锅炉水处理方法 14页

锅炉水处理方法　　锅炉水处理主要包括补给水（即锅炉的补充水）处理、凝结水（即汽轮机凝结水或工艺流程回收的凝结水）处理、给水除氧、给水加氨和锅内加药处理4部分。　　补给水处理　因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3％,供热锅炉的补给水量可高达100％。补给水处理流程如下：　　①　预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。　　②　软化:采用天然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。\n　　③　除盐：随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉给水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。化学除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子(H+)和阴离子(OH-)发生变换后被除去。图为常用的给水化学除盐系统示意图。　　当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。　　凝结水处理　凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。其典型的处理流程为　　凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25～100％;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。　　给水除氧\n　锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧,就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时,气体在水中的溶解度降低,使气体从水中逸出,排入大气。按工作压力来分,应用较多的热力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。热力除氧时水必须加热到饱和温度，除氧水的表面积要大（如采用淋水或雾化播散装置），以便逸出的气体能够迅速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进行。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步减少。　　给水加氨和锅内加药处理　经补给水处理、凝结水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进行锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。锅炉水处理方法   锅炉水处理主要包括补给水（即锅炉的补充水）处理、凝结水（即汽轮机凝结水或工艺流程回收的凝结水）处理、给水除氧、给水加氨和锅内加药处理4部分。一、补给水处理   因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3％,供热锅炉的补给水量可高达100％。补给水处理流程如下：\n①预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。②软化:采用天然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。③除盐：随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉给水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。化学除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子(H+)和阴离子(OH-)发生变换后被除去。\n当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。二、凝结水处理   凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25～100％;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。三、给水除氧   \n锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧,就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时,气体在水中的溶解度降低,使气体从水中逸出,排入大气。按工作压力来分,应用较多的热力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。热力除氧时水必须加热到饱和温度，除氧水的表面积要大（如采用淋水或雾化播散装置），以便逸出的气体能够迅速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进行。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步减少。四、给水加氨和锅内加药处理   经补给水处理、凝结水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进行锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。  锅炉水处理的方法2011-1-413:05提问者：wrpghf|浏览次数：2141次2011-1-413:10最佳答案\n锅炉内水处理的方法是通过向锅炉内加入一定数量的软水剂,使锅炉给水中的污垢转变成泥垢然后将泥垢从锅内排出,从而达到防止水垢结生或减缓的目的。这种处理水的方法是在锅炉内部进行的,所有被称为锅炉内水处理。二、锅内水处理常用药剂配方1.“三钠一胶”法“三钠一胶”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和栲胶。这种方法在我国铁路系统有一套完整的使用方法和理论,管理得好,防垢率高。2.“四钠”法“四钠”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和腐殖酸锅,这种方法处理的效果优于三钠一胶法,适合于各种水质。3.纯碱法这种方法主要是向锅内放入纯碱(Na2C03),纯碱在一定压力作用下,虽然能分解成部分氢氧化钠,但对于成分复杂的给水,不能答到让人满意的效果。4.纯碱一腐殖酸钠法此法又要比纯碱一栲胶法效果好,主要是栲胶的水处理效果没有腐殖酸钠的水处理效果。\n5.有机聚磷酸盐有机聚竣酸盐和纯碱法。这种方法是近几年才发展起来的阻垢剂配方,效果较好。6.纯碱一栲胶法由于栲胶和纯碱的共同协作的结果,要比单用纯碱效果好。7.有机聚磷酸盐、有机聚起酸盐、腐殖酸钠和纯碱法。这种方法中的纯碱不仅其本身具有良好的防垢作用,而且还为有机聚竣酸盐和有机聚磷酸盐提供了良好的阻垢条件,腐殖酸做是很好的泥垢调解剂,效果更理想。三、锅内水处理常用药剩用量的计算水处理药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常无机药剂可按化学反应物质的量进行计算;而有机药剂(如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂)则大多按实验数据或经验用量进行加药。锅炉水处理工艺系统发布日期：2010-12-14   浏览次数：282次\n    天然水中含有多种离子，锅炉用水中往往需要去除某些离子。水中钙，镁含量的总和一般叫做水的硬度。锅炉用水如果硬度高，会在锅炉受热面上生成水垢，影响锅炉运行的经济性和安全性。降低水中钙镁离子含量的处理叫做水的软化。水HCO3-的含量称为重碳酸根碱度，锅炉用水碱度高，会发生苛性脆化腐蚀。故锅炉用水不仅需要软化，还要求降低碱度。水中全部阳离子和阴离子含量的总和叫做含盐量，在高压锅炉用水中如果含盐量高会加重受热面的结垢与腐蚀状况，因此需要降低锅炉用水中的含盐量，该过程被称为除盐处理。除盐的目的在于减少水中溶解盐类的总量，Ca2+、Mg2+一般会在除盐过程中得到去除，但除盐的工艺过程较软化过程费用高，一般对低压锅炉要求软化处理，对于中、高压锅炉要求进行水的软化及除盐处理。1.软化的基本工艺(1)药剂软化工艺水的药剂软化就是投加 某些药剂，是水中的Ca2+、Mg2+生成可沉淀物质CaCO3和Mg(0H)2，是绝大部分的Ca2+、Mg2+去除，达到软化的目的。由于CaCO3和Mg(0H)2在水中仍然有很小的溶解度，所以经药剂软化法处理后水中仍有少量的Ca2+、Mg2+，这部分硬度称为残余硬度，他仍然会产生结垢问题。   目前，常用的药剂软化法有：石灰石软化法、石灰-苏打法、磷酸盐法及掩蔽剂法。    l石灰石软化法   当原水的非碳酸盐硬度含量比较小时，可以采用石灰软化法。石灰石CaO的工业产品，它溶于水后生成消石灰。水中的C02和HC03-会与OH-生成C032-。\n当水中的碱度大于硬度时，假想水中存在化合物为NaHCO3,它与消石灰反应生成CaCO3和NaCO3，过剩碱度并没有去除。    l 石灰-苏打法   根据石灰软化的主要反应可知，石灰软化只能降低水中碳酸盐硬度，而不能降低水中非碳酸盐硬度，所以石灰软化法只适用于碳酸盐硬度较高、非碳酸盐硬度较低的水质条件。对于非碳酸盐硬度较高的水，应采用石灰-苏打法，及同时投加石灰和苏打。经石灰=苏打软化后的水，硬度可降低到0.3～0.4mmol/L，该法适用于非碳酸盐硬度高的水质。 l   磷酸盐法   在石灰-苏打软化后，水中残余硬度能降低到CaCO3和Mg(0H)2溶解度，但是由于CaCO3和Mg(0H)2的溶解度相对较大，所以在石灰-苏打软化后，水中的残余硬度仍然较大，为了进一步降低硬度，通常采用磷酸盐软化法。常温下（15℃）Ca3(PO4)2的溶解度为1.0×10-25，溶解度很小，所以水中硬度生成磷酸盐，则剩余硬度将很低，残余硬度将为0.02～0.04 mmol/L。（2）离子交换软化工艺系统   利用离子交换剂将水中的Ca2+、Mg2+转化成Na+， 可以达到软化的目的。这个方法能够比较彻底的去除水中Ca2+、Mg2+等，效果优于药剂法。\n离子交换软化系统主要根据原水水质和处理要求来选择，目前常用的有Na离子交换软化系统和H-Na联用离子交换脱碱软化系统。   如果原水碱度不高，软化的目的只是为了降低水中的Ca2+、Mg2+的含量，则可采用Na离子交换软化系统。单级Na离子交换软化系统出水可作为抵押锅炉补给水。对于中、高压锅炉，需要在单级Na离子交换软化系统后在设置一台Na离子交换器，即组成双级钠离子交换软化系统，以保证水质。单级钠离子软化系统基本不能取出水中碱度，如果水中碱度较高可采用H-Na联用离子交换除碱软化系统，该系统可以同时去除水中的碱度和硬度，原水分为两部分，分别流经H,Na离子交换器，利用H离子交换器出水中的H2SO4，HCL中和Na离子交换器出水中的HCO3-，反应会产生CO2，经后续的除二氧化碳器除去。   在H-Na联用离子交换除碱软化系统中，原水分为两部分，一部分流经H离子交换器，另一部分与H离子交换器流出液混合，利用H离子交换器出水中的H2SO4，HCL中和原水中的HCO3-，产生的CO2，经后续的除二氧化碳器除去，然后再经Na离子交换器除去水中的剩余硬度。这样既减少了原水的碱度和硬度，也减轻了Na离子交换器的负荷。2.除盐工艺系统   除盐就是减少水中溶解盐类的总量。除盐的方法也很多，如蒸馏法、电渗析发、反渗透法、离子交换法，电子混合床等，但以离子交换除盐应用较为广泛。（1）离子交换法除盐工艺系统    l\n复床除盐    复床即H型阳离子交换器和OH型阴离子交换器串联使用的系统。进水首先通过阳床，去除Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子，出水为酸性水，随后通过除二氧化碳器去除CO2,最后通过阴床去除水中的SO42-、Cl-、HCO3-、HSiO3-等阴离子。为了减轻阴床的负荷，除二氧化碳器设置在阴床之前。复床除盐系统中，一般阴床设置在阳床之后，一方面是因为如果阴床设置在阳床前，阴树脂层中有析出CaCO3和Mg(0H)2等沉淀物的可能；另一方面，阴树脂在酸性条件下，更有利于进行离子交换，同时，强酸型阳树脂抗污能力也比阴树脂要强一些。    l复合床除盐    复合式除盐系统处理水通常达不到非常纯的程度，其主要原因是位于系统之前的H离子交换器的出水是强酸性，离子交换逆反应倾向比较显著，使出水中含有一定量的Na+离子，而采用混床除盐可以得到高纯水。   混床是把H型阳离子和OH型阴离子置于同一台交换器中，所以它相当于许多个H型交换器和OH型交换器交错分布的多级复床除盐系统，在混床中H离子交换下来的H+和OH离子交换下来的OH-会及时地生成H2O，基本上消除了逆反应的影响，这是其出水水质好的原因。为充分发挥各种交换器的特点，可以将阳离子交换器、阴离子交换器和混床式离子交换器等组成各种交换系统。（2）电渗析除盐   \n电渗析由阴、阳离子交换膜，电极和夹紧装置三部分组成；离子交换膜对电解质离子具有选择透过性：阳离子交换膜只能透过阳离子，阴离子交换膜只能透过阴离子。在外加电场作用下，水中离子作定向迁移以达到淡化的目的。（3）反渗透除盐   反渗透是在高于溶液渗透压的作用下，依据溶质不能透过半透膜的性质而将溶质和水分离的工艺。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效的去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。高压型反渗透系统除盐率一般为98%～99%，这样的除盐率一般可满足电子工业、超高压锅炉补给水。   反渗透除盐系统一般由预处理部分、反渗透部分、终端部分组成。预处理部分包括：源水增压泵、砂石过滤器、活性炭过滤器、系统管路、系统压力表等。反渗透部分包括：保护过滤器、多级高压泵、RO膜壳、反渗透膜、低压保护开关、进水调节阀、出水调节阀、低压表、高压表、进水电磁阀、纯水流量计、废水流量计电导仪、电气控制系统、高压管路部分、系统管路部分等。   终端部分包括：纯水传输泵、终端纯水箱、紫外光灭菌器、终断过滤器等。    现在的纯水制备，通常是将反渗透、离子交换及超滤进行组合，即是组合工艺系统。      \n该处理工艺的前处理是指混凝、沉淀、过滤以及调整PH值而言。反渗透主要用于去除水中的离子、微粒、微生物的大部分，然后再由离子交换复床以及混合床完全去除水中的残留离子。所以在该系统中，利用反渗透预脱盐，可以大大减轻离子交换的负荷。又由于考虑到来自树脂本身的溶解物、碎粒以及细菌的繁殖，在终端设有紫外线灯和超滤装置。这样，整个系统的可靠性更高满足电子工业对超纯水的水质要求。（4）电除盐   电除盐技术是 20世纪80年代以来逐渐兴起的净水新技术，进入2000年以来已经在北美及欧洲占据了超纯水设备相当部分的市场，电除盐系统代替传统的离子交换混合树脂床，生产去离子水。与离子交换不同，电除盐不会因为补充树脂或化学再生而停机。因此，电除盐产水水质稳定。同时，也最大限度地降低了设备投资和运行费用。   电除尘技术是将两种已经成熟的水净化技术——电渗析和离子交换技术相结合。即将离子交换树脂填充在阳、阴离子交换膜之间形成电除盐单元，又在这个单元两边设置阴、阳电极，在直流电作用下，将离子从其给水中进一步清除，通过这样的技术更新，溶解盐可以在低能耗的条件下被去除，生产处高质量的除盐水。   离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近，可以选择透过特定离子。阴离子交换膜只允许阴离子透过，不允许阳离子透过；而阳离子交换膜只允许阳离子透过，不允许阴离子透过。