工业锅炉水处理技术10
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锅炉水处理工艺1、工业厂房锅炉水的处理(1)预处理主要通过石灰软化处理和石灰钠软化处理来实现,原水杂质、pH值、离子等的简单处理由上述化学物质来实现。
预处理前,首先对原水进行沉淀、过滤、冷凝,以减少工业锅炉原水中的杂质和水垢;其次,用石灰乳对原水中的重质碳酸盐进行处理,以降低工业锅炉外水的硬度;再次,采用碱石灰进行软化处理,调节工业锅炉水的pH值是必要的。
最后,石膏可用于软化处理。
通过石膏和钠盐的化学反应,可以适当降低水中碳酸氢盐的浓度,以减少锅炉内的二氧化碳气体。
(2)软化处理主要采用钠离子交换法。
用钠离子交换剂吸附原水中的金属离子,减少工业锅炉结垢的产生,对工业锅炉的正常使用具有十分积极的意义。
在钠离子交换器的使用过程中,氯离子浓度会适当提高。
因此,在处理过程中应适当控制钠离子交换器的用量,防止钠离子交换器的过度使用。
(3)在除氧过程中,适当提高锅炉温度,通过热力除氧降低锅炉腐蚀速率。
在使用该方法的过程中,进水管的加热温度应控制在105^0以上。
为了提高除氧效果,还可以设置喷水盘式除氧器。
2、工业厂房锅炉内水处理在锅炉水处理过程中,可适当进行碱处理、磷酸盐处理和腐殖酸钠处理。
通过上述方法,可以全面改善锅炉内的水质,调节工业锅炉内水质的pH值、总碱度和钠离子浓度,对优化工业锅炉的水质有很好的效果。
在加碱过程中,可适当向锅炉中加入纯碱,通过酸、碱盐的置换反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀,降低水中碳酸盐离子和金属镁离子、金属钙离子的浓度。
在磷酸盐处理过程中,磷酸盐中的镁和钙离子可以在水中与之反应,这与自然界的碱处理是一样的。
结晶后排出并除去。
在加入腐植酸钠的过程中,腐植酸钠软化水的硬度,去除金属镁和钙离子,使水质软化。
3、工业厂房锅炉排污的处理锅炉排污处理作为工业锅炉水质处理的关键,对提高工业锅炉的安全性能具有十分积极的意义。
工业锅炉在使用过程中,由于水的蒸发和化学物质的加入,锅炉内的水浓度会逐渐增加,锅炉内会产生一些杂质和沉淀物。
下载文档后,选择整篇文档,将字体颜色改为黑色或红色,部分答案就会显示!!切记!!一、单选题【本题型共43道题】1.按照《锅炉水(介)质处理监督管理规则》TSG G5001-2010的规定,鼓励和支持国家锅炉水处理行业协会加强行业自律,按照强制的原则,对锅炉水处理设备.药剂.树脂.有机热载体等产品进行注册,对锅炉化学清洗单位的能力进行评定。
A.正确B.错误C.不确定正确答案:[B]2.GB24747-2009《有机热载体安全技术条件》规定,验证检验合格的在用有机热载体至少应()取样检验一次。
A.3个月B.6个月C.每半年D.每年正确答案:[D]3.给水除氧是防止锅炉金属腐蚀,保证锅炉热力系统安全运行的重要措施之一。
目前除氧处理常用的主要有()。
A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧D.以上都是正确答案:[D]4.导致水垢各种危害的根源是()。
A.水垢难以清除B.水垢影响蒸汽品质C.防垢成本过高D.水垢导热性很差正确答案:[]5.GB24747-2009《有机热载体安全技术条件》规定,L-QC和L-QD类有机热载体应在()循环系统中使用。
A.开式B.闭式C.以上均可正确答案:[]6.根据亨利定律,任何气体在水中的溶解度与此气体在水面上的分压力成正比。
当水的温度提高时,水面上的水蒸汽分压就会(),而其它气体的分压则(),这些气体在水中的溶解度也就随之()。
a. 增大b.下降c.不变d.不确定A.a b bB.a b cC.b c dD.c b d正确答案:[]7.GB24747-2009《有机热载体安全技术条件》规定,L-QC类有机热载体的运动黏度质量指标,()为安全警告。
A.<40mm2/s。
B.40~50mm2/sC.40~60mm2/sD.>50mm2/s。
E.>60mm2/s正确答案:8.已劣化的有机热载体都可以通过回收处理,达到允许使用质量指标后返回原系统使用。
()A.正确B.错误C.不一定正确答案:[]9.碳酸盐水垢通常在()部位形成。
工业锅炉水处理新技术及运用实践分析随着工业发展的不断进步,工业锅炉在生产中扮演着至关重要的角色。
而工业锅炉水处理作为保障锅炉安全运行和延长设备寿命的关键环节,也随着技术的不断创新得到了不断的发展和完善。
本文将就工业锅炉水处理新技术及其在实际运用中的分析展开讨论。
一、工业锅炉水处理新技术1. 脱盐技术传统的工业锅炉水处理中,盐分是一个较难处理的问题。
高盐分的水会导致锅炉结垢,从而影响锅炉的热交换效率,严重时还会导致锅炉管道阻塞和爆管等问题。
而脱盐技术的出现,通过离子交换、逆渗透和电渗析等方法,能够有效地降低水中盐分的含量,保障锅炉水的纯净度。
2. 智能化监控技术传统的工业锅炉水处理往往需要人工参与,不仅费时费力,而且容易出现疏忽和错误。
而随着智能化监控技术的发展,通过传感器、控制器和自动化系统,可以实现对水质、水量、温度等参数的实时监测和调节,从而保障锅炉水处理的全面、精准和高效。
3. 生物膜技术生物膜技术是近年来兴起的一种新型的工业锅炉水处理技术。
通过利用微生物和生物膜对水中的有机物和微生物进行分解和去除,从而实现对水质的净化和提升。
相比传统的化学处理方式,生物膜技术更加环保和节能,且处理效果更加稳定和持久。
1. 新技术的应用效果从实际的工业生产情况来看,应用新技术进行锅炉水处理能够取得显著的效果。
以脱盐技术为例,传统的化学处理方式往往会造成对水质的二次污染,而脱盐技术能够有效地降低盐分含量,保障锅炉水的纯净度,减少了锅炉结垢和腐蚀的风险。
智能化监控技术的引入更是提高了水质监测的准确性和反应的及时性,有效地防止了水质问题对锅炉运行的不利影响。
生物膜技术的运用不仅有效地降低了对环境的污染,而且也大大节约了能耗和运营成本。
2. 需要解决的问题尽管工业锅炉水处理新技术带来了诸多优势,但在实际运用过程中也暴露出了一些问题。
新技术的成本相对较高,需要进行大额的投入和改造。
新技术的推广应用面临一定的挑战,需要企业具备一定的技术实力和管理水平。
工业锅炉水处理新技术及运用实践分析【摘要】本文主要介绍了工业锅炉水处理新技术及运用实践分析。
在引言部分中,强调了工业锅炉水处理的重要性以及新技术在该领域的应用。
在正文部分中,分析了传统工业锅炉水处理方法,并详细介绍了膜分离技术、化学清洗技术、在线水质监测技术以及电化学处理技术在工业锅炉水处理中的应用案例。
在总结了新技术对工业锅炉水处理的提升作用,并展望了未来工业锅炉水处理的发展趋势。
通过本文的内容,读者可以深入了解工业锅炉水处理领域的最新技术和应用实践,为工业生产提供更可靠的水处理方案。
【关键词】工业锅炉、水处理、新技术、传统方法、膜分离技术、化学清洗技术、在线水质监测技术、电化学处理技术、提升作用、发展趋势、引言、正文、结论、结语。
1. 引言1.1 工业锅炉水处理的重要性工业锅炉是工业生产中常见的热能设备,其稳定运行对生产过程至关重要。
而工业锅炉水处理则是确保锅炉长期高效运行的关键环节。
工业锅炉水处理的重要性主要体现在以下几个方面:工业锅炉水处理可以保证锅炉的安全运行。
水中的各种离子、杂质会导致水垢和腐蚀等问题,影响锅炉的热传导效率,甚至可能导致爆炸等事故。
通过科学的水处理方法,可以有效控制水质,延长锅炉的使用寿命,提高安全性。
工业锅炉水处理能够提高锅炉的能效。
水质不佳会导致热阻增加、热传导减弱,使锅炉能效下降,消耗更多的能源。
通过合理的水处理措施,可以降低水质问题带来的热阻,提高锅炉的能效,减少能源消耗。
工业锅炉水处理还可以减少维护成本和停机时间。
水处理不当会导致锅炉管道堵塞、设备损坏等问题,需要频繁维护与清洗,影响生产进程。
合理的水处理方法可以减少管道堵塞、设备腐蚀等问题,降低维护成本,减少停机时间,提高生产效率。
工业锅炉水处理是工业生产中不可忽视的关键环节。
1.2 新技术在工业锅炉水处理中的应用工业锅炉水处理是保障工业生产安全和稳定运行的重要环节。
随着工业化进程的不断推进,对工业锅炉水处理技术的要求也越来越高。
工业锅炉水处理新技术及运用实践分析【摘要】工业锅炉水处理在生产过程中起着至关重要的作用。
本文通过对工业锅炉水处理新技术及运用实践的分析,讨论了其背景介绍、研究意义和研究目的。
在我们首先概述了工业锅炉水处理技术的现状,接着探讨了常见问题与挑战,然后介绍了新技术并分析其在实践中的应用和案例。
在结论中,我们总结了新技术的优势和发展前景,提出了对工业锅炉水处理的启示,并展望了未来的发展方向。
这篇文章通过全面的分析,为工业锅炉水处理领域的技术创新和实践提供了重要的参考和借鉴。
【关键词】工业锅炉、水处理、新技术、应用实践、案例分析、优势、发展前景、启示、未来展望。
1. 引言1.1 背景介绍:工业锅炉水处理是保障工业生产正常运行和提高能源利用效率的重要环节。
随着工业发展和环保要求的提高,工业锅炉水处理技术也在不断创新和升级。
传统的水处理技术在应对工业锅炉水中的各种问题时存在一些局限性,比如对于高浓度离子和微生物的处理效果不佳,同时也存在着水处理副产物的排放和运行成本高的问题。
为了解决这些挑战,研究人员和企业积极探索新的技术和方法,以提高工业锅炉水处理的效率和质量。
本文将着重介绍工业锅炉水处理新技术及其在实践中的应用情况,探讨其优势和发展前景,为工业锅炉水处理领域的发展提供借鉴和启示。
1.2 研究意义工业锅炉水处理是工业生产中一个至关重要的环节,水处理的优劣直接影响着锅炉的运行效果和寿命。
随着工业化的进程和环保意识的增强,对工业锅炉水处理技术提出了更高的要求。
研究工业锅炉水处理新技术及其在实践中的应用具有重要的意义。
研究工业锅炉水处理新技术有助于提高锅炉运行效率和降低能耗。
通过引入先进的水处理技术,可以有效地降低水质处理成本,延长锅炉的使用寿命,减少维护成本,从而提高工业生产效率。
研究工业锅炉水处理新技术可以改善环境质量和减少污染排放。
传统的水处理方法往往存在一定的废水排放问题,而采用新技术可以降低废水排放量,减少对环境的污染,符合现代工业发展的可持续发展理念。
工业锅炉水处理新技术及运用实践分析1. 引言1.1 研究背景工业锅炉是生产过程中常见的热能设备,其正常运行对于生产过程的稳定性至关重要。
而工业锅炉水处理作为其中一个关键的环节,直接影响着锅炉的运行效率和寿命。
随着工业发展的不断进步,传统的锅炉水处理技术已经不能满足日益增长的需求。
目前,传统的化学处理方法因为其操作复杂、耗能多等缺点逐渐受到质疑,一些新的水处理技术也开始逐渐应用于工业锅炉中。
这些新技术包括电化学水处理技术、超滤膜技术、纳米材料处理技术等,它们为工业锅炉水处理带来了新的思路和方法。
本文旨在对工业锅炉水处理新技术及其在实践中的运用进行深入分析,探讨其技术优势和发展前景,为工业锅炉水处理技术的进一步改进提供参考。
通过案例分析和长期的实践经验总结,我们将得出一些新的技术应用推广建议,从而为工业锅炉水处理领域的进一步发展提供有益的借鉴。
1.2 研究目的本文旨在深入探讨工业锅炉水处理新技术及其在实践中的应用情况,在分析现有工业锅炉水处理现状的基础上,介绍最新的水处理技术,并结合实际案例进行分析。
通过研究工业锅炉水处理新技术的运用效果,探讨其技术优势和发展前景,为工业生产提供更加高效、安全、环保的水处理解决方案。
本文旨在提出技术应用推广建议,为工业锅炉水处理新技术的推广和应用提供参考。
最终,本研究将通过对工业锅炉水处理新技术及运用实践的深入分析,总结出结论和展望未来的发展方向,为相关领域的研究和实践提供指导和参考。
1.3 研究意义工业锅炉水处理是工业生产中至关重要的环节,水处理效果直接影响锅炉运行的稳定性和效率。
随着工业发展和环保意识的提高,对工业锅炉水处理技术的要求也越来越高。
本文旨在研究工业锅炉水处理新技术及其在实践中的应用,从而提升水处理效果,减少资源浪费,保护环境。
研究工业锅炉水处理新技术的意义在于,首先可以提高工业锅炉的运行效率,减少能源消耗,降低生产成本。
健康和安全是工业生产中最基本的要求,利用先进的水处理技术可以减少水中有害物质对人员健康的影响。
工业锅炉水处理新技术及运用实践分析工业锅炉水处理是指对工业锅炉进水进行处理,以保证锅炉运行的安全、稳定和高效。
随着科技的不断进步,工业锅炉水处理技术也在不断发展。
本文将对工业锅炉水处理的新技术及其运用实践进行分析。
工业锅炉水处理的新技术中,最重要的是反渗透脱盐技术。
反渗透脱盐技术是一种将水中的溶解固体和大多数无机盐从水中除去的方法,通过降低溶解固体的浓度,达到除盐的目的。
反渗透脱盐技术在工业锅炉水处理中得到了广泛应用,特别适用于高浓度和高温水的处理。
该技术使用高压泵将水推入反渗透模块,利用半透膜的选择性透过性,将水中的溶解固体和大部分无机盐分离出来,从而得到纯净水。
这种技术不仅能够提高水质,还能够减少锅炉内部的垢垢堆积,延长锅炉的使用寿命。
离子交换技术是工业锅炉水处理的另一重要技术。
离子交换技术是一种通过离子交换树脂将水中的离子和微量有机物质进行吸附和去除的方法。
该技术通过树脂吸附剂将水中的阳离子和阴离子交换成可溶解性低的固体,从而达到除盐和除杂质的目的。
离子交换技术的优点是操作简单、稳定可靠,适用于各种不同水质的处理。
在工业锅炉水处理中,离子交换技术常用于软化水和除盐处理。
化学方法在工业锅炉水处理中也得到了广泛应用。
化学方法主要包括氧化剂和缓蚀剂的使用。
氧化剂能够将水中的有机物氧化成无机物,减少水中有机物对锅炉的腐蚀和污染。
常用的氧化剂有次氯酸钠、次氯酸钙等。
缓蚀剂则能够在金属表面形成保护膜,防止金属被腐蚀。
常用的缓蚀剂有亚硝酸盐和硝酸盐等。
化学方法在工业锅炉水处理中的优点是处理效果明显,操作简单,但也需要注意剂量的控制,以免对环境造成污染。
在实践应用方面,工业锅炉水处理的新技术已经在各个行业得到了广泛的应用。
在电力行业,电厂的锅炉是重要的生产设备,通过使用新技术进行水处理,可以提高锅炉的热效率,减少能耗,降低排放,提高发电效益。
在化工行业,工业锅炉是生产过程中必不可少的设备,通过使用新技术进行水处理,可以减少锅炉内部的脱盐剂和缓蚀剂添加量,降低成本,提高生产效益。
机械与工艺浅议工业锅炉水处理技术文/河北省锅炉压力容器监督检验院郭文洁于冀芳李耀国摘要:锅炉是很多企业生产中都需要应用到的重要设备,锅炉水处理也就成为企业关注重点,通过长期实践工作得知,锅炉能否安全运行与锅炉水处理有着直接关系,正确运用锅炉水处理技术是做好锅炉安全运行,强化节能减排的重要举措,因此,有必要对锅炉水处理技术发展进行研究。
关键词:锅炉水处理技术发展现代社会离不开工业,工业发展得益于锅炉的应用,而锅炉水处理则关系着锅炉能否安全运行,针对这种情况就需要正确运用锅炉水处理,防止锅炉在运行中出现问题,这也是实现经济运行的重要方式。
与锅炉安全运行相应的锅炉水处理技术也在不断发展,且处于不断更新阶段,因此,锅炉水处理技术研究也就成为现代企业关注重点。
一、锅炉水处理需要解决的问题锅炉在运行中很容易因水质较差导致受热不均匀,还会引起不必要的腐蚀等,锅炉使用寿命也会大大缩短。
尤其是蒸汽式锅炉,在长期运行以后很容易出现盐类堆积的情况,这些情况的出现不是由于某种原因一次产生的,而是经历了一定时间而导致的。
有些问题并不容易被发现,通常只有在锅炉炉管发生堵塞以后才会得知,但此时问题已经很严重,出现问题的锅炉在继续受热以后很容易出现鼓包、变形等情况,为能够让锅炉正常运行就需要不断修理,但长期维修也不能真正将问题解决,因此,一些企业就采用了锅外水处理方法,然而,在水处理中又因方法不当致使锅炉发生结垢、过烧、鼓包等现象,甚至造成锅炉事故及报废。
针对这种情况,就需要选用合适的锅炉水处理技术[1]。
二、锅炉水处理技术发展(一)离子交换法处理技术由于锅炉水中含有一定量的Ca与Mg离子,这些都是在水中形成硬度的主要组成部分,它们会在锅炉受热的过程中形成水垢,由于水垢的存在导致锅炉受热面传热效率降低,因而锅炉的出力也明显减小。
在某次实验中发现相同厂家、相同规格的锅炉,安装在相近地点,由于所使用的给水水质不同,锅炉出力不同,最终锅炉的使用寿命就不同。
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。
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。
工业水处理技术(精)给水工程1.(概念硬度是水质的一个重要指标。
生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。
因此,对于低压锅炉,一般要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉,则要求进行水的软化与脱盐处理。
硬度盐类包括Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Mn 2+、Fe 3+、Al 3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。
一般天然水中其他离子含量很少,将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,前者在煮沸时易沉淀析出,称为暂时硬度;后者在煮沸时不沉淀析出,称为永久硬度。
2. ----------------------------------------------------------------------------------- (经典题目。
看起来像大题P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子, 反而加入Ca (OH 2,似乎存在着矛盾。
而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反应式,自己看书记式子 1 Ca(OH2——Ca2++2OH-2 2HCO 3-+2OH- ----------------------------- 2CO 32-+2H2O 3 Ca 2++CO32 ---- CaCO 3沉淀》》》》》》Ca(OH2+2HCO3-——CaCO 3沉淀+CO32-+2H2O (此4式可记住最后一条足以证明根据上述反应,每投加1molCa(OH2,可去除水中1molCa 2+。
此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁,但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度:MgSO 4+Ca(OH2—— Mg (OH 2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH2——Mg(OH2沉淀+CaCI2(这两条式子,考试时写出一个足以证明。
工业锅炉水处理技术发表时间:2009-10-20T09:30:54.217Z 来源:《企业技术开发》第7期供稿作者:王立志[导读] 工业锅炉是工矿企业生产和居民生活中不可缺少的热力设备,其分布面广,数量多,在国民经济中占重要位置(仁怀市质量技术监督检测所,贵州仁怀 564000)作者简介:王立志,仁怀市质量技术监督检测所。
摘要:锅炉用水的处理在很多使用单位还属于薄弱环节。
有相当一部分使用单位的锅炉水处理存在技术缺陷或技术空间,给锅炉的安全生产带来很大隐患。
文章从二个方面对锅炉用水的处理进行论述。
关键词:杂质;水的净化;软水剂工业锅炉是工矿企业生产和居民生活中不可缺少的热力设备,其分布面广,数量多,在国民经济中占重要位置。
然而,锅炉用水的处理在很多使用单位还属于薄弱环节。
有相当一部分使用单位的锅炉水处理存在技术缺陷或技术空间,给锅炉的安全生产带来很大隐患。
其原因主要有两个方面:一是对锅炉水处理重要性的认识不足;二是缺乏这方面的知识和技能。
本文从二个方面进行论述。
1概述1.1天然水中的杂质天然水中,无论是地表水还是地下水,都含有各种各样的杂质。
水中杂质大体可分为三类。
①固态杂质。
悬浮物:一般为溶于水的有机物、工业废物、泥沙等物质;钙盐:一般为重碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙以及氯化钙等;镁盐:一般为重碳酸镁、硫酸镁、硅酸镁以及氯化镁等;钠盐:一般为硫酸钠、氯化钠等;铁盐:一般为氧化铁。
②液态杂质。
一般指油脂,工业废液、酸液等。
③气态杂质。
主要有氧气,二氧化碳等。
1.2水中杂质对锅炉的危害①浪费燃料。
水垢的导热性很差。
它的导热系数只有钢板的1/30~1/50。
也就是说,1毫米厚度水垢的热阻相当于30~50毫米钢板的热阻,由此可见,结垢后会使受热面传热情况恶化,增高排烟温度,降低锅炉热效率,浪费燃料。
②影响运行安全。
锅炉正常运行时,钢板受热后很快将热量传递给炉水,两者温度相差30~100℃。
有水垢时,钢板的热量受水垢的阻挡,很难传递给炉水,要使炉水达到同样的温度,钢板的温度要上升几倍至十几倍。
物与电导率旳比值关系(简称固导比),通过测定电导率来间接测定和控制溶解固形物旳措施。
理论和试验表明,水样旳pH对电导率测定值影响较大,当锅水中旳OH-浓度较高时,会使溶解固形物测定成果偏高,因此测定电导率时,应预先将水中旳OH-中和至中性。
固氯比法是运用锅水中溶解固形物与氯离子旳比值关系(简称固氯比),通过测定锅水氯离子含量来间接测定和控制锅水溶解固形物。
采用固氯比法时,需注意软水器再生后应正洗彻底并防止出水中氯离子偏高,导致固氯比不稳定。
无论是固导比还是固氯比,都要在水质相对稳定旳状况下,才靠近于常数。
当水质变化较大,或者加药处理旳药剂种类和用量波动较大时,都会使固导比和固氯比值发生较大旳变化,并影响到溶解固形物测定旳对旳性。
因此溶解固形物与电导率或氯离子旳比值关系应定期复测,并根据试验成果进行修对旳定。
(9)磷酸根旳测定配有分光光度计旳锅炉使用单位,可以按GB/T6913《锅炉用水和冷却水分析措施磷酸盐旳测定》规定旳措施测定锅水磷酸盐。
未配置分光光度计旳工业锅炉使用单位,可以按本原则附录F中旳目视法测定磷酸盐。
该措施合用于锅水中溶解性正磷酸盐旳测定,磷酸根测定范围2~50mg/L。
(10)氯离子旳测定氯离子旳测定措施应根据水中干扰物质旳含量来选择。
一般水样可选择GB/T 15453《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子旳测定》;当水样中干扰物质含量较高时,可选择本原则附录G《氯化物旳测定(硫氰酸铵滴定法)》规定旳措施进行测定。
GB/T15453旳测定措施,即:以硝酸银为原则溶液、以铬酸钾为指示剂测定氯离子,当水样中存在碳酸根(CO32-)、亚硫酸根(SO32-)、磷酸根(PO43-)、聚羧酸盐和有机膦等物质时,易产生干扰,使测定成果偏高,尤其是锅内加有聚羧酸盐和有机膦等防垢剂时,氯离子旳测定误差甚至会高达20%。
因此采用锅内加药处理时,宜选用本原则附录G“硫氰酸铵滴定法”测定锅水氯离子,以提高测定旳精确性。
工业锅炉水处理防止锅炉受热面腐蚀受热面是指接触炉膛高温火焰或烟气的金属表面,它的一侧表面被高温火焰和烟气加热,另一侧接触高温水或水蒸气。
当炉水的pH值小于9时,高温水和水蒸气会与受热面金属反应,导致腐蚀,缩短锅炉使用寿命,严重时会造成锅炉爆炸事故。
处理措施:通过对锅炉用水添加碱性物质处理,使得锅水的pH值保持在10-12之间(电站锅炉炉水pH在9-11之间),可以防止受热面腐蚀的发生。
常用的碱性物质有磷酸三钠、等。
但是对于碱度比较高的地下水等作为锅炉用水的,应采取适当的降低碱度的工艺技术,如化学中和或者反渗透除盐等,控制使其pH符合锅炉用水标准要求。
防止锅炉受热面结垢与高温受热面接触的水大部分会迅速蒸发变为水蒸气,导致水中的盐类物质浓缩,尤其当锅炉给水中含有钙、镁(即硬度)盐时,因为在水里溶解度很小,会因浓缩在受热面析出,即水垢。
水垢的导热性能很差,只有钢铁的几百分之一至几十分之一。
当受热面结有水垢后,因为传热不良,金属不能被锅水很好地冷却,壁温会持续升高,以致发生变形、管道胀粗,严重时发生爆管事故。
处理措施:通过采用软化、除盐等工艺手段,除去锅炉给水、补给水中容易导致结垢的物质,可以大大降低结垢的风险。
同时,对锅炉用水添加碱性物质处理,使得锅水的pH值保持在10-12之间(电站锅炉炉水pH在9-11之间),可以使易结垢物质形成水渣,而不是水垢,通过排污排出锅炉,达到防止结垢的目的。
此外,添加具有络合作用的盐类,可以与硬度物质发生络合反应,生成可溶于水的络合物,防止受热面结垢和腐蚀的发生。
常用的碱性物质有磷酸三钠、等,常用的络合物有EDTA二钠盐、腐殖酸钠等。
对于额定压力较高的工业锅炉和中、高压电站锅炉,如果锅炉用水中碳酸盐含量高,则会导致蒸汽中含有二氧化碳,二氧化碳会导致蒸汽管道酸性腐蚀。
该腐蚀为均匀腐蚀,危害性相对不大,但是会缩短管道、阀门等的使用寿命。
处理措施:通过对锅炉用水添加挥发性的碱性物质处理,使得蒸汽的pH值保持在弱碱性,可以防止蒸汽管道酸性腐蚀。
工业锅炉水处理技术工业锅炉水处理技术很多,总体可分为锅外水处理和锅内水处理。
锅外水处理主要是水的软化,即在水进入锅炉之前,通过物理的、化学的及电化学的方法除去水中的钙、镁硬度盐和氧气,防止锅炉结垢和腐蚀。
锅内水处理就是往锅炉(或给水箱、给水管道)内投加药剂达到防止或减轻锅炉结垢和腐蚀的目的。
1、工业锅炉锅外水处理1)预处理。
在原水使用前应进行沉淀、过滤、凝聚等净化处理。
对于高硬度或高碱度的原水,在离子交换软化前,还应采用化学方法进行预处理。
化学预处理方法有:a.石灰软化处理。
将生石灰调制成石灰乳CaO H2O→Ca(OH)2,配置成一定浓度的石灰乳溶液后加入水中b.石灰纯碱软化处理。
除加石灰外,还加入纯碱Na2CO3,其作用是去除非碳酸盐硬度。
这种方法适用于硬度大于碱度的原水c.石灰-石膏软化处理。
当原水中碱度大于硬度时,单纯石灰软化只能降低与碳酸盐硬度相应的那部分碱度,而其余的钠盐碱度是不能除去的。
采用同时加入石灰和石膏(CaSO4)的方法,则可在软化水的同时降低水的钠盐碱度2)软化处理。
采用离子交换软化,基本原理是原水流经阳离子交换剂时,水中的Ca2、Mg2等阳离子被交换剂吸附,而交换剂中的可交换离子(Na 或H )则溶入水中,从而除去了水中钙镁离子,使水得到了软化。
3)除氧处理。
水中往往溶解有氧(O2)、二氧化碳(CO2)等气体,使锅炉易发生腐蚀。
GB1576-2001规定蒸发量≥6t/h的锅炉必须除氧,且含氧指标≤0.1mg/L(此指标范围内氧腐蚀的速度缓慢),而淡水中氧的溶解极限水的温度升高,溶解度减小。
2、工业锅炉锅内水处理锅炉给水在炉外进行软化处理,可有效防止锅炉受热面上的结垢。
但需要较多的设备和投资,增加了人员和维护费用,这对某些小型锅炉房是比较难实现的,此时采用锅内水处理。
锅内水处理是通过向锅炉给水投加一定数量的药剂,与形成水垢的盐类起化学作用,生成松散的泥垢沉淀,然后通过排污将泥垢从锅内排出,以达到减缓或防止水垢结生的目的。
只要测出Cl-的含量就可直接指导锅炉的排污。
3.电导率(DD)衡量水中含盐量的大小,最方便和快捷的方法是测定水中的电导率。
电导率为电阻率的倒数,是表示水的导电能力的一项指标,可用电导仪测定,单位为西[门子]/厘米(S/cm )或微西[门子]/厘米(u S/cm )。
因为水中溶解的盐类大都是强电介质,它们在水中几乎都电离成了能够导电的离子,离子浓度越高,电导率越大,所以水的电导率可反映出含盐量的多少。
电导率的大小除了与水中离子量有关外,还和离子的种类有关。
因为不同的离子其导电能力不同,其中H+的导电能力最大,0H-次之,其它离子的导电能力与其离子半径及所带电荷数等因素有关。
例如,有三个含盐量相等的溶液,它们分别呈酸性、碱性和中性,则酸性溶液的电导率最大,碱性溶液的次之,中性溶液的电导率则要小得多。
如果用碱将酸性溶液中和至中性,则溶液的含盐量增加而电导率反而会降低,因此单凭电导率不能计算水中含盐量。
但当水中各种离子的相对含量一定时,则电导率随着离子总浓度的增加而增大。
所以,在水中杂质离子的组成比相对稳定的情况下,可根据试验求得这种水的电导率与含盐量的关系,将测得的电导率换算成含盐量。
另外,电导率的测定不但方便、快捷,有利于自动化控制,而且测定范围广,尤其可适用于微量离子的测定。
因此,电站锅炉水汽质量分析中常以电导率来衡量水、汽的纯净程度。
(三)硬度(YD)硬度是表示水中高价金属离子的总浓度。
在天然水中,形成硬度的物质主要是钙、镁离子,其它高价金属离子很少,所以通常硬度就是指水中钙、镁离子(Ca2+、Mg 2+)的含量,它是衡量锅炉给水水质好坏的一项重要技术指标。
总硬度包括钙盐和镁盐两大部分。
钙盐即钙硬度,包括:碳酸氢钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙等;镁盐也即镁硬度,包括:碳酸氢镁、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁等。
硬度还可按所组成的阴离子种类分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两大类。
1.碳酸盐硬度(YDT)是指水中钙、镁的碳酸氢盐和碳酸盐的含量。
只要测出Cl-的含量就可直接指导锅炉的排污。
3.电导率(DD)衡量水中含盐量的大小,最方便和快捷的方法是测定水中的电导率。
电导率为电阻率的倒数,是表示水的导电能力的一项指标,可用电导仪测定,单位为西[门子]/厘米(S/cm)或微西[门子]/厘米(μS/cm)。
因为水中溶解的盐类大都是强电介质,它们在水中几乎都电离成了能够导电的离子,离子浓度越高,电导率越大,所以水的电导率可反映出含盐量的多少。
电导率的大小除了与水中离子量有关外,还和离子的种类有关。
因为不同的离子其导电能力不同,其中H+的导电能力最大,OH-次之,其它离子的导电能力与其离子半径及所带电荷数等因素有关。
例如,有三个含盐量相等的溶液,它们分别呈酸性、碱性和中性,则酸性溶液的电导率最大,碱性溶液的次之,中性溶液的电导率则要小得多。
如果用碱将酸性溶液中和至中性,则溶液的含盐量增加而电导率反而会降低,因此单凭电导率不能计算水中含盐量。
但当水中各种离子的相对含量一定时,则电导率随着离子总浓度的增加而增大。
所以,在水中杂质离子的组成比相对稳定的情况下,可根据试验求得这种水的电导率与含盐量的关系,将测得的电导率换算成含盐量。
另外,电导率的测定不但方便、快捷,有利于自动化控制,而且测定范围广,尤其可适用于微量离子的测定。
因此,电站锅炉水汽质量分析中常以电导率来衡量水、汽的纯净程度。
(三)硬度(YD)硬度是表示水中高价金属离子的总浓度。
在天然水中,形成硬度的物质主要是钙、镁离子,其它高价金属离子很少,所以通常硬度就是指水中钙、镁离子(Ca2+、Mg2+)的含量,它是衡量锅炉给水水质好坏的一项重要技术指标。
总硬度包括钙盐和镁盐两大部分。
钙盐即钙硬度,包括:碳酸氢钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙等;镁盐也即镁硬度,包括:碳酸氢镁、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁等。
硬度还可按所组成的阴离子种类分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两大类。
1.碳酸盐硬度(YDT)是指水中钙、镁的碳酸氢盐和碳酸盐的含量。
天然水中碳酸根(CO32-)很少,故天然水的碳酸盐硬度主要是指钙、镁的碳酸氢盐含量。
由于碳酸盐硬度在高温水中会发生下列分解反应而析出沉淀,所以碳酸盐硬度也称为暂时硬度。
2.非碳酸盐硬度(YDF)是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等含量。
由于这类硬度即使是在水沸腾时也不会因分解析出沉淀,所以对应地被称为永久硬度。
另外,当天然水中钙镁总含量大于碳酸氢根(HCO3-)时,水的硬度由碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度组成;当天然水中钙镁总含量小于HCO3-时,水中将只含碳酸盐硬度,不含非碳酸盐硬度,而HCO3-与钙镁总量的差值(即过剩碱度)被称为负硬度,这种水则称为负硬水或碱性水。
硬度的常用计量单位有三种表示方法,分述如下:(1)用毫摩尔/升(mmol/L)表示这是法定计量单位中的基本单位,是最常用的表示物质的量浓度的计量单位。
在水质标准中硬度和碱度都是以此来表示其浓度的大小,并规定以一价离子为基本单元,即硬度的基本单元为:C(1/2Ca2+、l/2Mg2+),这样便与过去习惯用的毫克当量/升(mgq/L)所表示的在数值上相一致。
(2)用“德国度”()表示这是专门用来表示硬度大小的一种计量单位,其定义是:当水样中硬度离子的浓度相当于10毫克/升CaO时,称为1德国度(1)。
(3)用毫克/升CaCO3(ppm)表示有不少水质分析资料用此单位来表示硬度的含量,其定义是:当水样中硬度的离子浓度相当于1毫克/升CaCO3时,为lppm硬度。
由于1/2CaCO3的摩尔质量为50g/mol,所以1mlnol/L硬度就相当于50mg/LCaCO3或50ppmCaCO3。
上述三种单位的换算关系可表示为:例2-1 某水样分析结果为:Ca2+=64.0rog/L;Mg2+:26.7mg/L,试用各种方法表示其总硬度的含量。
(四)碱度(Ⅲ)碱度是表示水中能接受氢离子(H+)的一类物质的量。
在锅炉用水中,碱度主要由OH-、CO32-、HCO3-及其它少量的弱酸盐类组成。
碱度的计量单位为:毫摩尔/升(mmol/L),其基本单元为:C(OH-、1/2CO32-、HCO3-)。
’天然水中的碱度基本上都是碳酸氢盐,有时还有少量的腐植酸质弱酸盐。
由于给水中的HCO3-进人锅炉后经受热会发生分解反应:而碳酸根在锅炉的高温及压力下还会进一步水解成氢氧根:此外,当HCO3-和OH-共存时,相互间会立刻发生以下的化学反应:因此,锅炉正常运行时,锅水中几乎不存在HCO3-,锅水碱度主要以OH-和CO32-形式存在。
根据水中碱度的组成,通常可将碱度分为:氢氧根碱度、碳酸根碱度和碳酸氢根碱度,三者之和称为全碱度。
另外,根据酸碱中和滴定法测定碱度时所加的指示剂不同,又可将碱度分为酚酞碱度和甲基橙碱度。
即用酚酞作指示剂时,所测出的碱度(终点变色时pH值为8.3)称为酚酞碱度(JD酚);用甲基橙作指示剂时,所测出的碱度(终点变色时pH值约为4.3)称为甲基橙碱度,由于用甲基橙作指示剂时,所有的碱度都与酸发生了反应,所以甲基橙碱度也就是全碱度(其中包含了酚酞碱度)。
(五)相对碱度相对碱度是为了防止锅炉产生碱脆(参看第五章第二节)而规定的一项技术指标。
工业锅炉水质标准中规定相对碱度小于0.2,只是一个经验数据,并无严格的理论或实验依据。
由于碱脆易发生在铆接和胀接结构的锅炉上,对于焊接结构的锅炉尚未发现有碱脆的现象,故新修订的水质标准规定,全焊接结构的锅炉可不控制相对碱度。
相对碱度表示锅水中游离NaOH含量与溶解固形物的比值,即:(六)酸度(SD)酸度是表示水中能接受氢氧根离子(OH-)的一类物质的量。
组成酸度的物质主要有各种酸类及强酸弱碱盐。
一般天然水中的酸度组成主要是碳酸(H2CO3),但在除盐系统中,经氢离子交换处理后,阳床出水酸度却以HCI、H2SO4等强酸为主,碳酸则转变成二氧化碳经脱碳器除去。
交换器进水的含盐量越高,阳床出水的酸度就越大。
酸度并不等于水中的氢离子浓度。
水中氢离子浓度常用pH值表示,是指已呈离子状态的H+数量;而酸度则包括原已电离的与尚未电离的两部分氢离子含量,即水中凡能与强碱进行中和反应的物质含量都为酸度。
(七)化学耗氧量(COD)化学耗氧量(COD)是表示水中有机物及还原性物质含量的一项指标。
COD的测定就是利用有机物具有可氧化的共性,在一定的条件下,用一定的强氧化剂与水样中各种有机物及亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等作用,然后将所消耗的该氧化剂的量,计算折合成氧的质量浓度,即称为化学耗氧量,简写代号为COD,单位以mg/LO2来表示。
一般来说,COD越高,水中有机物的污染就越严重。
但COD的大小与测定方法也有较大关系,不同的测定方法对有机物的氧化程度不一样,测定结果也会有所不同。
因此,用COD 表示有机物含量时,应注明测定的方法。
例如,GBl2145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准中,对进人离子交换器的水就规定为:化学耗氧量<2mg/L(用KMnO430min水浴煮沸法)。
有时测定水中总有机物含量时,也可用重铬酸钾法。
用重铬酸钾法测得的COD数值一般比用高锰酸钾法测得的值要大些。
二、水质指标间的相互关系及其计算在水质指标中,有些指标或离子组成间存在一定的制约关系,了解这些关系将有助于水质分析及其计算。
(一)硬度与碱度的关系在天然水中,通常硬度物质以Ca2+、Mg2+存在,碱度以HCO3-存在,在常温下它们都是以自由状态各自存在的,但当水体在蒸发浓缩时,这些离子将根据溶解度的大小而先后组合成化合物。
通常有以下三种情况:(1)硬度大于碱度:在这种非碱性水中,Ca2+、Mg2+将首先与HCO3-形成碳酸盐硬度(YD F),然后剩余的硬度离子与SO42-、Cl-等其它阴离子形成非碳酸盐硬度(YD F);(2)硬度等于碱度:在这种水中,所有的Ca2+、Mg2+将全部与HCO3-形成碳酸盐硬度,这时既没有非碳酸盐硬度,也没有剩余碱度;(3)硬度小于碱度:在这种碱性水中,硬度将全部形成碳酸盐硬度,剩余的碱度则与Na+、K+形成钠钾碱度(JD Na),也称为负硬度,这时将没有非碳酸盐硬度。
由上可知,HCO3-既是碱度又构成了碳酸盐硬度,由此可总结出硬度与碱度的关系表3-1所示。
表3-1 硬度与碱度的关系表(均以一价离子mmol/L表示)水质分析结果YD T YD F JD NaYD≥JD YD<JD JDYDYD-JDⅢ—YD例3-2 某河水与井水的水质分析结果为:河水总硬度=2.6mmok/L,碱度=1.2mmol/L;井水总硬度=3.8mmoL/L,碱度=4.1nanoL/L。
问此河水与井水中碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度和负硬度分别为多少?(二)碱度与HCO3-、OH-、CO32-间的关系如上所述,通常在天然水中,碱度基本上都以HCO3-的形式存在,而在锅水中碱度基本上由OH-、CO32-组成。
HCO3-在锅水中受热分解为CO32-,CO32-又会进一步发生水解,产生OH-和CO2,反应式如下:实验证明,CO32-的水解率随着锅炉的工作压力升高而增大。
在不同的工作压力下,水解而产生的OH-浓度占锅水总碱度的质量分数见表3-2。
表3-2 不同压力下CO32-水解产生的OH-占锅水总碱度的质量分数锅炉压力(MPa)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 5.0 [OK-]占总碱度的质量分数(%) 2 10 20 30 40 50 60 70 80 100值得一提的是,表3-2是根据CO32-水解反应达到平衡时得出的,较符合封闭系统(如热水锅炉)。
对于蒸汽锅炉,由于CO32-水解后产生的CO2会随着蒸汽逸出锅炉,从而使得平衡朝水解反应的方向进行,有时甚至会使水解很彻底。
因此,在实际工作中,往往会发现即使是工作压力较低的锅炉,锅水中OH-碱度在总碱度中所占的比例有时也远大于表中所例的数值。
由于CO32-水解后产生的CO2对汽机和蒸汽管道等热力系统的金属具有腐蚀作用,因此中压以上的锅炉不能用碳酸钠作为锅内水处理药剂,而且补给水处理时需通过除盐脱碳除去碳酸盐。
对于低压蒸汽锅炉,尤其是回用蒸汽冷凝水作给水的锅炉,也尽量不要用过量的碳酸钠作阻垢药剂。
碱度测定通常采用中和滴定法。
使用不同的指示剂,测得的碱度值不同。
通常测定时先以酚酞作指示剂,用标准酸溶液滴定至终点时pH值约为8.3,此时发生了如下的化学反应:即水样中OH-全部被中和,而CO32-只中和成为HCO3-(也就是说,CO32-相当于只中和了1/2),这时测得的碱度为JD酚,即:用酚酞作指示剂测完酚酞碱度后,再加入甲基橙指示剂,继续用标准酸溶液滴定至终点,这时pH值为4.3~4.5,此时溶液中由第一步滴定时CO32-中和而成的HCO3-和溶液中原有的HCO 3-都得到中和:根据继续消耗的酸量测得的碱度可称为M碱度(JD M):注意:JD M虽然是以甲基橙为指示剂滴定至终点时的碱度,但JD M不包含酚酞碱度,所以JD M并不代表甲基橙碱度。