第五章-余热锅炉水处理ppt课件 40页

第五章余热锅炉水处理1.\n1、对余热锅炉用水进行处理的意义废热锅炉的用水品质情况是影响设备安全、经济运行的重要参数之一。没有经过净化处理的天然水含有许多杂质，这种水如果进入水汽循环系统，将会造成下列危害。换热设备的结垢。如果进入废热锅炉的水质不良，则经过一段时间运行后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，这些固体附着物就是水垢。因为水垢的导热性能比金属差几百倍，而这些水垢又极易在热负荷很高的炉管中生成，所以结垢可使结垢部位的金属管壁温度过高，引起金属强度下降，这样在管内压力的作用下，就会发生管道局部变形、产生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。2.\n热力设备的腐蚀。与水经常接触的金属设备，如设备本身的使用期限，造成经济损失，同时还由于金属腐蚀产物转入水中，使给水中杂质增多，从而又加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，而结成的垢转而又会促进锅炉炉管的腐蚀，此种恶性循环会迅速导致爆管事故，此外，如果金属的腐蚀产物被蒸汽带到气轮机中沉积下来后，也会严重影响气轮机的安全经济运行。3.\n过热器和气轮机的积盐。水质不良会使废热锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽通过的各个部位（如过热器和气轮机），这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热甚至爆管，气轮机内积盐会大大降低气轮机的出力和效率，当气轮机内积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。所以，对废热锅炉用水进行适当的净化处理有着重要的意义。4.\n2、余热锅炉给水指标制定的依据为了防止锅内结垢、腐蚀和产生的蒸汽品质不良，必须对进入废热锅炉的水质进行监督。废热锅炉给水和炉水水质指标应根据炉型、蒸汽参数、蒸汽用途和最高热负荷情况来确定，同时还要参照工业锅炉、电站锅炉水质标准和废热锅炉的具体条件来制定。对于特殊结构的废热锅炉，其制定的水质指标标准要升级。5.\n3、我国低压废热锅炉给水和炉水水质标准的要求根据国家GB1576—1996《低压锅炉水质标准》中规定，蒸汽压力小于2．54MPa的固定式蒸汽锅炉和热水锅炉.6.\n4、废热锅炉用水的主要评价指标废热锅炉用水与工业锅炉用水指标大致相同，主要以下几个硬度表示水中钙盐和镁盐的含量碱度表示水中OH及其他弱酸盐类的含量PH值表示水中的酸碱性，PH=7水为中性，PH＞7水呈碱性，PH＜7水呈酸性磷酸根（PO）表示水中含量，天然水中不含，当向锅炉水加药（磷酸盐）时，水中才出现含氧量表示水中氧的含量含油量表示水中含油量水质的其他指标还有铁、铜、钠、二氧化硅、联氨的含量等。7.\n5、制定给水质量标准的原则制定给水质量的标准既要防止给水系统及设备内部腐蚀，以减少腐蚀产物随着给水带入炉内，又要保证锅炉和汽轮机不产生结垢，腐蚀，所以控制给水的质量极为重要。目前废热锅炉给水都进行除盐处理，以保证给水质量。8.\n6、PH值PH是一种表示水的酸碱性的指标，它是指水中氢离子浓度的负对数。当PH值大于7时，水呈碱性，PH值越大，水的碱性越强；当PH值等于7时，水呈中性；当PH小于7时，水呈酸性，PH越小，水的酸性越强。9.\n7、锅炉给水PH值控制范围为了防止酸性水腐蚀金属受热面，要求锅炉给水呈碱性，即PH值大于7，一般给水的PH值控制在8.5至9.5之间，不同形式和参数的废热锅炉，PH值要求不完全一样。PH值太小，易对金属管材产生腐蚀；PH值太大，容易将钢材表面的保护膜溶解，也会引起腐蚀或产生苛性脆化。10.\n8、水的碱度碱度表示水中氢氧根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子及其他一些弱酸盐类的总和。因为这些盐类在水溶液中都呈碱性，可以用酸中和，所以归纳为碱度。在天然水中，碱度主要由碳酸氢根离子的盐类所组成，单位用毫摩尔每升或微摩尔每升表示。当水中的总碱度大于总硬度时，称为碱性水。11.\n9、相对碱度炉水的相对碱度是炉水中的游离氢氧化钠浓度与溶解固形物浓度的比值，即相对碱度=炉水游离氢氧化钠浓度除以炉水溶解固形物浓度对于胀接的锅炉，当水中游离氢氧化钠含量过高，相对碱度大于0.2时，在锅炉有缝隙并存在应力时，会产生苛性脆化，所以水质标准中对此做了规定。12.\n10、硬度表示水中含有结垢物质-----钙、镁等离子的总含量称为硬度，单位用毫摩尔每升或微摩尔每升表示。硬度又可按水中存在的阴离子的情况，划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。碳酸盐硬度是指水中钙、镁的重碳酸盐、碳酸盐之和。非碳酸盐硬度是指水的总硬度与碳酸盐硬度之差。13.\n11、硬水、软化水和除盐水是的定义未经处理，含有钙、镁离子等盐类的水称硬水；经过阳离子交换器处理，除去钙、镁等离子的水称为软化水；经过阳、阴离子交换处理，水中的阳、阴离子基本除去的水称为除盐水14.\n12、锅炉给水要控制含油量给水含油量高，会使炉水产生泡沫，影响蒸汽品质；也会使炉内形成热导率很小的帯油质的水垢。另外，在温度较高的传热面上，由于油质分解，可能产生积炭水垢而影响锅炉炉管传热，尽而造成锅炉爆管事故。一般低压锅炉上含油量不测定15.\n13、余热锅炉给水需要进行处理的原因如果将没有经过处理的水直接加入锅炉，不仅蒸汽质量不能保证，而且还会引起锅炉结垢和腐蚀，这不但影响锅炉的安全运行，而且还影响锅炉运行的经济性。所以，水加入废热锅炉前需要进行除盐、除杂质和除腐蚀性气体等处理，保证锅炉给水质量符合要求16.\n14、余热锅炉水处理包括的内容余热锅炉水处理分炉外水处理和炉内水处理。炉外水处理包括除去水中悬浮物、胶体状态杂质的澄清、过滤等预处理；除去水中溶解的钙、镁离子的软化处理；除去水中全部溶解盐类的除盐处理。炉内水处理是对汽包内的炉水进行的加药处理17.\n15、水质预处理的目的防止水中有机物、胶体污染离子交换树脂和反渗透膜确保渗透膜免受化学和机械损伤根据水质变化调整设备运行的状态和加药量防止钙、镁盐类沉积和难溶盐类的生成防止细菌生物生长、繁殖，污染树脂和渗透膜18.\n16、水的过滤处理经过混凝澄清处理的水，进入过滤器或滤池，经过滤料的截污使水中的杂质被进一步清除、出水浊度进一步降低的过程称为水的过滤处理。一般水经过普通过滤器处理后浊度能达到3mg/L以下，采用微滤或超滤技术的出水浊度小于1mg/L。19.\n17、除盐水系统概述系统的产水规模为70m3/h。双流机械过滤器为预处理设备，以保证后续系统的正常运行；一级复床（阳床+除碳器+阴床）装置为脱盐设备，能够除去水中大部分电解质；用来保障出水满足用户锅炉用水的水质指标。本系统设备采用PLC全自动控制。20.\n18、除盐水站水处理系统产水技术指标系统进水量：100-150m3/h除盐水：70m3/h电导率：＜5μS/cm(25℃);硬度≈0；二氧化硅：＜100μg/L;铁≤50μg/L；铜≤10μg/L;PH值：≈721.\n19、除盐水系统主工艺流程原水（Q=100m3/hP＞0.3Mpa）双流机械过滤器阳离子交换器脱碳塔中间水箱中间水泵阴离子交换器除盐水箱给水泵用水点22.\n本系统根据功能可分为四个分系统，即预处理系统、一级复床（阳床+除碳器+阴床）脱盐系统和DCS自动控制系统。预处理系统包括：双流机械过滤器用于去除水中的悬浮物、胶体等，为后续的脱盐处理提供条件；一级复床（阳床+除碳器+阴床）脱盐系统包括：阳床、除碳器、中间水箱、中间水泵、阴床、除盐水箱及给水泵。23.\n系统能脱除水中98%以上的盐份，作用是保障出水水质指标，产出合格的除盐水；DCS自动控制系统包括中央控制器及每个设备的单独控制器。辅助系统：压缩空气反冲洗过滤器用：Q=3.5m3/hP=0.2Mpa（用户自备）再生系统主要由酸碱储罐、酸碱计量箱和酸碱喷射器等组成。它的主要作用是对交换器树脂失效后进行酸碱再生，以满足外供除盐水的品质。24.\n20、双流机械过滤器工作原理双流机械过滤器是利用石英砂滤料去除原水中的悬浮物，属于普通快滤设备。含有悬浮物颗粒的水在管道混合器中与絮凝剂、助凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。本工程中使用的细石英砂滤料，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。25.\n21、阳离子交换器工作原理离子交换器采用逆流再生固定床。当原水进入装有H型强酸阳离子交换树脂的阳离子交换器时，水中所含各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生反应：Ca2++HRCaR2+2H2+Mg2++HRMgR2+2H2+Na++HRNaR+H+K++HRKR+H+上述反应的结果是水中的各种阳离子被吸附在离子树脂上，离子交换树脂上的H+则到水中，水中的阳离子几乎只含有H+，它和水中各种阴离子发生作用生成各种酸类。26.\n22、阳离子交换器的结构特点进水装置采用母支管形式，能使水均匀的分布在交换剂层上。中排装置设置在交换树脂层和压脂层的分界面上，用于排泄再生酸废液和小反洗，布水装置采用鱼刺形（见图），能使再生液均匀的分布在交换剂层上。出水装置采用穹形多孔板+石英砂垫层形式（见图），能使再生液均匀的分布在交换剂层上，不发生偏流和短流想象。另外，在交换器上设置2个视镜，树脂大反洗时观察树脂膨胀情况。考虑到树脂的水力装卸，筒体上部设树脂输入口，在筒体下部设置树脂卸出口。27.\n23、除二氧化碳器工作原理主要去除水中的二氧化碳，使水中的二氧化碳含量降到5mg/L以下。原水中含有碳酸氢根离子，经过反渗透脱盐后一部分游离态的二氧化碳，如果不去除会在水以碳酸的形式存在，使水呈酸性，同时也会减少阴床运行周期。除二氧化碳器是采用鼓风脱气方式除去水中游离二氧化碳的设备，水由设备上部进入，经过进水布水装置喷淋后，流过由表面积大的填料层，水被分散成水雾，从底部排出进入中间水箱，同时空气由下部风口进入，逆向穿过填料层，水中的游离二氧化碳从水中释放出来进入空气中。一般出水中的二氧化碳含量可降到5mg/L，大大降低了阴离子交换器的负荷。28.\n除二氧化碳器在工艺中主要去除水中的HCO3-减轻阴床的工作负荷，由于阳床出水呈酸性，而HCO3-在酸性条件下极易分解，形成游离态的CO2。经过脱气塔后水中的残留CO2含量≤5mg/L。原水中的碳酸盐经H离子交换器后转换成碳酸，水的PH值越低，水中的碳酸越不稳定，当水的PH低于4.3时，水中的碳酸几乎全部分解成CO2和水。29.\n24、除二氧化碳器的结构特点除二氧化碳器为鼓风式圆柱形设备，内衬橡胶，筒体内部分为三部分：上节内部装布水装置及排风口，排风口上设有收水装置，布水装置为母支管形式，材料为钢衬胶。中节内装有填料，填料为ф50多面空心球，填料高度2500mm。下节内装有进风装置及出水装置水封管。中节和下节之间装有填料支撑用格板，人孔采用门型结构，配套鼓风机。30.\n25、阴离子交换器的结构特点进水装置采用母支管形式，能使水均匀的分布在交换剂层上。中排装置设置在交换树脂层和压脂层的分界面上，用于排泄再生碱废液和小反洗，布水装置采用鱼刺形（见图），能使再生液均匀的分布在交换剂层上。出水装置采用穹形多孔板+石英砂垫层形式（见图），能使再生液均匀的分布在交换剂层上，不发生偏流和短流想象。另外，在交换器上设置2个视镜，树脂大反洗时观察树脂膨胀情况。考虑到树脂的水力装卸，筒体上部设树脂输入口，在筒体下部设置树脂卸出口。31.\n26、锅炉给水的氨处理给水进行氨处理是利用氨的碱性提高给水的PH值，减缓因除盐工艺欠完善或凝汽器微量泄漏等原因带入系统的二氧化碳引起的酸性腐蚀。由于氨是一种易挥发的物质，所以进入锅炉后能随蒸汽进入水汽系统的各个部位，使给水、凝结水、疏水系统的设备均受到保护。另外，因为氨易挥发，处理过程中不会增加炉水全固行物，也32.\n不会影响蒸汽品质，这是氨在系统中的行为特点。正确的氨处理，不仅减轻了二氧化碳对热力系统铜铁本身的腐蚀，同时可使水汽含铁量明显下降。加药方式：原则上加药地点可以悬挂在水汽系统的任何部位。一般采取向给水加氨液的加药方式，即用氨泵将配置好的氨溶液直接加入给水泵的入口。33.\n26、余热锅炉的给水除氧为了防止给水系统金属的腐蚀，通常需要将给水进行除氧，除氧的方法有热力除氧、化学除氧、真空除氧、解析除氧和树脂除氧等。34.\n27、热力除氧器的工作原理热力式除氧器的工作原理是根据气体的溶解度亨利定律，即任何气体在水中的溶解度与此气体在水界面的分压成正比。如果在敞口设备中将水加热，汽水界面上水蒸气的分压就会增加，其他气体的分压就会降低，各种气体就会不断的析出，此分离过程称为解析过程。当水加热到饱和温度时，汽水界面上水蒸气的分压就会接近液面上的全压力，此时，液面上所有其他35.\n气体的分压将接近于零，水中溶解的气体大部分将被分离出来。热力除氧法不仅能除去水中的溶解氧，而且可出去水中其他各种溶解气体，因此热除氧器也可称为热力除氧器。36.\n28、汽包内炉水加药防止炉内结垢，如果仅用炉外水处理除去给水所含硬度，需要较多设备，加大投资；如果通过加大排污，不仅增加工质的热量损失，而且还不能消除炉水的残余硬度。所以，除了采用炉水水处理，还要在炉内对炉水进行加药处理，清除炉水的残余硬度，防止锅炉结垢。其方法是在炉水内加入磷酸盐，使磷酸根离子与炉水中钙、37.\n镁离子结合，生成难溶于水的沉淀泥渣，随锅炉排污除掉，使炉水保持一定的磷酸根，既能防止水垢和腐蚀的产生，又能保证蒸汽的品质。38.\n29、常用的炉内水处理药剂常用的炉内水处理药剂有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、磷酸氢而钠和磷酸三钠混合溶液、栲胶、聚合物、EDTA螯合剂等。39.\n30、炉水控制的指标炉水的含盐量磷酸根含量PH值二氧化硅含量40.