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1、第四章 鍋爐水處理及其設(shè)備,,4.1 水中的雜質(zhì)及其對(duì)鍋爐的危害,1. 天然水中的雜質(zhì),存在于地球表面江河、湖泊和海洋里的水稱為地表水。存在于土壤和巖層內(nèi)的水稱為地下水。地表水和地下水統(tǒng)稱為天然水。 天然水中的雜質(zhì)，按顆粒大小不同可以分為懸浮物、膠體和溶解物質(zhì)三大類。,1）懸浮物 懸浮物是顆粒直徑在10-4mm以上的雜質(zhì)，是使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的主要原因。 水靜置時(shí)，有些較輕的物質(zhì)會(huì)上浮于水面，稱為漂浮物。它主要是動(dòng)植物生存過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)或死亡之后的腐敗產(chǎn)物，是一些有機(jī)化合物。 水靜置時(shí)，較重的物質(zhì)會(huì)沉淀，稱為可沉物。它主要是砂子、粘土類無(wú)機(jī)化合物。,2）膠體 膠體顆粒是顆粒直徑在10-6 10
2、-4 mm之間的微粒雜質(zhì)，是許多分子和離子的集合體。 膠體具有較小的粒徑和較大的比表面積，表面常因吸附有大量電子而帶電。 天然水中的膠體主要是由鐵、鋁和硅的氧化物形成的無(wú)機(jī)化合物，其次是由于水中植物或動(dòng)物肢體腐爛和分解而形成的有機(jī)物。 膠體雜質(zhì)是使水產(chǎn)生色、味、臭的主要原因之一。,3）溶解物質(zhì) 天然水中的溶解物質(zhì)主要是離子和一些溶解氣體，其顆粒10-6mm。,（1）離子雜質(zhì) 鈣離子，在含鹽量少的水中，鈣離子的量常常在陽(yáng)離子中占第一位。天然水中的鈣離子主要來(lái)自地層中的石灰石和石膏。石灰石在水中溶解度雖然很小，但當(dāng)水中含有CO2時(shí)，其較易溶解。 鎂離子，水中鎂離子來(lái)源大都是由于白云石受含CO2水溶
3、解而致。在含鹽量少的水中，鎂離子的含量一般為鈣離子含量的2550%，含鹽量大時(shí)則相等或超過(guò)。,重碳酸根，水中的重碳酸根主要是由于水中溶解的CO2和碳酸鹽反應(yīng)后產(chǎn)生的，部分來(lái)自CO2本身的溶解。重碳酸根是天然水中主要的陰離子。 氯離子，天然水中都含有氯離子，是因?yàn)樗鹘?jīng)地層時(shí)溶解了其中的氯化物。 硫酸根，天然水中都含有硫酸根，一般地下水中的含量大于河、湖水中的含量。地層中的石膏是水中硫酸根的主要來(lái)源。,（2）溶解氣體 氧，天然水中的氧主要是水中溶解了大氣中的氧。地表水中的含氧量與水溫、氣壓及水中有機(jī)物含量有關(guān)。一定深度下，地下水中溶解氧幾乎為零。 二氧化碳，天然水中的二氧化碳主要是水中或泥土中有
4、機(jī)物分解和氧化的產(chǎn)物，空氣中的二氧化碳也可溶于水。地表水中二氧化碳含量一般不超過(guò)2030mg/L，地下水中可含1540mg/L，最大不超過(guò)50mg/L。,水與空氣接觸時(shí)氧在水中的溶解度（0.98bar）,2. 水中雜質(zhì)對(duì)鍋爐工作的危害,1）形成水垢 水在鍋爐受熱面里連續(xù)的受熱蒸發(fā)，為水中的雜質(zhì)提供了化學(xué)反應(yīng)及不斷濃縮的條件，當(dāng)這些雜質(zhì)達(dá)到飽和時(shí)，便有固體物質(zhì)析出。固體物質(zhì)，懸浮在水中稱為水渣，沉積在受熱面上稱為水垢。 水垢導(dǎo)熱性能極差，約為金屬的1/151/100?？墒菇Y(jié)垢部位金屬管壁溫度升高，引起金屬?gòu)?qiáng)度下降，易使管子發(fā)生局部變形。 鍋爐結(jié)垢會(huì)使受熱面?zhèn)鳠嵝阅茏儾?，大大降低鍋爐工作的經(jīng)濟(jì)性。
5、,2）引起受熱面金屬腐蝕 鍋爐給水管道、省煤器、水冷壁、過(guò)熱器等都會(huì)因水質(zhì)不良而引起腐蝕。 腐蝕會(huì)縮短設(shè)備本身使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失。 金屬腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，使水中雜質(zhì)增多，又會(huì)加劇高熱負(fù)荷受熱面上的結(jié)垢過(guò)程，從而形成惡性循環(huán)，迅速導(dǎo)致受熱面金屬破壞。,3）造成汽水共騰 汽水共騰是指蒸汽鍋爐鍋筒內(nèi)的水滴被蒸汽大量帶走的現(xiàn)象。 鍋水中雜質(zhì)是汽水共騰的主要原因之一。 鍋筒中水在不斷蒸發(fā)過(guò)程中，鹽分、油脂濃度達(dá)到某一限度時(shí)，鍋水表面會(huì)產(chǎn)生許多泡沫。泡沫破裂會(huì)產(chǎn)生許多高度分散的小水滴，進(jìn)入蒸汽空間而被蒸汽帶出。 汽水共騰使蒸汽品質(zhì)惡化，會(huì)造成過(guò)熱器及蒸汽管道中的積鹽和結(jié)垢，影響過(guò)熱器安全工作。,4.2
6、 水質(zhì)指標(biāo)及低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),1. 鍋爐常用的水質(zhì)指標(biāo),水質(zhì)是指水和其中的雜質(zhì)共同表現(xiàn)的綜合特性。評(píng)價(jià)水質(zhì)好壞的項(xiàng)目稱為水質(zhì)指標(biāo)。水質(zhì)指標(biāo)的表示方法是根據(jù)用水要求和雜質(zhì)的特性而制定的。 鍋爐用水的水質(zhì)指標(biāo)通常分為兩大類：一類是反映水中某種雜質(zhì)含量的成分指標(biāo)，例如溶解氧、磷酸根、氯離子、鈣離子等；另一類是為了技術(shù)上的需要而人為擬定的，反映水質(zhì)某一方面特性的技術(shù)指標(biāo)。技術(shù)指標(biāo)表示的通常是某一類物質(zhì)的含量，例如硬度、堿度、含鹽量等。 由于水的用途不同，對(duì)水質(zhì)的要求也不同。,1）懸浮物 懸浮物是表征水中顆粒較大一類雜質(zhì)含量的指標(biāo)。 由于這類雜質(zhì)沒(méi)有同一的化學(xué)和物理性質(zhì)，所以很難確切地表示出它們的含量。
7、通常是采用某種過(guò)濾材料分離水中不溶性物質(zhì)的方法來(lái)測(cè)定懸浮物，單位是mg/L。 懸浮物的測(cè)定方法比較繁瑣，因而只做定期檢測(cè)，不作為運(yùn)行控制項(xiàng)目。 水質(zhì)分析中，常用水的濁度測(cè)定值近似表示懸浮物和膠體的含量。,2）含鹽量 含鹽量表示水中各種溶解鹽類的總和。由水質(zhì)全分析所得到的全部陽(yáng)離子和陰離子的量相加而得，mg/L。 通常采用溶解固形物（或稱蒸發(fā)殘?jiān)┙票硎竞}量。即取一定體積的過(guò)濾水樣蒸干，并將殘?jiān)?05110下干燥至恒量，mg/L。 水中溶解的大部分鹽類都是強(qiáng)電解質(zhì)，在水中全部電離成離子，因此可利用水中離子的導(dǎo)電能力來(lái)評(píng)價(jià)水中含鹽量的多少。反映水導(dǎo)電能力大小的指標(biāo)稱作電導(dǎo)率。此法在生產(chǎn)中被廣
8、泛應(yīng)用。,3）硬度 （1）硬度是指水中某些高價(jià)金屬離子的濃度。由于天然水中主要是鈣、鎂離子，故一般把水中鈣、鎂離子的濃度稱為水的硬度（也稱總硬度），用H總表示。 （2）硬度可按水中存在的陰離子情況，劃分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩類。 碳酸鹽硬度H碳，是指水中鈣、鎂的重碳酸鹽和碳酸鹽含量之和，一般將碳酸鹽硬度看作鈣、鎂的重碳酸鹽含量。含有碳酸鹽硬度的水，在長(zhǎng)期煮沸后可以生產(chǎn)沉淀，所以碳酸鹽硬度也稱為暫時(shí)硬度。,非碳酸鹽硬度H非，是指水中鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、硅酸鹽等鹽類的含量。由于這些鹽類經(jīng)加熱煮沸不能除去，故又稱為永久硬度。 總硬度=碳酸鹽硬度+非碳酸鹽硬度 （3）硬度單位是mmol/L，
9、此外還有用德國(guó)度G和用10-6CaCO3表示的。 （4）水的總硬度是鍋爐用水中一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)。硬度的大小和組成硬度鹽類的性質(zhì)，直接關(guān)系鍋爐結(jié)生水垢的數(shù)量和性質(zhì)，水處理的方法和水處理的成本。,4）堿度 堿度是表示水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)的所有堿性物質(zhì)的含量。堿度的單位和硬度相同，為mmol/L。 天然水中堿性物質(zhì)主要是重碳酸根，鍋水中堿性物質(zhì)有碳酸根和氫氧根，如果鍋內(nèi)采用磷酸鹽處理時(shí)，鍋水中還會(huì)有磷酸氫根和磷酸根。 為防止鍋爐發(fā)生苛性脆化腐蝕，對(duì)鍋水制定了相對(duì)堿度的指標(biāo)，它表示鍋水中游離NaOH含量與溶解固形物的比值。,5）pH值 pH值是表示溶液中氫離子的含量，即表面溶液酸堿性強(qiáng)弱的一項(xiàng)指
10、標(biāo)。pH值與氫離子濃度的關(guān)系如下：,pH值對(duì)水中其它雜質(zhì)的存在形態(tài)和各種水質(zhì)控制過(guò)程及金屬的腐蝕程度都有廣泛的影響，是最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一。大多數(shù)天然水pH值為6.58.5，鍋水的pH值?？刂圃?012。,6）溶解氧 溶解氧表示水中溶解氧氣的含量，mg/L。,2. 低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),4.3 離子交換水處理及其設(shè)備,離子交換法是普遍采用的除去水中離子狀態(tài)雜質(zhì)的方法。通過(guò)離子交換處理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原水的軟化、除堿或更徹底的凈化-除鹽。 對(duì)工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，離子交換處理的主要目的是使水得到軟化，即降低原水中的硬度和堿度，以滿足鍋爐用水的水質(zhì)要求。 離子交換處理，是用一種稱作離子交換劑的物質(zhì)來(lái)進(jìn)行的。交換劑遇
11、水時(shí)，可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號(hào)的離子相互交換。,離子交換劑種類很多，有天然和人造、有機(jī)和無(wú)機(jī)、陽(yáng)離子型和陰離子型等之分。按照結(jié)構(gòu)特征來(lái)分，還有大孔型和凝膠型等。 人造離子交換樹(shù)脂應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，簡(jiǎn)單可分為兩部分構(gòu)成：一部分是具有高分子結(jié)構(gòu)形式的骨架，另一部分是化合于該骨架上、帶有可交換離子的活性基因。R-為某型交換劑。 離子交換法分為陽(yáng)離子交換和陰離子交換兩類。陽(yáng)離子交換在工業(yè)鍋爐水處理中應(yīng)用較普遍，陰離子交換主要用于水的除鹽。,1. 陽(yáng)離子交換軟化水原理,1）鈉離子交換軟化法 工業(yè)水處理中，鈉離子交換用的最多，原理如下：,鈉離子交換后，水中的鈣、鎂鹽都成了鈉鹽，除去了水
12、中的硬度。鈉離子交換前后堿度保持不變，含鹽量稍有增加。 鈉離子交換劑可用食鹽溶液再生，可再用于軟化處理。 如果原水堿度大于3mmol/L時(shí)，可采用部分鈉離子交換法以降低堿度。這種方法用一部分經(jīng)鈉離子交換的軟化水和一部分原水混合后作為鍋爐給水。進(jìn)入鍋爐后軟水中的堿度將使原水中的硬度在鍋內(nèi)得到軟化。此方法可減少軟化水量，節(jié)省食鹽，又可降低鍋爐水堿度，減少鍋爐排污量及熱損失。,2）氫離子交換軟化法 采用氫離子置換原水中的鈣、鎂離子，原理如下：,氫離子交換后，水中碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變成水和二氧化碳，所以氫離子交換還有除鹽的作用，除鹽量與原水的碳酸鹽硬度的當(dāng)量相等。非碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)為游離酸，產(chǎn)生的酸量與原水中非
13、碳酸鹽硬度的當(dāng)量相等。 鈉離子交換劑可用1.52%的硫酸進(jìn)行再生。 由于氫離子交換軟化水是酸性的，不能直接作為鍋爐給水。 鈉離子交換軟化水是堿性的，所以當(dāng)原水的碳酸鹽硬度大時(shí)可采用氫-鈉離子聯(lián)合工作的系統(tǒng)，可使軟化水中沒(méi)有酸性，并保持合適的堿度。,氫-鈉聯(lián)合離子交換水處理分為并聯(lián)法、串聯(lián)法和混合法。 并聯(lián)氫-鈉離子交換法是將原水分別在氫離子和鈉離子交換器中軟化，然后由氫離子交換器產(chǎn)生的酸性水和鈉離子產(chǎn)生的堿性水混合，然后進(jìn)入除CO2器除去游離的CO2。 串聯(lián)氫-鈉離子交換法是一部分原水先經(jīng)氫離子交換器軟化，再與其余原水混合除去CO2進(jìn)入中間水箱，再經(jīng)鈉離子交換器軟化。 混合氫-鈉離子交換法是交
14、換器內(nèi)裝有兩種交換劑。,3）銨離子交換軟化法 銨離子交換軟化與氫離子交換軟化相同，但是交換劑是用銨溶液還原，使之成為銨離子交換劑NH4R：,,銨離子交換劑與水中的碳酸鹽作用時(shí)，有,銨離子交換既軟化了碳酸鹽硬度，又消除了堿度，同時(shí)也有除鹽的作用。 對(duì)于水中的非碳酸鹽硬度：,,硫酸銨和氯化銨在鍋筒中受熱分解形成酸：,銨離子交換軟化非碳酸鹽硬度后也形成酸，所以必須與鈉離子交換聯(lián)合使用。 銨離子交換的除堿、除鹽效果必須在軟水受熱后才呈現(xiàn)；軟化水酸性也僅在受熱時(shí)才呈現(xiàn)，交換器無(wú)需防酸襯里；銨離子交換處理的水受熱后產(chǎn)生氨氣，對(duì)銅制設(shè)備既附件有腐蝕作用。 銨-鈉離子交換系統(tǒng)有并聯(lián)和混合兩種，一般不用串聯(lián)。,
15、2. 離子交換器的工作過(guò)程,離子交換劑裝填在圓柱形的設(shè)備中，形成一定厚度的濾層，原水以一定速度均勻地通過(guò)交換劑層進(jìn)行交換，這種水處理設(shè)備稱為離子交換器。 用于軟化水的離子交換器，工作過(guò)程包括軟化和再生兩個(gè)過(guò)程，且這兩個(gè)過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的。,1）離子交換器的運(yùn)行過(guò)程 整個(gè)交換劑層分為三個(gè)區(qū)域 上層已完全被鈣、鎂離子飽和的叫失效層 其下為工作層，可進(jìn)行交換反應(yīng) 最下部的一層為尚未工作的交換劑層,工作層還處于離子交換劑層中間時(shí)，出水水質(zhì)一直是良好的 工作層下緣移動(dòng)到和交換器中交換劑層的下緣重合時(shí)，再繼續(xù)運(yùn)行出水殘留硬度會(huì)增加（B點(diǎn)） 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，離子交換器最下部有一層不能發(fā)揮其全部交換能力的交換劑層，
16、保護(hù)水質(zhì)稱為保護(hù)層,圖中面積ABDE表示交換劑平衡交換容積的大小，面積ABCDE表示最大工作交換容量，二者面積之比為交換劑的利用率。 運(yùn)行中工作層厚度是評(píng)價(jià)交換器運(yùn)行效果的重要指標(biāo)。工作層越厚，鈣、鎂離子穿透越早，交換劑的交換容量越低。 工作層厚度影響因素有：水通過(guò)交換劑層的流速，水中欲被除去的離子濃度大小，交換劑粒徑，交換劑的再生程度等。,2）離子交換器的再生過(guò)程 再生操作時(shí)，根據(jù)再生液在交換器內(nèi)流動(dòng)的方向不同分為順流再生和逆流再生。 順流再生，再生液流向與水流向相同。裝置簡(jiǎn)單，操作方便，但再生效果不理想，甚至出現(xiàn)初期水質(zhì)變差的現(xiàn)象。 逆流再生，再生液流向與水流向相反。再生劑利用程度高，出水
17、水質(zhì)好且穩(wěn)定。,3. 離子交換水處理設(shè)備,根據(jù)離子交換運(yùn)行方式的不同，用于軟化水的離子交換器可分為固定床和連續(xù)床兩大類。 固定床是離子交換劑處在靜止條件下運(yùn)行的交換器，并且原水的軟化和交換劑的再生是在同一裝置中進(jìn)行的。固定床有順流再生固定床、逆流再生固定床和浮床三種。 連續(xù)床是離子交換劑在動(dòng)態(tài)條件下運(yùn)行的交換器，并且原水的軟化和交換劑的再生是在不同裝置內(nèi)進(jìn)行的。連續(xù)床有流動(dòng)床和移動(dòng)床之分。,1）順流再生離子交換器,2）逆流再生離子交換器,3）浮床離子交換器,4）連續(xù)床離子交換設(shè)備,4.4 鍋內(nèi)水處理,現(xiàn)代鍋內(nèi)水處理是向給水或鍋水中投加適當(dāng)?shù)乃巹?，使之與鍋水中的Ca2+、Mg2+或SiO2等容易
18、結(jié)垢的物質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)作用，形成松散的懸浮在鍋水中的水渣，通過(guò)排污排出鍋外，從而減輕鍋爐結(jié)垢。 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)原水水質(zhì)適應(yīng)范圍大，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：鍋爐排污率高，致使熱損失增大，不能完全防止鍋爐結(jié)垢，且防垢效果不穩(wěn)定，需對(duì)鍋爐進(jìn)行定期清洗；在水循環(huán)不良的地方因鍋內(nèi)處理生成大量的沉渣，不容易被排污排出，有可能發(fā)生沉渣聚積形成二次水垢。,1. 鍋內(nèi)水處理機(jī)理,鍋水在鍋爐運(yùn)行中發(fā)生受熱、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶及物質(zhì)間反應(yīng)等一系列的物理和化學(xué)變化，導(dǎo)致鍋水中沉淀物的析出，因此鍋爐運(yùn)行時(shí)形成沉淀不可避免。 在不同的外界條件下，會(huì)生成不同形態(tài)的沉淀物質(zhì)。從對(duì)鍋爐工作影響角度看，分為水垢
19、和水渣。 水垢是指形成并牢固地附著于鍋爐受熱面上堅(jiān)硬、致密的結(jié)晶體，對(duì)鍋爐工作的危害較大。 水渣是指形成于鍋水中呈疏松絮狀或細(xì)小晶粒狀的懸浮物質(zhì)。,密度小的水渣，隨著汽水混合物進(jìn)入汽包內(nèi)，大部分懸浮于汽水分界面上，可以通過(guò)鍋爐表面排污排出。 密度較大的水渣，會(huì)逐漸沉入鍋爐汽包的下部，更多的會(huì)集中于下集箱里，可以通過(guò)定期排污排出。 根據(jù)水渣性質(zhì)又可分為粘附性強(qiáng)的水渣和粘附性差的水渣。粘附性強(qiáng)的水渣在鍋爐熱負(fù)荷高或鍋水循環(huán)緩慢的地方沉積下來(lái)，再次形成水垢，稱為二次水垢。 水渣又有流動(dòng)性好和流動(dòng)性差之分，流動(dòng)性好的水渣易于通過(guò)排污排出鍋外。,鍋內(nèi)水處理原則,當(dāng)水中有害雜質(zhì)進(jìn)入鍋內(nèi)后，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理使其
20、轉(zhuǎn)化為粘附性差、流動(dòng)性好的水渣，有以下手段： 創(chuàng)造使水垢轉(zhuǎn)變?yōu)樗臈l件。例如控制鍋水pH值在1012，碳酸鈣沉淀在堿劑的分散作用下，懸浮在鍋水中形成水渣。 向鍋水中引入形成水渣的結(jié)晶核心。投加表面活性較強(qiáng)的物質(zhì)，破壞某些鹽類的過(guò)飽和狀態(tài)，以及吸附水中形成的膠體或微小懸浮物。 投加高分子聚合物，使其在鍋內(nèi)與鈣、鎂等離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，減少鍋水中離子濃度，延緩沉淀物生成。,創(chuàng)造鍋爐受熱面的清潔條件，阻礙水垢結(jié)晶萌芽的形成。 使沉淀析出的固體微粒表面與受熱金屬表面具有相同的電荷，或使受熱面形成電中性絕緣層，從而破壞它們之間的靜電作用。 有效地控制結(jié)晶的離子平衡，使鍋水易結(jié)垢的離子向著生成水渣方向移動(dòng)
21、。 創(chuàng)造有利于水循環(huán)和加速水循環(huán)的條件，以破壞水垢晶體的沉積過(guò)程。,2. 鍋內(nèi)水處理常用藥劑的性能及作用,1）氫氧化鈉 氫氧化鈉又稱火堿、燒堿、苛性鈉，是白色固體，吸水性很強(qiáng)，極易溶于水而放出大量熱，具有很強(qiáng)腐蝕性。作用如下： 清除給水中的碳酸鹽硬度和鎂離子硬度 能防止在金屬表面上形成水垢 保持鍋水一定的堿度，防止鍋爐酸性腐蝕,2）碳酸鈉 碳酸鈉又名純堿，為白色粉末狀固體，易溶于水，水溶液呈強(qiáng)堿性。作用如下： 消除水中的鈣硬度，使鈣離子不以CaSO4的形式析出成為水垢 鍋爐內(nèi)，一部分碳酸鈉可水解為NaOH，具有與NaOH相同的作用。當(dāng)壓力超過(guò)5MPa時(shí)，碳酸鈉幾乎全部水解，因此高壓鍋爐中鈣離子
22、不能用碳酸鈉消除。 鍋爐內(nèi)加入碳酸鈉后，可以在鍋水中保持一定濃度的碳酸根，防止生成堅(jiān)硬的硫酸鈣水垢。,3）磷酸三鈉 磷酸三鈉又稱磷酸鈉，為白色晶體，在干燥空氣中能風(fēng)化，加熱到100時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水成無(wú)水物。作用如下： 能沉淀給水中的鈣、鎂鹽類。 能增加泥渣的流動(dòng)性。 能使硫酸鹽和碳酸鹽等老水垢疏松脫落，對(duì)未經(jīng)水處理的老水垢比較明顯。 在金屬表面形成磷酸鹽的保護(hù)膜，防止金屬腐蝕。,4）磷酸氫二鈉與磷酸二氫鈉 磷酸氫二鈉與磷酸二氫鈉的作用與磷酸三鈉相似，只是它能降低鍋爐水堿度，所以當(dāng)給水中鈉鉀堿度較高時(shí)，宜采用磷酸氫二鈉與磷酸二氫鈉代替。,5）六偏磷酸鈉 六偏磷酸鈉俗稱磷酸鈉玻璃，是偏磷酸鈉聚合體的
23、一種，為玻璃狀固體。有較強(qiáng)的吸濕性能，漸解后變粘，水中溶解度較大，但溶解速度慢。作用如下： 可以防止由于給水硬度大而引起的給水系統(tǒng)結(jié)垢。 可以代替磷酸三鈉的作用。,6）拷膠 應(yīng)用于鍋爐水處理的拷膠通常是橡碗拷膠，由櫟樹(shù)橡殼提煉而成。主要成分是單寧，是一種高分子的無(wú)定形有機(jī)酸，水解成沒(méi)食子酸?？侥z的防垢作用是： 絡(luò)合、凝聚作用，使沉淀物變成水渣。 絕緣層作用。 吸氧防腐作用。,7）合成有機(jī)防垢劑 合成有機(jī)防垢劑主要是聚羧酸類和有機(jī)磷類藥物。20世紀(jì)70年代開(kāi)始，又采用聚丙烯酸類和有機(jī)膦類復(fù)合配置防垢劑，進(jìn)行鍋爐水處理。 合成有機(jī)防垢劑的防垢機(jī)理一般認(rèn)為有三個(gè)：結(jié)晶過(guò)程的去活化作用、晶格畸變作用和
24、分散作用。,3. 鍋內(nèi)水處理的加藥方法及注入系統(tǒng),1）鍋內(nèi)水處理的加藥方法 鍋內(nèi)水處理的加藥方法有定期加入法和連續(xù)加入法 定期加入法是每隔一定時(shí)間向給水或鍋水中加一次藥的方法。該方法不需要復(fù)雜加藥設(shè)備，操作方便簡(jiǎn)單。但在鍋爐運(yùn)行中鍋水藥液濃度變化較大，水質(zhì)監(jiān)督麻煩，因此僅適合低壓小容量鍋爐。 連續(xù)加藥是把預(yù)先配制成一定濃度的藥液通過(guò)加藥裝置連續(xù)加到給水或鍋水中的方法。鍋水中藥液濃度均勻，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定，但需要一套加藥設(shè)備及操作程序。,2）鍋內(nèi)水處理的加藥系統(tǒng) 由于采用的加藥方法及藥劑加入地點(diǎn)不同，需采用不同加藥裝置，形成了不同加藥系統(tǒng)。,4.5 鍋爐給水除氧,1. 水中氣體的溶解特性及除氧的
25、途徑,水中的溶解氧是造成鍋爐設(shè)備及熱力系統(tǒng)金屬腐蝕的主要原因。 對(duì)蒸發(fā)量2t/h的鍋爐，均要求進(jìn)行給水除氧。根據(jù)鍋爐壓力不同，給水溶解氧量要控制在0.050.1mg/L以下。 氣體在水中的溶解度取決于氣體的性質(zhì)，氣體在氣水分界面上的分壓力及水的溫度等，遵循氣體溶解定律（亨利定律）。 水被加熱沸騰時(shí)，汽水界面上的壓力就是水的飽和蒸汽壓力，則氣體在水中的溶解度等于零。,,,根據(jù)氧的溶解特性及其活潑的化學(xué)性質(zhì)，去除水中氧氣的途徑： 設(shè)法使水處于沸騰狀態(tài)，水中氧氣即可逸出； 排除水面上的氧分子，減少界面上氧的分壓力，使水中溶解氧氣逸出； 使水中的氧氣與金屬或其它藥劑化合生成穩(wěn)定的化合物而消耗掉,2.
26、熱力除氧,根據(jù)氣體溶解定律，在給水進(jìn)入鍋爐前，設(shè)置除氧器進(jìn)行熱力除氧。 除氧器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下條件： 使水能被可靠地加熱到除氧器壓力下的沸騰溫度； 增大水與蒸汽的接觸面積，水流分配均勻； 使水與蒸汽成相對(duì)方向流動(dòng)； 必須迅速將水面上的氣體去除。,熱力除氧器常用的有噴霧式和濺盤式。,按工作壓力，熱力除氧有壓力式、大氣式和真空式之分。 壓力式除氧器內(nèi)壓力一般為0.51.5MPa（絕對(duì)壓力） 大氣式除氧器內(nèi)壓力為0.110.12MPa（絕對(duì)壓力） 真空式除氧器內(nèi)壓力為0.060.09MPa（絕對(duì)壓力）。真空除氧器出水溫度（3060）低，鍋爐余熱利用效果好，適用于低壓小型蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的給水除氧。,
27、3. 解析除氧,解析除氧是將欲除氧的水與已脫氧的氣體強(qiáng)烈混合，使溶解于水的氧大量擴(kuò)散到無(wú)氧氣體中去，從而達(dá)到除氧目的。 通常水上部空間的脫氧氣體是利用木炭燃燒后生成的煙氣（N2+CO2）來(lái)形成的。 解析除氧可以在水溫較低（3060）情況下除氧，所以可提高省煤器熱效率，提高鍋爐有效蒸發(fā)量。 解析除氧設(shè)備占地較小，金屬耗量小。 該方法只能除氧，不能除其它氣體，且除氧后水中CO2含量要增加。,,4. 化學(xué)除氧,化學(xué)除氧是利用氧的活潑性質(zhì)，設(shè)法使水中的溶解氧和廉價(jià)物質(zhì)反應(yīng)而生成新的物質(zhì)?；瘜W(xué)除氧有鋼屑除氧和藥劑除氧。 鋼屑除氧是使水流過(guò)裝有鋼屑的過(guò)濾器，鋼屑被氧化，同時(shí)去除了氧氣。水溫控制在70以上，該溫度還可以防止生成Fe(OH)2等鐵銹物質(zhì)。 化學(xué)藥劑除氧系用化學(xué)藥劑（如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉）將水中的溶解氧固定，形成穩(wěn)定的化合物，然后借助鍋爐排污將化合物排除爐外。多用于給水水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)作為輔助除氧方式。,The End,
鍋爐水處理及其設(shè)備.ppt
