工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)預(yù)防受熱面結(jié)垢及管道腐蝕的水處理

工業(yè)鍋爐的水處理一般分類為鍋外水處理和鍋內(nèi)水處理，為了防止水垢產(chǎn)生以及水垢加速管道腐蝕，除了在水加入鍋爐前對水進(jìn)行軟化的這種鍋外水處理方法，還常采用往鍋水中加添加劑的鍋內(nèi)水處理方法。常用四種化學(xué)添加劑如下：

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)緩蝕阻垢劑

緩蝕阻垢劑是一種在高溫條件下進(jìn)行復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)從而有效阻斷水垢產(chǎn)生的混合化學(xué)劑，其中含有高效緩蝕劑、滲透劑等成分。對于配備了軟化、除氧設(shè)備的中、低壓蒸汽鍋爐,它可以對鍋爐的給水進(jìn)行深層次的處理。

對于不配備軟化、除氧設(shè)備但在較低壓力下運(yùn)行的一些中、小型鍋爐,也可使用緩蝕阻垢劑直接進(jìn)行鍋內(nèi)水處理。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)化學(xué)除氧劑

化學(xué)除氧劑是一種對溶解氧有良好吸收作用的混合化學(xué)劑，其中含有氧吸收劑、滲透劑等成分,在有效解決溶解氧對鍋爐的腐蝕問題同時(shí),不會產(chǎn)生危害鍋爐的物質(zhì)。一般應(yīng)用在中、小噸位低壓蒸汽鍋爐和熱水鍋爐實(shí)現(xiàn)低溫除氧。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)給水降堿劑

給水降堿劑是一種中和水中堿性物質(zhì)從而降低液體堿度的混合化學(xué)劑，其中含有高效緩蝕劑、催化劑、降堿劑等化學(xué)成分,能夠有效降低鍋爐給水的堿度從而提高鍋爐的煤汽比、水汽比。適用于給水堿度高而氯根含量較低的低壓蒸汽鍋爐。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)蒸汽冷凝水處理劑

蒸汽冷凝水處理劑含有有機(jī)表面活性劑、育膜劑，因此具有較強(qiáng)的滲透性,還含有高效緩蝕劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑從而能調(diào)節(jié)水的酸性強(qiáng)度，防止對鍋爐的內(nèi)表面產(chǎn)生腐蝕。一般在各種中、低壓蒸汽鍋爐中應(yīng)用較多。

水垢是種導(dǎo)熱性極差的物質(zhì), 僅有鍋爐鋼板的 1%左右的導(dǎo)熱率,鍋爐工作時(shí)熱傳導(dǎo)能力大大下降，從而極大影響了鍋爐的熱效率，導(dǎo)致燃料浪費(fèi)，還可能在運(yùn)行過程中導(dǎo)致危險(xiǎn)，縮短鍋爐壽命。

按其化學(xué)成分的不同可分為：碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、混合水垢幾種，除垢方法主要有機(jī)械除垢法和化學(xué)除垢法。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)機(jī)械除垢法

機(jī)械法除垢是利用各種機(jī)械工具如銑管器等直接將鍋爐壁的水垢鏟除，高壓水射流利用水的沖擊力進(jìn)行除垢，因?yàn)槠漭^為簡單因此應(yīng)用較多。機(jī)械法除垢容易操作，成本低，但勞動強(qiáng)度大，一些頑固水垢可能無法去除，容易導(dǎo)致鍋爐傳熱面凸凹不平。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)化學(xué)除垢法

（1）堿洗法。堿洗法是根據(jù)鍋爐水垢的組成成分，將多種不同的堿液（堿含量在 3%左右）注入鍋爐內(nèi)，保證在一定的壓力下對堿液進(jìn)行加熱從而達(dá)到除垢的目的。這種方法相比較于酸洗法來說更為簡單，同時(shí)所需成本費(fèi)用也較低，但除垢所需時(shí)間更長，效率太低。

（2）酸洗法。酸洗法中采用的酸通常是鹽酸，因?yàn)辂}酸相對比較實(shí)惠。水垢中的鈣、鎂等碳酸鹽還有氫氧化物能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成氣體或是能夠很好溶解在水中的鹽從而達(dá)到除垢的目的。鹽酸在除垢之后還能進(jìn)一步的將鍋爐內(nèi)表面的氧化物剝落。

酸洗時(shí)除了可以采用鹽酸還能夠采用硝酸、乙酸等。酸洗時(shí)需要注意，在進(jìn)行酸洗之前工作人員需檢測水垢的厚度，根據(jù)厚度來選用所使用酸的濃度及用量多少，因?yàn)樗岢四軐λ钙鹱饔靡材芘c鍋爐自己的表面反應(yīng)，造成腐蝕，所以不宜過量。但如果在酸洗過程中加入一定量的緩蝕劑就能夠在一定程度上防止酸過量導(dǎo)致鍋爐本身遭腐蝕。

鍋爐給水中的溶解氧也是造成設(shè)備腐蝕的原因之一，如腐蝕物進(jìn)入鍋爐會影響換熱效率，導(dǎo)致爐管故障。在具體工作中，一般都采用高效除氧器來清除補(bǔ)充水中的氧，通常能達(dá)到15甚至7ppb以下的水平，在這個(gè)條件下鍋爐中殘留的濃縮氧還會繼續(xù)造成腐蝕，因此還需要通過化學(xué)方法將氧完全除去?；瘜W(xué)除氧即在給水中加入化學(xué)藥劑除氧，一般是加入聯(lián)氨或者亞硫酸鈉，聯(lián)氨在堿性的水溶液中是一種很強(qiáng)的還原劑，它與水中溶解氧的反應(yīng)式是：

N₂H₂ O₂→N₂ 2H₂O

由以上可見，反應(yīng)的生產(chǎn)物是N₂和2H₂O，對熱力系統(tǒng)無損害，但聯(lián)氨有易揮發(fā)、易爆易燃、致癌等缺點(diǎn)，因此在使用過程中需特別注意。物理除氧法一般是指先將給水用蒸汽加熱至沸騰，把水中的溶解氧脫出。

解吸除氧是利用物理—化學(xué)相結(jié)合原理將水中溶解氧脫除的方式。其原理是基于亨利定律，將無氧的氣體與含氧水強(qiáng)烈混合，使溶解在水中的氧析出至氣體中去，而使給水達(dá)到水質(zhì)要求。含氧氣體在加熱反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)成無氧的惰性氣體循環(huán)使用。解吸除氧器具有占地面積小、設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用少、操作簡便、給水不需加熱、除氧效率高、能適應(yīng)已運(yùn)行鍋爐加裝除氧器的要求等優(yōu)點(diǎn)。

值得推廣的一種除氧方法是塊狀海綿鐵除氧法，其具有除氧水質(zhì)穩(wěn)定，成本低、環(huán)保節(jié)能，反洗頻率低，不板結(jié)，不粉化，不需更換除氧劑等優(yōu)點(diǎn)，是其它除氧方式的替代產(chǎn)品，且完全符合國家低壓鍋爐水質(zhì)《GB1576-96標(biāo)準(zhǔn)》。塊狀海綿鐵除氧劑是用進(jìn)口富鐵礦直接還原再經(jīng)活化而成，其工作原理如下：含氧軟化水進(jìn)入除氧器，通過具有巨大表面積的海綿鐵濾料時(shí)，使鐵與水中溶解氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)式如下：

2Fe 2H₂O O₂→2Fe（OH）₂

由于Fe（OH）₂在含氧水中是不穩(wěn)定的，必將氧化成3價(jià)鐵的氧化物，反應(yīng)式如下：

2Fe（OH）₂ H₂O ?O₂→2Fe（OH）₃

Fe（OH）₂、Fe（OH）₃等為絮狀物，當(dāng)積累到一定量后需通過反洗將其排出，以恢復(fù)海綿鐵初始的除氧能力。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)鍋爐水 pH 值降低的原因

許多工廠的爐水長期不能達(dá)標(biāo)，很大程度上是由有機(jī)酸引起的。鍋爐水的pH值發(fā)生不正常變化是由于爐水中的有機(jī)物質(zhì)所引起的。這些有機(jī)物有兩個(gè)來源，一是原水中的有機(jī)物形成了水溶性膠體，通過離子交換沒能去除掉，通過補(bǔ)給水系統(tǒng)直接進(jìn)入了鍋爐；二是一些樹脂類高分子有機(jī)化合物（尤其是磺酸型陽樹脂）以粉末狀進(jìn)入鍋爐，之后在高溫高壓作用下熱水解而產(chǎn)生了酸性物質(zhì)，導(dǎo)致爐水pH值降低。樹脂粉末，特別是經(jīng)高溫、高壓作用下分解生成硫酸，使?fàn)t水pH值降低，由此產(chǎn)生腐蝕的危害。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)pH值的控制

爐水的pH過高會直接腐蝕管道，過低則會形成水垢，同時(shí)也會加速腐蝕。因此需定期測量，中和，最好改進(jìn)水源。如果水源無法改變，一般采用添加藥物的辦法加以控制。為了防止給水系統(tǒng)的腐蝕，國標(biāo)要求給水的pH值應(yīng)控制8.8～9.2范圍內(nèi)。以前經(jīng)常用氨體，腐蝕銅合金材料等，因此使用氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)含量不得超過1～2mg/L。爐水中的pH值應(yīng)控制在9以上，一是為了避免對鍋爐鋼材的腐蝕，二是保證磷酸根與鈣離子發(fā)生反應(yīng)，以產(chǎn)生容易排污的水渣；三是為了減少蒸汽中的硅酸攜帶量。再者pH值也不能無限度高，應(yīng)盡量保持在9～11，一定不能超過12，否則游離NaOH太多則易引起堿性腐蝕。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)鍋爐水中鹽和硅含量的控制

如果爐水中鹽的含量高，就會增加爐水的粘度，水的氣泡難以長大，甚至?xí)a(chǎn)生泡沫層，增加蒸汽中的水分。在高壓條件下，爐水中硅的含量越大，蒸汽的含硅量也就越高，如果含量超標(biāo)則可能造成SiO2在汽輪機(jī)中沉積。因此，鹽（鈉）和硅的含量直接影響到蒸汽的品質(zhì)。當(dāng)其含有量控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，蒸汽的帶水量也是一定的，如果其含有量超過了一定數(shù)值，蒸汽的含水量就會明顯增加，致使蒸汽的品質(zhì)變差。以含硅量為例，蒸汽對硅酸的溶解性攜帶與爐水中該物質(zhì)的含量成正比。

因此，為了保證蒸汽的品質(zhì)，爐水中的鹽和硅的含量都要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督和控制。除硅方法主要是降低給水中硅、鋁和其它氧化物含量，提高爐水pH值，減小硅酸的溶解攜帶。化學(xué)除鹽方法中最常用的是陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，在離子交換器中，含鹽水流經(jīng)過樹脂時(shí)，鹽中的陰陽離子分別與樹脂中的陽離子和陰離子發(fā)生變換后除去。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)給水加氨調(diào)節(jié) pH 值

加氨調(diào)節(jié) pH，因原料易得，費(fèi)用低廉，已在國內(nèi)使用三十多年，但其不足之處也早已為人所知。通常除氧器出口與加氨后的除鹽水相比 pH 相差很大，且主要以偏低為主。在氨的富集區(qū)，容易引起銅合金材料的腐蝕。氨水有很難聞的氣味，使用不方便，操作環(huán)境比較惡劣，會對操作人員的建康造成傷害，操作存在嚴(yán)重安全隱患。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)給水除氧

給水化學(xué)除氧是熱力除氧的必要補(bǔ)充，常規(guī)化學(xué)方法，如：聯(lián)氨、乙醛肟等正面臨安全和使用效果的諸多置疑。聯(lián)胺因有毒，其作為除氧劑已基本被取消，其它除氧劑與氧反應(yīng)速度受溫度、pH 和過剩量的影響很大，最重要的是無良好的鈍化效果，即使氧含量小于 5ppb，系統(tǒng)仍有腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生,無法從根本上抑制腐蝕的產(chǎn)生。因此，常規(guī)方法不能徹底解決鍋爐系統(tǒng)面臨的氧腐蝕問題。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)鍋內(nèi)水處理

中壓鍋爐一般使用磷酸三鈉、高壓鍋爐使用磷酸三鈉，并配合氫氧化鈉、磷酸氫二鈉進(jìn)行處理，受自身性質(zhì)的影響，有明顯的處理缺點(diǎn)，人為原因?qū)?yán)重影響鍋內(nèi)水質(zhì)指標(biāo)的控制，進(jìn)而影響處理效果。降低鍋爐的操作效率，中壓鍋爐夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重，蒸汽品質(zhì)受到影響，鍋爐排污率難以降低，排污量大，能耗較高。

在工業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐的應(yīng)用極為廣泛，而水是鍋爐運(yùn)行的動力源泉,由于水處理工作的不到位,使鍋爐水質(zhì)達(dá)不到國標(biāo)要求，鍋爐出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)垢而導(dǎo)致事故發(fā)生，讓人追悔莫及。

工業(yè)鍋爐水處理的主要工作是去除水中的一些有害雜質(zhì)，避免在鍋爐工作過程中形成水垢。鍋爐在運(yùn)行過程中生成的水垢不僅導(dǎo)熱性很差,而且對金屬具有較強(qiáng)的腐蝕性 ,因此水垢對鍋爐運(yùn)行有著極為不好的影響。另外水質(zhì)不良時(shí)容易導(dǎo)致以下不良現(xiàn)象出現(xiàn)：

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)結(jié)垢

產(chǎn)生水垢，對鍋爐危害極大。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)腐蝕

水質(zhì)不良主要會引起三種腐蝕：氧腐蝕、苛性脆化、垢下腐蝕(鐵腐蝕)。

由于鐵離子被氧化后除了形成低價(jià)鐵化合物還會形成含高價(jià)鐵的化學(xué)物質(zhì)到水垢中, 因此這種水垢在形成后還會進(jìn)一步加速垢層下的鐵腐蝕,危害極大。

工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)汽水共騰

當(dāng)水中的溶解汽水固形物含量過高時(shí)就會出現(xiàn)共騰現(xiàn)象。會造成蒸汽嚴(yán)重污染以致無法使用，同時(shí)會影響水位計(jì)工作無法準(zhǔn)確顯示鍋爐水位,這樣鍋爐的水位自控系統(tǒng)將無法起作用，危害無法想象。

綜上所述，水處理工作的良好完成是鍋爐的安全運(yùn)行的保障，是十分重要的。

水，是產(chǎn)生蒸汽的原料，其特殊性使其具有多種用途，在產(chǎn)生蒸汽的過程中因水質(zhì)的影響會產(chǎn)生諸多問題，因水具有溶解、攜帶固體、液體或氣體的能力，這些物質(zhì)會影響用水的純度，并影響管線和設(shè)備的安全運(yùn)行，只有對其進(jìn)行適宜的處理才能滿足使用的條件。鍋爐系統(tǒng)水處理不同階段的處理效果都會影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。對于國內(nèi)煉化企業(yè)普遍使用的 4.0MPa 中壓鍋爐和余熱汽包，及 10.0MPa 的高壓鍋爐和余熱汽包，一級和二級除鹽水指標(biāo)已能控制在 GB/T 12145 的技術(shù)水平。但好的預(yù)處理并不能確保鍋爐系統(tǒng)安全、平穩(wěn)和高效運(yùn)行，后續(xù)階段產(chǎn)生的問題，如：給水加氨操作的危險(xiǎn)性；鍋水磷酸鹽指標(biāo)的不穩(wěn)定控制，爐管腐蝕，排污率偏高，工業(yè)鍋爐的排污率每增大 1%，燃料的消耗量就增加 0.3%；

而鍋爐結(jié)垢也是鍋爐爆管的主要原因：蒸汽鈉、硅含量超標(biāo)對用汽設(shè)備的不良影響；凝結(jié)水鐵、銅材質(zhì)設(shè)備的腐蝕泄漏等問題仍然存在，且困擾著企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)和在設(shè)備選型方面的判斷。

在國家強(qiáng)調(diào)“能源開發(fā)與節(jié)能并舉，把節(jié)能放在首位”的今天，企業(yè)實(shí)行“節(jié)能減排”已是大勢所趨。因此，鍋爐水系統(tǒng)不僅要徹底解決傳統(tǒng)處理技術(shù)的不足，還要實(shí)現(xiàn)鍋爐水系統(tǒng)安全高效、減排節(jié)能的新目標(biāo)。傳統(tǒng)處理技術(shù)正面臨一場前所未有的新挑戰(zhàn)，當(dāng)前我國工業(yè)鍋爐能源資源浪費(fèi)情況十分嚴(yán)重，節(jié)能潛力很大。因此，采用新型處理技術(shù)，使鍋爐設(shè)備在最優(yōu)狀態(tài)下工作，對于促進(jìn)“節(jié)能減排”具有十分重要的意義。

鍋爐水垢在影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)，還危害到生產(chǎn)的安全，并會對空氣造成嚴(yán)重污染。在清除水垢的同時(shí)，還應(yīng)該預(yù)防水垢產(chǎn)生，這樣才能讓鍋爐遠(yuǎn)離水垢。在進(jìn)行鍋爐的水處理工作的同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)鍋爐水處理的監(jiān)管力度，還要完善水處理設(shè)施，除此之外，培訓(xùn)充實(shí)的水處理隊(duì)伍，增強(qiáng)科學(xué)理念注用技術(shù)優(yōu)勢也是很重要的。

在鍋爐水處理過程中，最常見的問題主要有腐蝕、結(jié)垢/沉積物、鍋水夾帶等，為了控制這些問題，將鍋爐水質(zhì)控制在正常范圍內(nèi)，需結(jié)合鍋爐的具體情況采用綜合方案加以治理。在日后的工作實(shí)踐中還需進(jìn)一步摸索和總結(jié)，以期提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。 2100433B

書名：工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)

圖書編號：1225829

出版社:氣象出版社

定價(jià):29.5

ISBN：750292918

作者:郝景泰

出版日期:2003-08-01

版次：1

開本：小32開

本書全面而系統(tǒng)地介紹了工業(yè)鍋爐水處理的基本知識，包括鍋爐基本知識，水的鍋爐內(nèi)、鍋爐外化學(xué)藥劑處理，水的預(yù)處理、離子交換處理及自動再生離子交換器的運(yùn)行操作技術(shù)，鍋爐結(jié)垢、腐蝕的原因和防止措施，鍋爐的化學(xué)清洗 ，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及水質(zhì)分析方法等，附錄中提供了一些常用的數(shù)據(jù)資料以備查用。

本書經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局審定，可作為從事低壓鍋爐水處理運(yùn)行和檢驗(yàn)人員的培訓(xùn)教材，也可作為與此書所介紹的技術(shù)有關(guān)的設(shè)計(jì)和管理人員的參考書。

第一章 化學(xué)基礎(chǔ)知識

第一節(jié) 化學(xué)的基本概念

一、物質(zhì)的組成

二、元素和元素符號

三、原子的構(gòu)成

四、分子、他子式與化合價(jià)

五、常見的化學(xué)反應(yīng)及運(yùn)用化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

第二節(jié)摩爾及物質(zhì)的量

一、摩爾

二、摩爾質(zhì)量

三、物質(zhì)的量

四、溶液的濃度及其表示方法

第三節(jié) 酸、堿、鹽、氧化特及其絡(luò)合物

一、酸及其一般性質(zhì)

二、堿及其一般性質(zhì)

三、鹽及其一般性質(zhì)

四、氧化物及其一般性質(zhì)

第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速度與化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速度

二、化學(xué)平衡

第五節(jié)電離平衡

一、電解質(zhì)及其電離

二、弱電解質(zhì)及其電離

三、水的電離及其pH值

四、緩沖溶液

五、離子反應(yīng)式

六、鹽類的水解

第二章 鍋爐用水概述

第一節(jié) 天然水的特點(diǎn)及我國天然水的分布

一、天然水的特點(diǎn)

二、我國天然水分布的特點(diǎn)

第二節(jié) 天然水中的雜質(zhì)

一、懸浮物

二、膠體

三、溶解物質(zhì)

第三節(jié) 碳酸化合物的存在形態(tài)與pH值的關(guān)系

一、碳酸化合物的存在形態(tài)

二、碳酸化合特的形態(tài)與pH值的關(guān)系

三、pH、[HCO3]和[CO*2]的關(guān)系

四、pH值和各種碳酸化合特相對含量之間的關(guān)系

第四節(jié) 鍋爐用水的水源及其名稱

一、鍋爐用水的水源

二、鍋爐用水的名稱

第五節(jié) 水質(zhì)不良對鍋爐的危害

……

第三章 鍋爐基本知識

第四章 鍋爐的腐蝕與保護(hù)

第五章 水垢的形成與防止

第六章 鍋內(nèi)加藥處理方法及其排污

第七章 水的預(yù)處理

第八章 鍋外離子交換水處理

第九章鍋爐化學(xué)清洗

第十章 水質(zhì)分析方法

第十一章 溶液的配制與標(biāo)定方法

附錄

鍋爐水處理水質(zhì)處理及基礎(chǔ)理論

一、內(nèi)容系統(tǒng)圖

二、化學(xué)基礎(chǔ)知識

⒈ 化學(xué)基本概念

⑴ 元素:是具有相同核電核數(shù)的同一類原子的總稱.

⑵ 分子:是保持原物質(zhì)的一切性質(zhì)的最小微粒。

⑶ 原子:是物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的最小微粒。

⑷ 化學(xué)變化:物質(zhì)本身發(fā)生變化,生成一種或幾種新的物質(zhì)的變化。

⑸ 物理變化:物質(zhì)沒有發(fā)生本質(zhì)的變化。

⑹ 摩爾質(zhì)量:1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量,叫做摩爾質(zhì)量。也就是6.02*(10)23個(gè)分子或原子的總量。符號常用M表示,單位是克/摩爾﹝g/mol﹞。

⑺ 原子量:把一種碳原子(原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子)的質(zhì)量定為12作標(biāo)準(zhǔn),而把其他原子的質(zhì)量與它相比較,所得出的數(shù)值就是該原子的原子量。

⑻ 電解質(zhì):把溶解于水或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)。

⒉ 物質(zhì)的組成

世界是由物質(zhì)組成的;構(gòu)成物質(zhì)的元素只有109種。

⒊ 物質(zhì)的分類單質(zhì):以單質(zhì)存在的分子。(例:Au、S、C等等)

⑴ 有機(jī)物:(無)

純凈物 酸:電離生成的陽離子全部是氫離子,就叫酸。

無機(jī)物: 化合物 堿:電離生成的陰離子全部是氫氧根離子,就叫堿。 鹽: 電離生成的有酸根與金屬離子的,就叫鹽。

混合物:由不同種分子存在的物質(zhì)。

三、鍋爐用水及水質(zhì)分析

⒈ 鍋爐用水的水源

⑴ 地表水:由雨水、雪水匯聚而成并存在于地殼表面的水。

特點(diǎn):受自然界影響較大水當(dāng)中的懸浮物可溶解鹽類隨著季節(jié)的不同變化幅度較大。

地下水:也是有雨水雪水和地表水經(jīng)過地層的滲流而形成。 特點(diǎn):由于在地層的滲透過程當(dāng)中通過土壤和砂粒過濾作用去除了大部分的懸浮物和菌類,又由于與大氣層和水界隔絕,水體不容易受到污染,但是,因水流經(jīng)各類礦層,所以地下水中的鹽量通常比地表水高。

自來水:由天然水經(jīng)過自來水廠凈化處理后經(jīng)過管子輸送到用戶的水。 特點(diǎn):由于凈化的過程當(dāng)中,投加混凝劑、殺菌劑等藥物,所以自來水中懸浮物、有機(jī)物和堿度都明顯降低,但為了防止自來水中微生物的繁殖,通常向水中投加漂白粉或注入氧氣,當(dāng)這種成分過量時(shí),對離子交換樹脂具有較大的破壞作用。

⒉ 鍋爐用水的雜質(zhì)

⑴懸浮物: 顆?！?0mm

懸浮物的危害:①進(jìn)入離子交換器后污染離子交換樹脂,降低交換劑的容量。

② 影響出水水質(zhì)和進(jìn)水量。

③進(jìn)入鍋爐后受熱很快下沉影響鍋爐的傳熱和鍋水循環(huán),嚴(yán)重時(shí)可堵塞爐管造成停爐。

⑵膠體: 顆粒10mm～10mm

特點(diǎn): 有較小的直徑,較大的表面積,膠體通常帶有相同的電荷.雖經(jīng)較長時(shí)間靜止也較難自然下沉。

危害: 進(jìn)入鍋爐后很快下沉形成沉積物,并在受熱面上形成水垢泥和水渣,有機(jī)膠體引起鍋水起沫,當(dāng)濃縮到一定程度時(shí)會產(chǎn)生汽水共騰。

⑶溶解物質(zhì): 顆粒 <10mm 主要是溶解在水中陰—陽離子及氣體雜質(zhì)。

陽離子:Ca、Mg等反應(yīng)生成水垢。

①離子雜質(zhì):

危害: 陰離子:碳酸根、硫酸根等反應(yīng)生成酸。

氧氣:溶解氧對金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用。

②氣體雜質(zhì):

二氧化碳:溶解于水中的二氧化碳具有酸性

對金屬直接產(chǎn)生腐蝕,而且破壞金屬的保護(hù)

膜,從而加劇氧腐蝕。

⒊ 鍋爐用水的名稱

⑴ 原水—俗稱生水,沒有經(jīng)過任何凈化處理的水。

①清水:鍋內(nèi)加藥使用的水。

⑵ 給水— ②軟水:去除了硬度的水。(鍋外化學(xué)處理)

③除鹽水:去除了水中全部陰陽離子的水。(高壓鍋爐)

⑶ 鍋水—受熱沸騰的水(在鍋內(nèi))

①上排污:也稱連續(xù)排污,排放掉含鹽量、油污、泡沫等。

⑷ 排污水—

②下排污:也稱定期排污,排放掉水垢、水渣、泥垢等

排放掉一部分含鹽量高和水污水垢的鍋水。

⒋ 給水水質(zhì)不良對鍋爐的危害

⑴ 結(jié)垢

⑵ 腐蝕

⑶ 影響蒸氣的品質(zhì)

⒌ 水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì):是指水和其中雜質(zhì)所共同表現(xiàn)出來的綜合特性。

水質(zhì)指標(biāo):表示水中雜質(zhì)的種類和含量,用來判斷水質(zhì)的優(yōu)劣。

鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)

⑴ 懸浮物:①懸浮固形物 單位mg/L ②濁度 單位FTU

⑵ 含鹽量:①導(dǎo)電率 ②溶解固形物單位

⑶ 硬度(YD):構(gòu)成硬度金屬陽離子 ①鈣硬度 ②鎂硬度 ③碳酸鹽硬度④暫時(shí)硬度 ⑤永久硬度(非碳酸鹽硬度)

⑷ 堿度(JD): (構(gòu)成堿度非金屬陰離子)單位

堿度的成分: ①天然水中: 碳酸氫根

②鍋水:氫氧根和碳酸根

酚酞堿度

堿度的分類:

甲基橙堿度

JD全=JD酚﹢JD甲

酚酞指示劑PH終點(diǎn)8.2～8.4

甲基橙指示劑PH終點(diǎn)4.2～4.5

⑸PH值: 鍋水10～12 防垢防腐 能形成保護(hù)膜

⑹ 溶解氧 單位 mg/L

⑺ 含油量 單位 mg/L

⑻ 有機(jī)物

⑼ 亞硫酸鹽 單位 mg/L

⑽ 磷酸鹽 單位 mg/L

⒍ 水質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系

⑴ 硬度與堿度之間的關(guān)系

⑵ 堿度與PH值之間的關(guān)系

鍋水堿度=CO2﹢OH

合格了堿度一定合格,反之異然。

PH 值=OH

四、鍋內(nèi)加藥處理方法

⒈基本原理

⑴防垢機(jī)理: 鍋內(nèi)加藥機(jī)理是向鍋內(nèi)投加合適的藥劑與鍋水中的結(jié)垢物質(zhì)發(fā)生化學(xué)或物理作用生成水渣,通過鍋爐的排污,達(dá)到防止或減輕鍋爐結(jié)垢和腐蝕的目的。

⑵關(guān)于“軟化”含義的說明

鍋外化學(xué)處理—完全是化學(xué)反應(yīng)的過程。

區(qū)別

鍋內(nèi)加藥處理—化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)并存。

⒉ 鍋水中的沉淀物的形態(tài)及改變方法

⑴ 沉淀物的形態(tài)

①水渣—懸浮在鍋水中

②水垢—積附在鍋爐金屬受熱面上

⑵ 改變沉淀物的方法

創(chuàng)造條件使水垢變成水渣向鍋水中引入水渣的結(jié)晶核心投加高分子聚合物創(chuàng)造鍋爐受熱面清潔條件 ⑶ 使用特點(diǎn)

水處理設(shè)備簡單投資小,操作方便鍋內(nèi)加藥是最基本的水處理方式,又是鍋外化學(xué)處理的延續(xù)鍋內(nèi)加藥使用的配方它需與給水水質(zhì)匹配鍋內(nèi)加藥對環(huán)境幾乎沒有污染,非常環(huán)保⒊ 鍋內(nèi)加藥處理常用藥劑

⑴ 防垢劑—也叫軟化劑,主要消除給水中的硬度。

堿性藥劑有機(jī)膠體水質(zhì)穩(wěn)定劑 ⑵ 降堿劑

⑶ 緩蝕劑

⑷ 消沫劑

⑸ 防油垢劑

⒋ 國內(nèi)常用水處理藥劑的性能

⑴NaOH (燒堿)

作用:① 能夠有效的去除給水中的碳酸鹽硬度

② 保持鍋水的堿度,調(diào)節(jié)PH值防止鍋爐腐蝕

⑵Na2CO3 (純堿)

作用:① 能夠有效的消除水中的鈣鎂離子

② 在鍋內(nèi)Na2CO3可以部分水解成NaOH所以具有NaOH的作用

③ 保持鍋水的堿度

⑶Na3PO4·12H2O(磷酸三鈉)

作用:① 它能沉淀給水中的鈣鎂鹽類

② 增加泥垢的流動性

③ 能夠使硫酸鹽和碳酸鹽等老的水垢脫落

④ 保持鍋水的堿度,防止金屬的腐蝕

⑷ 磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉

作用: 與磷酸鈉相似,不同是能夠降堿度

⑸ 六偏磷酸鈉

作用:① 可以消除由于水質(zhì)硬度而引起的給水系統(tǒng)注水器堵塞的故障

② 可以代替磷酸二氫鈉

⑹ 栲膠(紅色)

作用:① 在金屬表面生成中性的絕緣層

② 防止結(jié)晶的生成

③ 能夠使老的水垢脫落

④ 能夠吸收水中的溶解氧

⒌ 幾種常用的鍋內(nèi)加藥的方法

⑴ 天然堿法 當(dāng)JD>YD時(shí) 當(dāng)YD>4mmol/L 帶有負(fù)堿度的水作為給水直接使用

⑵ 加堿處理

⑶ 有機(jī)防垢劑處理

⑷ 復(fù)合防垢劑

⑸ 其他方法

⒍ 鍋內(nèi)加藥應(yīng)注意的問題

⑴ 先除垢再防垢

⑵ 運(yùn)行控制與管理

⑶ 鍋爐的排污,先排污在加藥

⑷ 定期停爐檢查

⑸ 水處理方法的選擇

⒎ 工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB1576—2001)

五、鍋外離子交換水處理

⒈ 離子交換劑:

當(dāng)水通過時(shí),能將本身所含的某種離子與水中帶有相同電荷的離子進(jìn)行交換

⒉ 軟化原理2RNa﹢ R ﹢ ﹢2Na

⒊ 鈉離子的交換再生

R ﹢2Na 2RNa﹢

⒋ 影響再生效果的因素

⑴ 再生方式:① 順流再生(用鹽較多)

② 逆流再生(效果好,省鹽)

⑵ 再生劑用量

Mz=VR*E*K*M/∈×1000 Kg

VR: 樹脂填裝體積

E:工作交換容量(800～1500mol/㎡*m)

K: 比耗(逆流取1.2～1.8 ,順流取2～2.5)

M: 再生劑的摩爾量(例:Na=23 , Cl=35.5 NaCl=23 35.5=58.8)

∈: 再生劑的純度

⑶ 再生濃度 (濃度比:5﹪/1/3～10﹪/2/3)

⑷ 再生液的流速(化學(xué)反應(yīng)有一個(gè)滯后的過程一般流速4～8m/h 無頂壓逆流2～4m/h)

⑸ 再生液的溫度(一般取50℃再生效過最好)

⑹ 再生劑純度

⒌ 順流離子交換器的再生操作

反洗 進(jìn)再生液(從上往下) 置換 正洗 運(yùn)行

⒍ 全自動離子交換軟水器

⑴ 時(shí)間型:——單機(jī)單柱,再生方式:順流. 適用間歇運(yùn)行鍋爐

組成設(shè)備—①控制器 ②交換柱 ③鹽水罐

⑵ 流量型:——單機(jī)雙柱或以上,再生方式:順流. 適用連續(xù)運(yùn)行鍋爐

⑶ 運(yùn)行天數(shù)的計(jì)算

(時(shí)間型)Q=VR·E/YD·Qd·T

VR: 樹脂填裝體積

E: 工作交換容量

Qd: 單位時(shí)間的產(chǎn)水量

T: 原水的硬度

(流量型)Q=VR·E·∈/YD

VR: 樹脂填裝體積

E: 工作交換容量

∈: 余量

YD:原水硬度

六、水質(zhì)的測定

⒈ 給水硬度的測定:( 絡(luò)合反應(yīng))

酒紅色 蘭色

⑴ 取給水水樣100mL,然后加5mL氨-氯化銨緩沖液.

⑵ 在溶液中滴加2-3滴鉻黑T指示劑,此時(shí)溶液呈酒紅色

⑶ 用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),此時(shí)溶液呈蘭色,并記錄下來消耗EDTA的體積.

計(jì)算公式:

YD=C1V1/V×1000 = mmol/L

C1: EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 mol/L

V1: 消耗EDTA的體積 ml

V: 取樣的體積 ml

試劑:

EDTA—0.01 1/2 EDTA

PH=10 氨-氯化銨--緩沖液(用來調(diào)試PH值)

0.5﹪ 鉻黑T指示劑

⒉ 鍋水的全堿度的測定(中和反應(yīng))

⑴ 取50ml鍋水水樣,滴加2-3滴的酚酞指示劑,此時(shí)溶液呈紅色.

⑵ 用H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),此時(shí)溶液呈無色,記錄下消耗H2SO4的體積V1

⑶ 再在溶液中滴加2-3滴甲基橙指示劑,此時(shí)溶液呈黃色

⑷ 再用H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),此時(shí)溶液呈橙紅色,記錄下來消耗H2SO4的體積V2

計(jì)算公式:

JD全=C(V1 V2)/V×1000 = mmol/L

C : H2SO4的濃度

V1V2 :分別是滴加酚酞指示劑和甲基橙指示劑時(shí)消耗H2SO4的體積

V : 水樣的體積

試劑:

1﹪酚酞指示劑

1﹪甲基橙指示劑

0.1mol/L 1/2 H2SO4

⒊ 鍋水氯離子含量的測定

⑴ 取10ml鍋水水樣,加40ml蒸餾水

⑵ 加2-3滴酚酞指示劑,此時(shí)溶液呈紅色,用H2SO4滴定至無色

⑶ 滴加0.5ml鉻酸甲指示劑,此時(shí)溶液呈黃色

⑷ 用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn),此時(shí)溶液呈橙紅色

⑸ 記錄下來消耗的體積V1

⑹ 作空白實(shí)驗(yàn),記錄下消耗AgNO3的體積V2

計(jì)算公式:

CL~=(V1-V2) ×T/V ×1000 = mg/L

V1: 消耗AgNO3的體積

V2: 作空白實(shí)驗(yàn)時(shí)消耗AgNO3的體積

V : 水樣體積

試劑:

1﹪酚酞指示劑

0.1mol/L硫酸

T=1.0mg/ml的AgNO32100433B