guò)液體的膜一氣體分離膜的裝置，其操作容易、可以穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、成本低，因此是優(yōu)選裝置。即，使用氣體分離膜的裝置使經(jīng)軟化處理的水(軟水)在氣體分離膜的內(nèi)側(cè)流過(guò)，使膜的外側(cè)處于真空狀態(tài)，該軟水中所含的氣體透過(guò)膜之間排到膜的外側(cè)，可以使軟水脫氣。在該脫氣裝置22中被除去了溶解氧的軟水儲(chǔ)存在給水罐23中。給水罐23儲(chǔ)存供給蒸汽鍋爐3的鍋爐給水，并具有測(cè)定、檢測(cè)鍋爐給水中的二氧化硅濃度或溶解氧量的檢測(cè)部分24。經(jīng)脫氣裝置22脫氣的軟水和蒸汽鍋爐3中生成的蒸汽在負(fù)載裝置(省略圖示)中經(jīng)熱交換后的冷凝水經(jīng)由冷凝水回收管路(省略圖示)供給該給水罐23。另外，為了對(duì)鍋爐給水進(jìn)行試劑處理，儲(chǔ)存在后述的水處理劑罐41中的水處理劑通過(guò)試劑供給泵Pl、經(jīng)由水處理劑供給管路W2供給給水罐23。該水處理劑是上述本發(fā)明的實(shí)施方案所述的水處理劑，以水作為主要成分，配合有在鍋爐水管傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑。因此，將該水處理劑供給鍋爐給水，可以防止鍋爐水管傳熱面的腐蝕或水垢的附著。該鍋爐給水是通過(guò)給水泵P2、經(jīng)由給水管路W3由給水罐23供給蒸汽鍋爐3的。這里，在檢測(cè)部分24中檢測(cè)的二氧化硅濃度是作為二氧化硅的濃度，按照J(rèn)ISK0101的鉬黃吸光光度法進(jìn)行測(cè)定并檢測(cè)。另外，溶解氧量按照J(rèn)ISK0101的工業(yè)用水測(cè)試法進(jìn)行測(cè)定并檢測(cè)。供給該鍋爐給水的蒸汽鍋爐3中生成蒸汽，該蒸汽經(jīng)由蒸汽管線S1供給各種負(fù)載裝置(省略圖示)。蒸汽鍋爐3是將鍋爐給水加熱、生成蒸汽的，其處于高溫高壓環(huán)境中。其中，鍋爐水管(省略圖示)是管的外面一側(cè)直接，接受來(lái)自熱源的輻射熱，管的內(nèi)面一側(cè)(鍋爐水管的傳熱面)流動(dòng)高溫高壓的鍋爐給水或蒸汽，因此處于很嚴(yán)酷的環(huán)境。如果鍋爐給水的水質(zhì)不好，則該鍋爐水管的傳熱面發(fā)生腐蝕、附著水垢，蒸汽鍋爐3可能無(wú)法穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，鍋爐給水的水質(zhì)管理是重要的問(wèn)題，需要本實(shí)施例中所示的鍋爐給水的水處理方法。本實(shí)施例的水處理方法是當(dāng)儲(chǔ)存在給水罐23中的鍋爐給水中溶解的二氧化硅濃度或溶解氧量發(fā)生變動(dòng)時(shí)，根據(jù)上述變動(dòng)，將預(yù)先調(diào)節(jié)成規(guī)定濃度并儲(chǔ)存在水處理劑罐41中的水處理劑供給給水罐23的方法。這種情況下，供給給水罐23的水處理劑根據(jù)二氧化硅濃度或溶解氧量的變動(dòng)控制其供給量。水處理劑的供給量的控制可通過(guò)后述的控制部分5,控制水處理劑供給部分4的試劑供給泵Pl的輸出量進(jìn)行。水處理劑供給部分4由上述儲(chǔ)存水處理劑的水處理劑罐41、由水處理劑罐41供給給水罐23的試劑供給泵Pl構(gòu)成。水處理劑罐41儲(chǔ)存預(yù)先調(diào)節(jié)至規(guī)定濃度的水處理劑。鍋爐給水中二氧化硅濃度或溶解氧量的變動(dòng)情況是通過(guò)給水罐23中具有的檢測(cè)部分24對(duì)鍋爐給水中的二氧化硅濃度或溶解氧量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)得到的二氧化硅濃度或溶解氧量，由控制部分5進(jìn)行判斷的。如圖1所示，控制部分5與構(gòu)成給水裝置部分2和水處理劑供給部分4的各儀器電連接。具體來(lái)說(shuō)，控制部分5與鍋爐給水罐23中具有的檢測(cè)部分24和試劑供給部分Pl電連接。控制部分5是以以微型計(jì)算機(jī)為中心的邏輯電路的形式構(gòu)成，具有中央運(yùn)算處理單元CPU51、臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM52、存儲(chǔ)處理程序的ROM53、或者輸入輸出各種信號(hào)的輸入輸出接口54?？刂撇糠?如上所述，由檢測(cè)部分24輸入二氧化硅濃度或溶解氧量的相關(guān)信息，根據(jù)該信息，輸出試劑供給泵Pl輸出量的控制信號(hào)，控制試劑供給泵P1的輸出量。如果供給給水罐23的水處理劑的供給量增多，則水垢容易附著于鍋爐水管傳熱面上，傳熱特性變差，因此，控制試劑供給泵Pl的輸出量是為了防止該問(wèn)題。另一方面，供給給水罐23的水處理劑的供給量減少，則在鍋爐水管傳熱面上形成的二氧化硅層或鐵氫氧化物層的厚度變薄，鍋爐水管傳熱面被全面腐蝕，因此，控制試劑供給泵Pl的輸出量也是為了防止該問(wèn)題。另外，在鍋爐水管傳熱面上形成的二氧化硅層或鐵氬氧化物層的厚度分布不均勻，則鍋爐水管傳熱面容易被局部腐蝕，控制試劑供給泵Pl的輸出量還為了防止該問(wèn)題。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的水處理方法，當(dāng)鍋爐給水中的二氧化硅濃度或溶解氧量發(fā)生變動(dòng)時(shí)，對(duì)于配合有在鍋爐水管的傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑，并調(diào)節(jié)成規(guī)定濃度的水處理劑，通過(guò)對(duì)應(yīng)上述變動(dòng)而控制由水處理劑罐供給給水罐的量，可以防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可得到優(yōu)異的傳熱特性。權(quán)利要求1.水處理劑，其特征在于，該水處理劑以水作為主要成分，在上述水中配合有在鍋爐水管傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑。2.權(quán)利要求1的水處理劑，其特征在于，上述成膜劑含有二氧化硅、硅酸鈉、硅酸鉀、原硅酸鹽、多硅酸鹽中的至少一種或多種。3.權(quán)利要求1或2的水處理劑，其特征在于，上述脫氧劑含有維生素C及其鹽、單寧、糖類脫氧劑、異抗壞血酸及其鹽、亞硫酸鹽中的至少一種或多種。4.權(quán)利要求1、2或3的水處理劑，其特征在于，上述水垢抑制劑含有檸檬酸、乙二胺四乙酸及其鹽、聚丙烯酸及其鹽、聚馬來(lái)酸及其鹽中的至少一種或多種。5.權(quán)利要求1、2、3或4的水處理劑，其特征在于，上述pH調(diào)節(jié)劑含有氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬的氫氧化物中的至少一種或多種。6.水處理方法，其特征在于，該方法包含以下步驟將權(quán)利要求1、2、3、4或5的水處理劑調(diào)節(jié)至規(guī)定濃度的步驟；檢測(cè)溶解于給水罐中的二氧化硅濃度和溶解氧量的步驟；對(duì)供給上述給水罐的上述水處理劑的量進(jìn)行控制的步驟。全文摘要本發(fā)明為了防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)獲得優(yōu)異的傳熱特性，為此構(gòu)成了以水為主要成分、在上述水中配合在鍋爐水管傳熱面上形成膜的成膜劑、脫氧劑、水垢抑制劑、pH調(diào)節(jié)劑的水處理劑，將該水處理劑注入鍋爐給水中，可以良好地平衡防止鍋爐水管傳熱面的腐蝕和抑制水垢。由此，通過(guò)成膜劑在鍋爐水管傳熱面上形成可抑制腐蝕的膜，通過(guò)脫氧劑除去鍋爐給水中的溶解氧，再通過(guò)水垢抑制劑防止鍋爐水管傳熱面的結(jié)垢，鍋爐給水的pH經(jīng)pH調(diào)節(jié)，可防止鍋爐水管傳熱面的全面腐蝕和局部腐蝕，同時(shí)可獲得優(yōu)異的傳熱特性。文檔編號(hào)C23F11/18GK101151400SQ200680010488公開(kāi)日2008年3月26日申請(qǐng)日期2006年3月20日優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日發(fā)明者中島純一,久米隆成,米加田勇,野上康雄申請(qǐng)人:三浦工業(yè)株式會(huì)社