鍋爐水質處理

第一節天然水中的雜質及對鍋爐的危害天然水中雜質，按其顆粒大小，可分為三類。顆粒最大的稱為懸浮物；其次稱為膠體物；最小的是分子和離子，稱為溶角物。一、懸浮物1、懸浮物的成分懸浮物的成分是一些泥土、油、砂粒和動植物腐敗后生成的有機物等不溶性雜質，顆粒有直徑在10-4毫米以上。2、懸浮物危害懸浮物主要對鍋爐危害如下：（1）懸浮物的存在，會影響離子交換設備的運行。（2）懸浮物直接進入鍋爐，它會在鍋筒內沉淀，使傳熱情況變壞，金屬因過熱損壞而發生事故。（3）懸浮物如果沉積在鍋內，會影響水循環，嚴重堵塞爐管，產生事故。（4）引起汽水共騰，降低蒸汽品質。二、膠體物

1、膠體物的性質

2、膠體物成分

3、膠體物危害（1）若不除去水中的膠體物質，將會使鍋爐結成難以去除的堅硬水垢；（2）使鍋水產生大量泡沫，引起汽水共騰，污染蒸汽品質，影響鍋爐的正常運行。三、氣體天然水中的氣體以分子狀態存在水中。主要有氧氣和二氧化碳。個別的地區水中還含有少量的二氧化硫和硫化氫等氣體。

1、氧氣（O2）天然水中的氧主要來源于大氣。溶解在水中的氧，簡稱為溶解氧。水中含氧最主要與水溫及氣壓有關。

2、水中離子的危害天然水中的離子不除，直接用于鍋爐會造成危害。

3、二氧化碳（CO2）天然水中的二氧化碳一是來源于水體或土壤中的有機物質進行生物氧化時的分解產物；二是來源于大氣；三是來源于地球的地質化學過程產生的。四、水中的離子天然水中的離子都是無機鹽類溶于水后離形成的。陽離子主要有Ca2+、Mg2+、Na+和K+等。陰離子主要有HCO-3、SO2-4和Cl-、SiO2-3等。第二節低壓鍋爐水質標準及主要水質指標一、低壓鍋爐水質標準為了保證低壓鍋爐的安全運行，2001年國家將原GB1576《低壓鍋爐水質》標準修改為《工業鍋爐水質》。

1、適用范圍

2、標準要求二、鍋爐用水主要評價指標

1、懸浮物

2、含鹽量和溶解固形物

3、硬度水的總硬度是指水中鈣、鎂離子的總濃度，單位為毫摩/升。（1）碳酸鹽硬度碳酸鹽硬是指水中鈣、鎂的碳酸鹽和重碳酸鹽含量之和。（2）非碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度主要包括水中鈣和鎂的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物及硅酸鹽等。由于這些鹽類通過加熱也不能除去，其性質穩定，所以又稱為永久硬度。（3）負硬負硬是指水中重碳酸鈉和重碳酸鉀的總含量。4、堿度（JD）堿度指水中含有能接受氫離子的物質的量。5、氯化物（Cl-）水中的氯化物是指氯離子的含量，以毫克/升表示。6、二氧化硅（SiO2）水中的二氧化硅含量單位以毫克/升表示。第三節離子交換水處理方法及特點一、鈉離子交換法

1、鈉離子交換的原理

2、鈉離子交換的特點（1）硬度可以降低或消除（2）堿度不變（3）含鹽量增加（4）鈉離子交換是一種可逆化學反應（5）鈉型離子交換過程是分層進行的二、鈉離子交換軟經加酸處理法

1、加酸處理的目的及原理

2、加酸量的計算三、部分鈉離子交換法

1、部分鈉離子交換水處理的原理

2、軟化水及原水量的控制

3、給水硬度的控制四、氫離子交換法

1、氫離子交換原理

2、氫離子交換特點五、H—Na離子交換法

H—Na離子交換交換原理第四節固定床離子交換器的運行及有關計算一、固定床順流再生離子交換器的工藝流程順流再生方式就是指交換時水流的方向和再生時再生液流動的方向是一致的。順流再生設備的操作分為反洗、還原、正洗及交換四個階段。1、反洗2、再生（還原）3、正洗4、交換1、交換速度第五節固定床逆流再生工藝一、逆流再生工藝的原理及特點

1、逆流再生工藝的原理

2、逆流再生工藝特點（1）順流再生與逆流再生陽離子產換器失效后離子交換劑分層分布情況基本差不多。交換劑上屋為完全失效的交換劑，底部是部分失效的交換劑。（2）逆流再生時，再生液由下而上通過交換劑。（3）在運行時由于最后接觸的是再生最徹底的交換劑，使出水中硬度的泄漏量基本上被消除，因此，得到極好的出水水質。（4）在運行時，再生較差交換劑首先與入口水相接觸，水中的反離子濃度很小，故這些交換劑還是能夠朝除鹽或軟化方向進行的，那就充分利用了這一部分交換劑的交換容量，提高其經濟性。（5）交換時水的流向和再生時再生液流向相反。（6）運行關鍵在于不能交換劑亂層。3、逆流再生工藝優點逆流再生工藝與順流再生工藝相比，具有如下優點：（1）提高了再生劑的利用率，降低了單耗。（2）提高了出水質量。（3）制水量大，每周期比順流再生多10%~20%左右。（4）節約工業用水。（5）排出的廢再生液濃度降低，廢液量減少并減少對天然水的污染。三、低流速再生法的操作第六節鍋內水處理一、鍋內水處理特點二、搞好鍋內水處理的關鍵三、鍋內水處理適應范圍四、常用水處理藥劑的種類

1、軟水劑（防垢劑）（1）堿性藥劑（2）有機膠體（3）水質穩定劑

2、降堿劑

3、緩蝕劑

4、消沫劑

5、防油垢劑

第七節鍋內水處理藥劑配方和用量的計算一、水處理常用藥劑配方

1、純堿法此法主要向鍋內投用純堿

2、純堿—栲膠法

3、純堿—腐植酸鈉法

4、三鈉—膠法

5、四鈉法

6、有機聚磷鹽、有機聚羧酸鹽和純堿法

7、有機聚磷酸鹽、有機聚羧酸鹽、腐植酸鈉和純堿法二、水處理藥劑用量的計算第八節鍋爐水垢的形成、危害及清除一、水垢的定義鍋水中的雜質經過不斷蒸發和濃縮，在鍋爐受熱面上生成的固體附著物稱為水垢。二、水垢的形成1、受熱分解2、溶解度下降3、相互反應4、鹽類超過了其溶解度5、水渣轉化三、水垢的分類水垢絕大部分是由難溶的鹽類形成的，并且還包括一部分腐蝕產物。因此水垢可按組成的陽離子分類，也可按組成的陰離子分類。1、按陽離子分類（1）鈣鎂垢，這種水垢主要是由給水帶入的Ca2+、Mg2+在鍋內形成的。（2）氧化鐵后，這種水垢是由于鍋爐本身的腐蝕產物或給水帶入的腐蝕產物所形成的。2、按陰離子分類（1）碳酸鹽水垢：是以鈣、鎂的碳酸鹽為水垢的主要成分，也包括氫氧化鎂。（2）硫酸鹽水垢（3）硅酸鹽水垢（4）混合水垢四、水垢的組成及性質五、水垢在鍋內分布狀況根據鍋爐內的熱負荷、鍋水蒸發強度和循環狀態的不同，水垢在鍋內頒情況大致區分如下：碳酸鈣容易以結晶形態沉積在管壁上，形成堅硬的碳酸鹽水垢。2、熱負荷高、鍋水蒸發強度大的部位，受熱面上形成堅硬、致密的硫酸鹽、硅酸鹽水垢或混合水垢。3、熱負荷較低，鍋水循環緩慢的部位（如汽包和下聯箱等）由于鍋水在這些部位循環減慢，水中攜帶的腐蝕產物和泥渣容易沉積下來，形成氧化鐵垢和泥垢。六、水垢的危害1、浪費燃料2、損壞受熱面3、降低鍋爐出力4、結垢會降低鍋爐使用壽命七、鍋爐水垢的清除鍋爐除垢的方法一般可分為人工除垢、機械除垢和化學清洗。1、人工除垢2、機械除垢3、化學除垢化學除垢分堿法和酸洗法兩種第九節鍋爐排污一、排污的目的和意義為了保持鍋爐水質的各項指標，控制在標準范圍內，就需要從鍋爐中不斷地排除含鹽量較高的鍋爐水和沉積的泥垢，再補入含鹽量低的給水，以上作業過程，稱為鍋爐的排污。1、排污的目的排污的目的主要有以下幾方面：（1）排除鍋爐水中過剩的鹽量和堿量，使鍋爐水質各項指標，始終控制在國家標準要求的范圍內。（2）排除鍋爐內結生的泥垢（3）排除鍋爐水表面的油脂和泡沫。2、排污的意義（1）鍋爐排污是水處理工作的重要組成部分，是保證鍋爐水質濃度達到標準要求的重要手段。（2）實行有計劃地和科學地排污，保持鍋爐水質良好，是減緩或防止水垢結