锅炉水处理-课件(PPT·精·选)

几个步骤循环组成：
A.运行（工作） 原水在一定的压力（0.2-0.6Mpa）、流量下，通过控制器阀腔，进入装有离子 交换树脂的容器（树脂罐），树脂中所含的Na+与水中的阳离子（Ca2+，Mg2+， Fe2+……等）进行交换，使容器出水的Ca2+，Mg2+离子含量达到既定的要求，实现 了硬水的软化。
B. 反洗 树脂失效后，在进行再生之前，先用水自下而上的进行反洗。反洗的目的有两个， 一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂颗粒与再生液充分接触；一 是使树脂表面积累的悬浮物及碎树脂随反洗水排出，从而使交换器的水流阻力不会越
1HCL （4 – 5 %）体积 ：树脂体积 = 2 - 3 ：1 • 6．再生液流速： 5 – 8 m / h • 7．再生接触时间： 45 – 60 min • 8．正洗流速： 10 - 20 m / h • 9．正洗时间： 约 30 min • 10．运行流速： 8 - 15 m / h
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• 二、天然水的分类
• 1、该硬度分 • 低硬度水：YD=( ~1.0 )mmol/L • 一般硬度水: YD=(1.0~3.5) mmol/L • 较高硬度水: YD=(3.5~6.0) mmol/L • 高硬度水: YD=(6.0~9.0) mmol/L • 极高硬度水: YD=(9.0~ ) mmol/L
性固体的含量。 • 4.电导率：表示水中导电能力大小的指标，间接反映
水体含盐量。 • 5.硬度：水体中钙、镁离子总含量。 • 5.1 碳酸盐硬度：暂时硬度 • 5.2 非碳酸盐硬度：永久硬度 • 5.3负硬度：碱度大于硬度的水
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• 6.碱度：接受氢离子的一类物质的总和。 • 7.pH值：酸碱性和强度 • 8.氯离子浓度： • 9.溶解氧：水中溶解的氧气含量 • 10.相对碱度：反映单位溶解固形物下的苛性碱含量。

1．防止结垢和泥渣堆积、管道堵塞
1) 硬度：钙、镁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。
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。
所以水质标准规定锅水中的SO32-控制在10-30mg/l。
锅水中的磷酸盐也是由于加药处理时的控制指标。 磷酸盐能使水中残留的Ca2+、Mg2+形成磷酸盐水渣，并使
锅炉的金属表面形成磷酸铁保护膜，以达到防垢、防腐的 目的。磷酸盐含量太高的害处是增加药剂的消耗量和增加 水的含盐量。 水质标准规定锅水中的PO43-控制在10-30mg/l。
给水PH值过高，不利于锅水PH值的控制，同时提高给水 PH值须加药设施，提高了水处理工作的复杂性，考虑到我 国的实际情况，通常规定给水PH值≥7.0，高压锅炉的除盐 水PH值≥8.0
溶解氧是造成给水设备和锅炉本体腐蚀的主要因素之一， 特别在锅炉内部，溶解氧对烟管等高温部件腐蚀很快。
锅炉蒸发量愈大，单位水容积愈小，在相同的时间内，金 属表面接触的溶解氧也愈多，所以规定锅炉额定蒸发量大 于等于6t/h时应除氧，额定蒸发量小于6t/h的锅炉如发现 局部腐蚀时，应采取除氧措施，对于供汽轮机用汽的锅炉 给水含氧量应小于等于0.05mg/l。
五常市特种设备检验所
1
蒸汽锅炉水处理特点
2
水质不良的危害
3
锅炉用水主要评价指标
4
锅炉给水处理
高温使许多原本较慢的反 应变得相当快
高温也要求锅炉本 体得经受住热胀冷缩 的考验，必须保证热 量及时被水吸收

⑧溶胀性：干树脂浸泡于水中，体积胀大，成为湿树脂；强酸
性阳离子树脂由钠型转变成氢型时，体积增大5％以上；强碱 阴离子树脂由氯型转变成氢氧型时，体积增大10％。（在装 填新树脂时要注意留有膨胀量）。
⑨溶解性：合成的离子交换树脂，大都是具有庞大骨架的高分
子聚合物，是理想的不溶物。但是，对新投用的树脂，开始
阀门排除的锅水。
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2
水中的杂质按物态分类
固态杂质。包括悬浮固体、胶溶固体、溶解 于水的盐类和有机质微粒。
液态杂质。主要指油脂、工业废液和酸液。 气态杂质。主要是氧气和二氧化碳等。
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3
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4
水中杂质对锅炉的危害
水中杂质如果不经过处理直接用作锅炉 给水，对锅炉危害极大，归纳起来可产生以 下三种危害：一是在锅炉内结垢，生成水渣； 二是造成锅炉金属腐蚀；三是恶化蒸汽品质。
㈣碱度：指水中含有能接受氢离子的物质的量。例如氢氧根、碳 酸根、重碳酸根、磷酸根、硅酸根、亚硫酸根和氨等。单位以 mmoI／L表示。
㈤PH值：是指水溶液中氢离子浓度的负对数（1~14）。
㈥相对碱度：主要是为了防止锅炉在有缝隙部位存在应力时，会 产生苛性脆化。
㈦溶解氧：造成给水管道和锅炉本体的腐蚀。单位mg／L。
降低锅炉出力，增加检修工作量：由于锅炉结垢后，火侧热量 传递给水侧就困难，锅炉蒸发量将随之下降。
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水垢厚度与浪费燃料的对应表
水垢厚度
（mm）
0.5
1
3
5
Байду номын сангаас
8
浪费燃料 （％）
2 3~5 6~10 15 34
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11
钢铁与各类水垢的导热系数对比

第五节 锅内水处理
一、 锅内水处理特点
• 锅内水处理：是通过向锅内投药的方法，使给水 中的结垢物质在锅内转变为泥垢，然后通过排污 将泥垢从锅内排出，从而达到减缓或防止结垢。
• 2净化水—原水经过沉淀、澄清、过滤、加药等过程处理的水。 • 3给水——直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水称为锅炉给
水。给水通常由补给水和生产回水两部分混合而成。 • 4补给水——补充由于排污、管道泄漏等损失造成锅炉系统内部的
缺水，称这一部分水就叫做补给水。 • 5回水——给水通过采暖系统的散热器散热后，水的热能被部分利
2、 成分：有两类第一类是无机物胶体如铁、 铅、硅的氧化物；第二类是动植物腐败产生的 有机胶体。
3、 危害：
a、使锅炉产生坚硬水垢；
结垢1mm，热效率降低
1~4%
b、使锅水产生大量泡沫，引起汽水共腾，污染 蒸汽品质。
三、 离子
1、是由无机盐类溶解于水后电离形成。阳 离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+等；阴离子： HCO3－、SO32－、CL－、SiO32－等。 2、危害：
二、 经济核算
1、交换剂的工作交换容量交换速度 是指交换器在空罐状态下，单位时间、单
位面积上通过的水流量，单位：米/时。 C=Q/F；其中Q—单位时间水流量，米3/时； F—交换器截面积，米2；
• 2、 交换剂的工作交换容量
• 定义：是指单位体积的交换剂在工作状态下交换
剂所能交换的部分单位的电荷的基本单元的物质的 量除以交换剂的体积，单位：摩/米。
JD酚＞JD甲 JD甲=0
0
(JD酚-JD甲)17 17 JD酚
2 JD酚 ×30
2 JD甲
0

1-空气阀 2-原水进阀 3-反洗出口阀 4-中排进水阀 5-中排放水阀 6-大反洗进口阀 7-盐水进口阀 8-放水阀（大正洗出口阀） 9-软水出口阀
22
三、锅炉水处理方法
本体 — 立式圆柱形容器，钢材焊接结构，上、下封头与筒体有焊接、法兰连接等
上部进出水装置多 分 漏孔 水 斗管 板 式式 式 组成中 下间 部排 出液 进装水置装母置管多 水支孔 帽管平 式式板 式
或者由溶解固形物估算 含盐 量溶解固形 1 2H物 C3 -O
（3）溶解固形物（mg/l）RG 水经过滤后，那些仍溶于水中的各种无机盐类、有机物等，在水浴上蒸
干，并在105～110℃下烘干至恒重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物。 可利用电导仪直接读出溶液的电导率来近似估算溶液的溶解固形物。
（4）电导率（μs/cm、s/cm）DD 表示水中导电能力大小的指标。是电阻率的倒数，可用电导仪测定。
举例机械过滤装置（现场常用，如盐液过滤器）
注意：① 滤料一般有石英砂、无烟煤、锰砂（除铁）、活性碳（除余氯等），
石英砂做滤料时，其粒径为0.5-1.0mm。
②过滤运行呈循环状态，是由反洗→正洗→过滤三个步骤组成一个周
期。当滤料工作到滤层截留有多量泥渣时，为恢复过滤能力，用快速水流以
过滤相反方向通过滤层为反洗。反洗有一定的滤料层膨胀率 ，注意采用合适
（4）工艺性能 运行流速、树脂层高度、再生参数（反洗展开率、再生剂纯度、再生比 耗、再生剂浓度、流出时间、温度） （5）树脂的保管和预处理 （6）树脂的变质、污染及复苏 （二）交换器的分类

顺流再生_床__30%
固定床 逆流再生_床__70（ % 公司绝大多数用）
离子交换器 浮床（原港区）
2019/8/23

2、天然水中含有的杂质
天然水中的杂质，有的呈液态或气态，它们大多以分子态、离子态或胶体颗 粒存在于水中。如按其颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类， 如表2-1所示。
粒径/mm 分 特 类 征
10-7
溶解物 透 明
10-6
10-5
胶 体
10-4
10-3
10-2
悬浮物
10-1
1
10
光照下浑浊 混 凝
2018/11/17 工业锅炉水处理 3
一、基础知识
（3）pH值
H O H OH pH lg H 2
H OH K


K H OH w


H O 2
K H O H OH
2
在22℃时，Kw=1.0000×10-14
＞9.0 mmol/l
按天然水中含盐量的高低，可以将天然水分成四类，如表2-4所示。 表2-4 天然水中按含盐量分类 低含盐量水 ＜200mg/l
2018/11/17
中等含盐量水 200～500 mg/l
较高含盐量水 500～1000mg/l
高含盐量水 ＞1000 mg/l
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工业锅炉水处理
二、锅炉用水及其水中含有的杂质
工业锅炉水处 理培训
一、基础知识
1、锅炉：是利用燃料的化学能或其它能源的热能， 把锅内工 质加热到一定参数的热能转换设备。 2、锅炉水处理的重要性 如果不能很好地控制锅炉水质，就会给锅炉安全经济运行 带来严重的影响，主要表现在： （1）结垢 （2）腐蚀 （3）影响蒸汽品质
2018/11/17
工业锅炉水处理
表2-2 天然水中溶有的主要离子 阳离子 名称 钠离子 钾离子 钙离子 镁离子 符号 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 名称 重碳酸根 碳酸根 硫酸根 氯根 阴离子 符号 HCO3CO32SO42Cl浓度的数量级

2016年8月31日
2020/5/6
1
一、锅炉水处理基础知识
1、锅炉：是利用燃料的化学能或其它能源的热能， 把锅内工 质加热到一定参数的热能转换设备。锅：汽水系统；炉：燃烧 系统。
2、锅炉水处理的任务
就是对锅炉用水进行正确的净化处理和严格的汽水质量监督， 保证锅炉水汽系统有良好的水质，防止锅炉及热力系统结垢、 积盐和腐蚀。
2020/5/6
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
1、水源
地表水：江、河 水、 库湖 水、 （海水） 地下水：井水、泉水
2、天然水中含有的杂质
天然水中的杂质，有的呈液态或气态，它们大多以分子态、离子态或胶体颗
粒存在于水中。如按其颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类， 如表2-1所示。
粒径/mm
J D甲 酚基 酞P橙 ： 碱 pH 碱 度 8.度 3终 ： p（ 点 H 4 全 . 粉 无 4终 碱 色 点 度 黄 橙 ）黄色
（7）酸度（mmol/l） SD 是表示水中能与强碱（OH-）发生中和作用的物质的量。NaOH标液滴定
2020/5/6
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一、锅炉水处理基础知识
（8）*pH值：是表示溶液的酸碱性的指标。pH lg H
K SP3 C a C C 2 O a C3 2 O25℃时为8.7×10-8
当溶液中这两种离子的浓度的乘积等于该物质的KSP时，就开始出现沉 淀。因此，物质的KSP越小，沉淀就越易产生。
溶解度和溶度积是关系水溶液结垢的两个概念
2020/5/6
4
一、锅炉水处理基础知识
4、水处理常用的水质指标
（1）悬浮物（mg/l）：指水样中能够用某种过滤材料分离出来的固形物。 测量方法 ① 将一定量水中的截留物在105～110℃下烘干称重而测得； ② 也可采用从浊度仪上直接读出读数来近似表示悬浮物的量。

给水水质不良造成的危害
• 2.锅炉腐蚀 • 2.1金属受元件破损 • 2.2增加锅水中的结垢成分，水垢含铁时传热效果 更差； • 2.3产生垢下腐蚀。 • 3.锅水起沫 （影响蒸汽品质） • 3.1起沫原因：含盐量高；皂化反应；汽水共腾； 蒸汽严重带水。 • 3.2起沫危害：蒸汽收到严重污染；过热器管和蒸 汽流通管道产生积盐；过热蒸汽温度下降；水位 液面模糊；在蒸汽流动系统产生水锤作用；引起 系统腐蚀。
• •
• •
锅炉的水质指标
• • • • • • • • • 4、碱度(JD): (构成碱度非金属阴离子)单位 碱度的成分: ①天然水中: 碳酸氢根 ②锅水:氢氧根和碳酸根 碱度的分类: 酚酞碱度和甲基橙碱度 JD全=JD酚﹢JD甲 酚酞指示剂PH终点8.2～8.4 甲基橙指示剂PH终点4.2～4.5
锅炉用水的分类
• 4.给水：供给锅炉的水。 • 特点：凝结水和补给水两部分组成；水质符合水 质标准。 • 5.锅水：在锅炉内受热或沸腾的水。 • 特点：几乎是汽水混合物状态（除下降管中的水 除外）；浓缩蒸发产生水垢及水渣。 • 6.排污水：排掉的锅水。 • 特点：存在泥垢和泥渣；存在较多盐类物质；排 污量相当。
给水水质不良造成的危害
• • • • • • • 1.锅炉结垢 1.1结垢原因:沉淀结垢—泥垢（悬浮物） 析出结垢—软垢（碳酸盐） 结晶结垢—硬垢(硫酸盐、硅酸盐) 1.2结垢的危害： 1.21浪费燃料：结垢1m,浪费6%燃料 1.2.2受热面损坏：传热性能差；受热面壁温高；超过 材料的允许温度；金属材料过热。 • 1.2.3锅炉处理降低，破坏正常的锅炉水循环。 • 1.2.4增加锅炉检修量，降低锅炉使用寿命。
锅炉水处理基本知识
中心实验室 房慧芬

成的。
2、按阴离子分类 （1）碳酸盐水垢：是以钙、镁的碳酸盐为水垢的主要成分，也包括氢氧化镁。 （2）硫酸盐水垢 （3）硅酸盐水垢 （4）混合水垢 四、水垢的组成及性质 五、水垢在锅内分布状况
根据锅炉内的热负荷、锅水蒸发强度和循环状态的不同，水垢在锅内颁情 况大致区分如下：
碳酸钙容易以结晶形态沉积在管壁上，形成坚硬的碳酸盐水垢。 2、热负荷高、锅水蒸发强度大的部位，受热面上形成坚硬、致密的硫酸盐、 硅酸盐水垢或混合水垢。 3、热负荷较低，锅水循环缓慢的部位（如汽包和下联箱等）由于锅水在这些 部位循环减慢，水中携带的腐蚀产物和泥渣容易沉积下来，形成氧化铁垢和泥垢。
锅炉水质处理
第一节 天然水中的杂质及对锅炉的危害
天然水中杂质，按其颗粒大小，可分为三类。颗粒最大的称为悬浮物；其 次称为胶体物；最小的是分子和离子，称为溶角物。
一、悬浮物 1、悬浮物的成分
悬浮物的成分是一些泥土、油、砂粒和动植物腐败后生成的有机物等不溶 性杂质，颗粒有直径在10-4毫米以上。
2、悬浮物危害 悬浮物主要对锅炉危害如下： （1）悬浮物的存在，会影响离子交换设备的运行。 （2）悬浮物直接进入锅炉，它会在锅筒内沉淀，使传热情况变坏，金属
（4）在运行时，再生较差交换剂首先与入口水相接触，水中的反离子浓度很 小，故这些交换剂还是能够朝除盐或软化方向进行的，那就充分利用了这一部分 交换剂的交换容量，提高其经济性。
（5）交换时水的流向和再生时再生液流向相反。 （6）运行关键在于不能交换剂乱层。 3、逆流再生工艺优点
逆流再生工艺与顺流再生工艺相比，具有如下优点： （1）提高了再生剂的利用率，降低了单耗。 （2）提高了出水质量。 （3）制水量大，每周期比顺流再生多10%~20%左右。 （4）节约工业用水。 （5）排出的废再生液浓度降低，废液量减少并减少对天然水的污染。 三、低流速再生法的操作

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第三节 工业锅炉水质标准
蒸汽锅炉水质标准（GB/T1576-2008）
适用范围：额定出口蒸汽压力小于3.8MPa，以水为介质的固定式 蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热 水锅炉和常压热水锅炉。
水处理方式：锅内加药处理、锅外水处理 锅内加药水处理：为了防止或减缓锅炉结垢、腐蚀，有针对性地
1.碳酸盐水垢 定义：以钙镁的碳酸盐为主要成分的水垢，包含氢氧化镁，其中
碳酸钙占50%以上。 特点：白色。遇酸生成气泡，酸洗时最容易除去。 2.硫酸盐水垢 定义：以硫酸盐为主要成分的水垢，占50%以上。 特点：黄色或白色，难溶于盐酸，酸洗时较难除去。 3.硅酸盐水垢 以硅酸盐为主要成分，占20%以上 特点：灰白色，不溶于盐酸，需要碱煮转型后才能酸洗掉。 4.混合水垢 以上几种水垢类型都占有一定比重。
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二、天然水的分类
1、该硬度分 低硬度水：YD=( ~1.0 )mmol/L 一般硬度水: YD=(1.0~3.5) mmol/L 较高硬度水: YD=(3.5~6.0) mmol/L 高硬度水: YD=(6.0~9.0) mmol/L 极高硬度水: YD=(9.0~ ) mmol/L
染离子交换树脂，进入锅炉后在锅炉内生成水垢。 2、胶体物质：颗粒直径在10-4mm~10-6mm之间，能稳定存在，进入
锅炉后生成水垢，产生大量泡沫，影响蒸汽品质。 3、溶解物质：颗粒直径在10-6mm以下，主要是溶解盐类和溶解气 体（氧气、二氧化碳）。
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四、锅炉用水分类
原水：未经任何处理的水； 补给水：原水经过处理后，用来补充锅炉排污和汽水损耗的水； 给水：直接进入锅炉的水，通常由补给水、回水和疏水等组成； 锅水：锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的