锅炉用水处理目的 11页

锅炉用水处理目的2008-11-2414:44:12  来源：互联网  浏览次数：347  ·　　锅炉用水处理有四个目的：防止结垢和泥渣堆积、腐蚀和点蚀防止、防止脆化（embrittlement）、防止挟带（carryover）关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]  \n锅炉用水处理目的2008-11-2414:44:12  来源：互联网  浏览次数：347  ·　　锅炉用水处理有四个目的：防止结垢和泥渣堆积、腐蚀和点蚀防止、防止脆化（embrittlement）、防止挟带（carryover）关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]  \n一、水处理的目的　　　　锅炉用水处理有四个目的：　　　　1．防止结垢和泥渣堆积　　　　1)硬度：溶解的钙和镁的盐类称为硬度。当水蒸发产生蒸汽时硬度在管子表面沉积。此因钙和镁化合物在水中的溶解度比较低而容易沉淀出来，此结垢物降低热传导且引起管子金属过热。　　　　天然水的硬度有几ppm到超过500ppm的差异，高压锅炉只能容许0～2ppm。　　　　可使用沸石和/或藉化学方法除去硬度。　　　　2)硫酸盐和硅：硫酸盐和硅酸盐常在锅炉金属上沉淀而不形成泥渣，较难防止沉淀。　　　　3)铁和钠：溶解或悬浮的铁也会沉积在金属表面。由于钠化合物的溶解度很高，通常只在水近乎蒸干时才会沉积。　　　　A鉴别锅炉沉积物　　　　1)碳酸盐——溶解的钙和镁的碳酸氢盐在锅炉内的高热下分解，放出二氧化碳并形成不溶解的碳酸盐。当酸溶液滴在碳酸盐沉积物上时，会产生二氧化碳气泡。　　　　2)硫酸盐——硫酸盐坚硬许多，质脆，酸不会使之冒泡。　　　　3)硅——此为一种非常坚硬的沉积物，质地很脆，和瓷器相似，不溶解于盐酸。　　　　4)铁——此为深色，通常具有磁性，且溶于热酸。　　　　5)磷酸盐——此为容易去除的泥渣，是磷酸盐水处理的结果，通常为松软、褐色或灰色的沉积物。　　　　B沉积物和泥渣产生的问题：　　　　沉积物和泥渣会引起堵塞或部分管子闭塞，导致管子过热和破损。沉积物底下会产生腐蚀。锅炉效率降低，有时其程度十分严重，且可能发生非计划性停车。　　　　2.腐蚀和点蚀防止　　　　氧气和二氧化碳：腐蚀的最常见形态为水中容存氧所引起和因二氧化碳存在而PH偏低所产生。CO2直接来自饲水或源自饲水中碳酸盐分解，反应如下：　　　　HCO3-→OH-+CO2　　　　CO32-+H2O→2OH-+CO2　　　　在凝结水中，CO2与水结合而生成碳酸：　　　　CO2+H2O→H2CO3　　　　然后碳酸解离，产生氢和碳酸氢根离子：　　　　H2CO3→H++HCO3-　　　　当铁因低PH而发生腐蚀时，铁在腐蚀电池的阳极部位进入溶液中：　　　　Fe→Fe2++2e-　　　　在腐蚀电池的阴极部分以两个连续步骤发生氢离子还原：　　　　2H++2e-→2H→H2　　　　当这些阳极/阴极反应发生时，产生的亚铁离子将与碳酸氢根离子结合，形成碳酸氢亚铁：　　　　Fe2++2HCO3-→Fe(HCO3)2　　　　碳酸氢根会分解而以下列化学反应形成碳酸亚铁或氢氧化亚铁：　　　　Fe(HCO3)2→FeCO3+H2O+CO2　　　　Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+2CO2　　　　这些反应放出CO2，使循环周而复始。　　　　碳酸引起的低PH会侵蚀金属，尤其在螺纹管（threadedpipe）及受力(stressed)部位最为严重。　　　　因空气泄入或氧气脱氧不良而使蒸汽或凝结水中含溶存氧，会导致全面（general）和局部(localized)腐蚀，其反应如下：　　　　H2+1/2O2→H2O　　　　1/2O2+2e-+H2O→2OH-　　　　只要前述还原反应发生，腐蚀电池将持续进行。　　　　氮和硫化氢：当这些气体存在于水中，会增加对铜合金的腐蚀。　　　　螯合剂（chelates）：水处理有时经常使用螯合剂，然而过量螯合剂残余――超过20ppm（以CaCO3计）――也可产生腐蚀。　　　　腐蚀与点蚀的问题：锅炉金属的高温和应力加速腐蚀过程。腐蚀破损也可能成为锅炉的问题。因快速加热和冷却产生的周期性应力集中在被腐蚀和点蚀削弱的部位而可能产生管子破损，而更换被腐蚀的设备十分昂贵。这些问题在饲水中适当脱气就可得到解决，酸可用碱中和。　　　　3.防止脆化（embrittlement）　　　　高碱度引起脆化。在正常操作条件下，当碱在炉鼓缝隙，铆钉底下及在水闪沸成蒸汽的管子末端浓缩时会发生脆化。至少必须有一些硅存在以防止脆化。使用丹宁（tanin）、木质素（lignin）或硝酸钠可解决此问题。　　　　4.防止挟带（carryover）　　　　起泡（foaming）是水份、油、处理药品、溶解盐类等挟带的基本原因。有些物质，如碱、油、脂肪、油脂（grease）、有机物及悬浮物，已知会引发起泡。　　　　炉水诱出（priming）是因锅炉负荷突然变化而发生炉水突然涌出。水负载太高也会发生炉水诱出。　　　　炉水中的溶解和悬浮固体会引发起泡而污染系统（过热器和涡轮机）引起过热和腐蚀，严重可能过热器管子破损。排放和消泡剂可帮助对抗挟带。适当的锅炉设计和操作也可减少挟带。锅炉水处理方法2008-11-2414:48:45  来源：互联网  浏览次数：470  ·　　炉水处理分为三个步骤：原水（rawwater）处理——将大部分不纯物除去、炉前（preboiler）处理、内（internal）处理   \n1.锅炉水处理分为三个步骤：　　　　1)原水（rawwater）处理——将大部分不纯物除去　　　　2)炉前（preboiler）处理，外处理（external）或预处理（pretreatment）——将少量的残余不纯物加以处理　　　　3)内（internal）处理——在锅炉本体内直接处理炉水　　　　2.天然水中不纯物包括：　　　　1)溶解固体（碳酸盐，氯化物，钙盐）　　　　2)悬浮物（砂，泥渣等）　　　　3)气体（氧，二氧化碳等）　　　　3.水处理的目的在于防止：　　　　1)泥渣和结垢沉积（多为钙和镁的盐类）　　　　2)腐蚀和点蚀（溶解气体和酸）　　　　3)脆化（embrittlement）（高碱度的存在）　　　　4)挟带（carryover）（起泡）锅炉水处理加药及控制2008-11-2414:54:48  来源：互联网  浏览次数：283  ·　　使用沉淀法可降低溶解硬度、碱度，有时尚可降低硅含量。在这些方法中，添加药品与水中溶解矿物质反应而产生溶解度较低的反应生成物。下述过程是此类方法之一。关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]\n三、炉外（external）饲水处理　　　　1.化学沉淀　　　　使用沉淀法可降低溶解硬度、碱度，有时尚可降低硅含量。在这些方法中，添加药品与水中溶解矿物质反应而产生溶解度较低的反应生成物。下述过程是此类方法之一。　　　　碱－苏打软化：水合石灰与溶解碳酸氢钙和镁反应形成不溶解沉淀物：　　　　Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2CaCO3+2H2O　　　　Ca(OH)2+Mg(HCO3)2→Mg(OH)2+2CaCO3+H2O　　　　苏打用于降低永硬。　　　　Na2CO3+CaSO4→CaCO3+Na2SO4　　　　Na2CO3+CaCl2→CaCO3+2NaCl　　　　自石灰－苏打反应生成的泥渣可藉沉降及过虑除去。生成的硫酸钠和氯化钠的溶解度大且不产生结垢。　　　　在石灰－苏打处理中永凝集剂可加速泥渣沉降达25％～50％。　　　　2.离子交换（ion-exchange）处理　　　　某此物质，包括天然及合成沸石，可以藉与其他离子交换而除去矿物离子。　　　　离子交换设备用NaCl或H2SO4/HCL再生阳离子交换树脂，用NaOH或NH4OH再生阴离子交换树脂，具体依其处理过程而定。　　　　3.脱气和化学处理　　　　将溶存氧去除至0.007ppm的方法是将水加热并添加亚硫酸钠或联胺　　　　Na2SO3+O2→2Na2SO4　　　　N2H2+O2→N2+2H2O　　　　常使用一种特殊催化的亚硫酸钠以确保反应较快，将氧在30秒内除去。使用未催化的亚硫酸钠除去30％的存在气须长达10分钟。锅炉压力SO3残余/ppmN2H2残余/ppm0-15030-601150-30030-400.1300-60020-300.08600-90010-150.06900-12005-100.031200-15003-70.011500以上使用N2H20.01方法最终硬度碱度减少全固体减少蒸汽中CO2备注钠离子交换0-2无增加高（碱度高时）硅未减少钠离子交换加酸处理0-2可能全部无可能全部硅未减少钠和氢离子交换0-2可能全部随碱度减少可能全部硅未减少冷石灰－苏打法34-85减少减少通常低硅含量减少冷石灰加离子交换0-2减少减少通常低硅未减少热石灰－苏打17-25减少减少通常低硅未减少热石灰－苏打加热磷酸盐0-2减少减少通常低硅未减少热石灰－苏打加离子交换0-2减少减少通常低硅未减少热磷酸盐0-2很少很少通常低硅未减少纯水（去离子）处理0-2几近全部几近全部可能全部硅可减至0-2ppm\n\n　　四、炉水内处理　　　　由于水中少量的溶解和悬浮不纯物（铁、硬度、氧或硅）会在锅炉内产生严重问题，故使用炉内水处理辅助原水及炉外水处理。在大量凝结水回收使用情况下，低压锅炉可以只用炉内处理。按类炉内水处理包括：　　　　1.与饲水硬度反应的药品，防止在锅炉金属上沉淀成锅炉垢。　　　　2.天然式合成泥渣处理剂（sludgeconditioner），防止悬浮固体黏着于锅炉金属。　　　　3.消泡药品，当炉水溶解和悬浮固体浓度维持在某浓度之内时防止挟带。　　　　4.脱氧剂，防止腐蚀。　　　　5.保持足量碱度的药品，以减少腐蚀。　　　　故，炉内水处理不良，将导致：　　　　1.腐蚀，引起管子破损和昂贵维护。　　　　2.结垢，降低锅炉效率　　　　3.挟带，引起涡轮机沉积和腐蚀　　　　炉水的化学反应包括：　　　　1.水中硬度——于前处理来除去的硬度在锅炉内分解如下：　　　　碳酸氢钙→不溶性碳酸钙　　　　碳酸钙→氢氧化钙＋二氧化碳　　　　2.磷酸盐——为减少前述反应，在炉水中添加磷酸盐如下：　　　　磷酸钠＋碳酸氢钙→磷酸钙＋碳酸钙　　　　使用的磷酸盐有：NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4及NaPO3，产生磷酸钙或Ca3(PO4)2，以泥渣形态沉淀。　　　　有苛性碱存在时反应如下：　　　　氢氧化钠＋碳酸氢镁→氢氧化镁　　　　或有硅存在时产生硅酸镁，也是泥渣形态。泥渣经处理可防止其在锅炉金属上沉积而成锅炉垢。泥渣处理剂包括丹宁、木质素、淀粉和反应性胶体。泥渣藉排放自锅炉排除。　　　　3.螯合物合聚合物——当使用螯合物于炉内处理时，其与镁和钙盐反应形成溶解性复合物。螯合物与聚合物并用以确使反应产物保持悬浮，泥渣藉排放自锅炉排除。　　　　4.硫酸盐——在锅炉饲水中残余的少量钙和镁的硫酸盐在锅炉内浓缩而变成不溶解并形成沉淀。磷酸盐或螯合物/聚合物将防止硫酸盐沉淀，如同前述水中硬度一样。　　　　5.硅——硅在锅炉高温处易沉淀，此问题可以解决如下：　　　　×保持高碱度以使硅溶解　　　　×添加某些有机物质以防止硅附着金属　　　　×用特殊合成聚合物处理　　　　若有足量镁存在水中，一些硅会成泥渣沉淀而镁非常结垢。　　　　五、蒸汽凝结水处理　　　　蒸汽凝结水腐蚀是因为CO2产生H2CO3和O2随蒸汽进入系统而产生。除气器的水处理外，尚可用挥发性阴离子或挥发性皮膜胺（filmingamines）保护凝结水系统。皮膜胺用于补充水（make－upwater）较多、空气泄入及高碱度的系统比较经济。　　　　六、如何添加药品　　　　使用溶解槽和计量泵添加药品。通常炉内水处理药品在脱氧器之后，但在进入炉鼓之前直接加入饲水中，连续加药比间歇添加为佳。　　　　七、水分析与控制　　　　排放（blowdown）：炉水的溶解和悬浮固体量靠调节锅炉排放来控制，由于有等量的水补充进入锅炉（自动），炉水即被稀释。如此，可以维持炉水于适当条件，其依压力而定。　　　　排放通常藉测试水的电导度来控制。因氯离子不受化学处理影响，也可用氯离子测定控制排放。　　　　排放（补充水的％）＝饲水中氯离子量/炉水的氯离子量（100）　　　　若固体浓度太高，使所须排放量过多，则可能需要改善前处理以降低补充水的固体浓度。　　　　泥渣排放在锅炉底部实施，是间歇排放。连续排放在顶部（在汽鼓水立的正下方）以控制固体浓度。　　　　\n锅炉用水的不纯物最高量（＜200psig的锅炉）饲水软度低于1ppm饲水氧＜20ppb炉水硬度＜1ppm炉水PH9.5-11炉水TDS＜3500ppm炉水SO42-30-60ppm炉水碱度＜800ppm炉水PO43-20-40ppm凝结水PH7.5凝结水TDS（总溶解固体）＜20ppm锅炉水处理(1)2008-11-2415:10:51  来源：互联网  浏览次数：609  ·　　　　对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理，并对锅内水质进行调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀。　　关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]　　对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理，并对锅内水质进行调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀。　　　　锅炉给水品质不良会引起：①在锅炉管子内壁上结水垢；②蒸汽品质恶化，在过热器和汽轮机通流部分生成沉积物；③\n锅炉和水汽通道内壁发生金属腐蚀。这些后果都直接影响锅炉的传热效果，降低锅炉、汽轮机的效率，严重时甚至会造成锅炉爆管事故。由于水垢的导热能力只有钢铁的几十分之一到几百分之一，有些低压锅炉受热面上积1毫米厚的水垢，燃料耗量就会增加1.5～2.0％。锅炉水处理的任务就是针对锅炉的炉型、参数和原水品质，按照锅炉水质标准选择合适的处理方法以保证锅炉安全、经济地运行。高参数大容量的电站锅炉对给水品质的要求很高。以一台蒸发量为1000吨／时的直流锅炉为例：每千克给水所含的盐分不超过0.05毫克，即为干净自来水（每千克约含盐0.1～0.7克）所含盐分的万分之一左右，甚至比医用蒸馏水的含盐量还少。即使这样，在一年运行期中还会有几百公斤的盐分进入锅炉。当然，最终留在锅炉中的仅是一部分。许多国家都制订有各类锅炉的给水质量标准。　　　　简史早期的小型锅炉直接采用天然水，或仅用一些简单的方法除去水中的悬浮物和大颗粒杂质，这种锅炉常常需要停炉清除水垢。后来，人们采用钠沸石等天然软化剂对给水进行处理，并在锅水内添加某些药品以减缓水垢的生成，延长锅炉的连续运行期。随着锅炉参数不断提高，进入锅炉的水量越来越大，锅炉单位受热面积的吸热量也不断增加，锅炉水汽系统对锅炉水质也提出了更高的要求。为此而采用了蒸发器，用蒸馏水来补充锅炉给水。20世纪30年代，人造离子交换树脂（一种不溶于水的颗粒状高分子化合物）问世，并被用于锅炉给水除盐，取得了良好的效果，这是锅炉水处理技术的一项大进展。此后，除盐装置普遍采用离子交换树脂。从50年代末起，又陆续研究成功多孔型树脂、大孔型树脂和其他种类的新型树脂。各种更为新型的现代除盐设备也相继出现，进一步促进了锅炉水处理技术的发展。　　　　处理范围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：　　　锅炉水处理(2)2008-11-2415:10:51  来源：互联网  浏览次数：610  ·　　　　对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理，并对锅内水质进行调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀。　　关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]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。　　　　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[常用的给水化学除盐系统示意图]锅炉水处理(3)2008-11-2415:10:51  来源：互联网  浏览次数：611  ·　　　　对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理，并对锅内水质进行调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀。　　关键字：锅炉[39篇]水处理[3642篇]　　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\n　　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。　　　　趋势锅炉给水处理的总趋势是：①随着化学工业的迅速发展，越来越广泛地采用化学除盐，以提高锅炉给水品质。②发展各种大容量、高流速和高效率的新型水处理设备，以降低水处理设备的投资和运行费用。③提高水处理设备的自动化程度。