鍋爐水處理課件

1、1一、天然水中的雜質(zhì)一、天然水中的雜質(zhì)粒徑粒徑mm10-710-610-510-410-310-210-1110分類(lèi)分類(lèi)溶解物膠體懸浮物特征特征透明透明光照下渾濁光照下渾濁渾濁渾濁肉眼可見(jiàn)肉眼可見(jiàn)觀測(cè)方法觀測(cè)方法電子顯微鏡電子顯微鏡顯微鏡顯微鏡肉眼肉眼運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)布朗運(yùn)動(dòng)重力下沉處理方處理方法法離子交換離子交換超濾超濾精密過(guò)濾精密過(guò)濾自然沉淀過(guò)濾自然沉淀過(guò)濾電滲析電滲析反滲透反滲透混凝土混凝土澄清過(guò)濾澄清過(guò)濾自然沉淀自然沉淀不溶于水的分不溶于水的分子團(tuán)子團(tuán)不溶于水不溶于水成分成分離子、分子、氣體鐵、硅、鋁化合物，腐殖質(zhì)砂子、黏土、動(dòng)植物腐敗物2天然水中的溶解物天然水中的溶解物類(lèi)類(lèi)別別陽(yáng)離子

2、陽(yáng)離子陰離子陰離子含量含量名稱名稱符號(hào)符號(hào)名稱名稱符號(hào)符號(hào)鈣離子鈣離子Ca2+重碳酸根重碳酸根HCO3幾個(gè)幾個(gè)mg/L到幾十到幾十mg/L鎂離子鎂離子Mg2+氯根氯根CL鈉離子鈉離子Na2+硫酸根硫酸根SO42鉀離子鉀離子K2+ 鐵離子鐵離子Fe3+氟離子氟離子F十分之幾十分之幾mg/L到幾到幾個(gè)個(gè)mg/L錳離子錳離子Mn2+硝酸根硝酸根NO3銨離子銨離子NH4+碳酸根碳酸根CO323鈣、鎂離子鈣、鎂離子鈣、鎂離子：水溶解了某些礦物質(zhì)而生成鈣、鎂離子：水溶解了某些礦物質(zhì)而生成石灰石石灰石CaCO3 、白云石、白云石MgCO3 在水中生成在水中生成Ca2+、 Mg2+離子離子CaCO3+CO2+

3、H2OCa(HCO3)2=Ca2+2HCO3石灰石石灰石CaCO3在水中溶解度很小，但水中含有游在水中溶解度很小，但水中含有游離離CO2時(shí)，時(shí)，CaCO3轉(zhuǎn)化成溶解度比碳酸鈣大得多轉(zhuǎn)化成溶解度比碳酸鈣大得多的重碳酸鈣的重碳酸鈣Ca(HCO3)2，其溶解度取決于平衡狀，其溶解度取決于平衡狀態(tài)中的態(tài)中的CO2含量。含量。Mg2+比比Ca2+的含量小的含量小石膏：石膏：CaSO42H2O=Ca2+2H2O+SO424溶解氣體溶解氣體O2：主要來(lái)源于溶解大氣中的氧氣，一般：主要來(lái)源于溶解大氣中的氧氣，一般014mg/LCO2：主要來(lái)源水中或泥土中有機(jī)物的分解：主要來(lái)源水中或泥土中有機(jī)物的分解和氧化和氧

4、化5二、鍋爐用水二、鍋爐用水原水（生水）：水源水，地表水、地下水、原水（生水）：水源水，地表水、地下水、自來(lái)水自來(lái)水給水：直接進(jìn)入鍋爐、被鍋爐加熱、蒸發(fā)的給水：直接進(jìn)入鍋爐、被鍋爐加熱、蒸發(fā)的水，由回水補(bǔ)給水組成水，由回水補(bǔ)給水組成回水：回收循環(huán)使用的水回水：回收循環(huán)使用的水補(bǔ)給水：補(bǔ)充符合水質(zhì)要求的水補(bǔ)給水：補(bǔ)充符合水質(zhì)要求的水鍋水：鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)的水鍋水：鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)的水6水質(zhì)的影響水質(zhì)的影響-1鍋爐結(jié)垢：鍋爐結(jié)垢：水垢易在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中生成，水垢水垢易在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中生成，水垢導(dǎo)熱性比金屬差幾百倍；局部金屬壁溫過(guò)高，導(dǎo)熱性比金屬差幾百倍；局部金屬壁溫

5、過(guò)高，導(dǎo)致管壁起皰或裂縫導(dǎo)致管壁起皰或裂縫增加流動(dòng)阻力，影響水的正常循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)堵增加流動(dòng)阻力，影響水的正常循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)堵塞管路塞管路管內(nèi)水垢難以清除管內(nèi)水垢難以清除7水質(zhì)的影響水質(zhì)的影響-2鍋爐腐蝕鍋爐腐蝕水中的水中的O2、CO2，對(duì)金屬產(chǎn)生，對(duì)金屬產(chǎn)生化學(xué)化學(xué)腐蝕；腐蝕；水中的電解質(zhì)（酸、堿、鹽的水溶液）對(duì)水中的電解質(zhì)（酸、堿、鹽的水溶液）對(duì)金屬產(chǎn)生金屬產(chǎn)生電化學(xué)電化學(xué)腐蝕；嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生局部穿腐蝕；嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生局部穿孔孔汽水共騰汽水共騰蒸汽鍋爐鍋筒內(nèi)的水滴被蒸汽大量帶走的現(xiàn)象蒸汽鍋爐鍋筒內(nèi)的水滴被蒸汽大量帶走的現(xiàn)象鍋筒內(nèi)懸浮物、油脂、鹽分的含量隨著水蒸發(fā)鍋筒內(nèi)懸浮物、油脂、鹽分的含量隨著水蒸發(fā)

6、會(huì)增加，在汽水分界面產(chǎn)生泡沫，或汽水共騰，會(huì)增加，在汽水分界面產(chǎn)生泡沫，或汽水共騰，蒸汽大量帶水，使蒸汽含鹽量增加用汽設(shè)備蒸汽大量帶水，使蒸汽含鹽量增加用汽設(shè)備內(nèi)沉積、內(nèi)沉積、8鍋爐水質(zhì)指標(biāo)鍋爐水質(zhì)指標(biāo)兩種指標(biāo)兩種指標(biāo)代表水中雜質(zhì)離子的組成：代表水中雜質(zhì)離子的組成：Cl+、Ca2、溶解氧、溶解氧代表某些化合物之和或某種性能：硬度、堿度、代表某些化合物之和或某種性能：硬度、堿度、含鹽量等含鹽量等9鍋爐給水水質(zhì)指標(biāo)鍋爐給水水質(zhì)指標(biāo)-1目的：防止鍋爐給水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢目的：防止鍋爐給水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢指標(biāo)：指標(biāo)：1。懸浮物：。懸浮物：影響：有懸浮物，影響鍋內(nèi)加藥、除垢或鍋外影響：有懸浮物，影響鍋內(nèi)加藥

7、、除垢或鍋外化學(xué)處理化學(xué)處理指標(biāo)：鍋內(nèi)加藥，要求指標(biāo)：鍋內(nèi)加藥，要求20mg/L；鍋外化學(xué)處理；鍋外化學(xué)處理（離子交換），要求（離子交換），要求AAH-A0水中：碳酸鹽非碳酸鹽水中：碳酸鹽非碳酸鹽H:碳酸鹽非碳酸鹽碳酸鹽非碳酸鹽A:只有碳酸鹽沒(méi)有鈉鹽只有碳酸鹽沒(méi)有鈉鹽H=AA00只有碳酸鹽只有碳酸鹽HACO32、HCO3SO42、ClHACO32、HCO3HOH，酸性溶液，酸性溶液防止給水系統(tǒng)腐蝕：防止給水系統(tǒng)腐蝕： PH7中性；中性； PH7堿性。酸性水對(duì)鍋爐有腐蝕，給水堿性。酸性水對(duì)鍋爐有腐蝕，給水 PH74。含油量。含油量2mg/L原因：蒸汽凝結(jié)水、給水過(guò)程可能混入油原因：蒸汽凝結(jié)水、給

8、水過(guò)程可能混入油鍋水中漂浮，促成泡沫，汽水共騰，蒸汽質(zhì)量鍋水中漂浮，促成泡沫，汽水共騰，蒸汽質(zhì)量下降下降5。溶解氧：防止鍋爐腐蝕（。溶解氧：防止鍋爐腐蝕（mg/L)17鍋爐鍋爐鍋水鍋水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)-1目的：防止鍋內(nèi)結(jié)垢、腐蝕和蒸汽質(zhì)量不良目的：防止鍋內(nèi)結(jié)垢、腐蝕和蒸汽質(zhì)量不良1。總堿度：。總堿度：用甲基橙作指示劑滴定，水中用甲基橙作指示劑滴定，水中HCO3能全部反能全部反應(yīng)，測(cè)得水中堿度成分的總和，稱為總堿度應(yīng)，測(cè)得水中堿度成分的總和，稱為總堿度總堿度過(guò)高：堿性腐蝕應(yīng)力腐蝕；影響蒸汽總堿度過(guò)高：堿性腐蝕應(yīng)力腐蝕；影響蒸汽品質(zhì)品質(zhì)18鍋爐鍋爐鍋水鍋水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)-22。PH值：水中氫離子

9、濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值：水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)由于水的蒸發(fā)，使鍋水由于水的蒸發(fā)，使鍋水PH高于給水高于給水PH值值PH=813金屬表面形成致密的金屬表面形成致密的Fe3O4保護(hù)膜保護(hù)膜鍋水鍋水PH1012，PH較低，水對(duì)鍋爐腐蝕增強(qiáng)較低，水對(duì)鍋爐腐蝕增強(qiáng) Fe3O48H+2Fe3+Fe2+4H2O，破壞保護(hù)膜，破壞保護(hù)膜PH過(guò)高，游離的過(guò)高，游離的NaOH較多，易引起堿性腐蝕較多，易引起堿性腐蝕 Fe3O44NaOH 2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O鍋水中鍋水中PO43與與Ca2+反應(yīng)，只有反應(yīng)，只有PH較高才能生較高才能生成易排除的水渣成易排除的水渣19鍋爐鍋爐鍋水鍋水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)-33

10、。磷酸根。磷酸根PO431030mg/L維持一定的磷酸根，防止鈣垢維持一定的磷酸根，防止鈣垢PO43不能過(guò)高：生成不能過(guò)高：生成Mg3(PO4)2水垢水垢4。相對(duì)堿度：鍋水游離。相對(duì)堿度：鍋水游離NaOH含量與溶解固含量與溶解固形物含量之比形物含量之比游離游離NaOH含量：氫氧根堿度折算成含量：氫氧根堿度折算成NaOH的含的含量量相對(duì)堿度過(guò)高，引起金屬苛性脆化相對(duì)堿度過(guò)高，引起金屬苛性脆化相對(duì)堿度相對(duì)堿度5MPa，碳酸，碳酸鈉全部水解。高壓爐不能用碳酸鈉消除鈉全部水解。高壓爐不能用碳酸鈉消除非碳酸鈣硬度非碳酸鈣硬度37鍋內(nèi)水處理鍋內(nèi)水處理-5消除非碳酸鎂硬度消除非碳酸鎂硬度MgSO4+Na2C

11、O3MgCO3+Na2SO4MgCl2+Na2CO3MgCO3+2NaCl而而MgCO3水解：水解：MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2僅加僅加Na2CO3可近似取得同時(shí)加可近似取得同時(shí)加Na2CO3、NaOH的效果的效果38鍋內(nèi)水處理鍋內(nèi)水處理-6 加磷酸三鈉加磷酸三鈉 當(dāng)壓力過(guò)高，碳酸鈉水解過(guò)多，不能保持一當(dāng)壓力過(guò)高，碳酸鈉水解過(guò)多，不能保持一定的定的CO32濃度，改加磷酸三鈉濃度，改加磷酸三鈉Na3PO43Ca(HCO3)2+2Na3PO4=Ca3(PO4)2+3Na2CO3+3CO2+3H2O以鈣為例以鈣為例3CaSO4+2Na3PO4=Ca3(PO4)2+3Na2SO43CaC

12、l2+2Na3PO4=Ca3(PO4)2+6NaCl 生成的生成的Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2是膠體顆粒，是膠體顆粒，作為結(jié)晶晶核使作為結(jié)晶晶核使CaCO3、Mg(OH)2在其周?chē)谄渲車(chē)龀龀奢^流動(dòng)的泥垢，不易在金屬表面附著析出成較流動(dòng)的泥垢，不易在金屬表面附著 磷酸三鈉比碳酸鈉貴，混合使用磷酸三鈉比碳酸鈉貴，混合使用39其它方法其它方法物理法：物理原因改變水、雜質(zhì)的性質(zhì)？物理法：物理原因改變水、雜質(zhì)的性質(zhì)？磁水器：水在磁場(chǎng)作用下改變水分子和水中離磁水器：水在磁場(chǎng)作用下改變水分子和水中離子以及由這些離子所形成的化合物的晶格結(jié)構(gòu)，子以及由這些離子所形成的化合物的晶格結(jié)構(gòu)，從而改變鈣、

13、鎂離子析出的條件，形成松散的從而改變鈣、鎂離子析出的條件，形成松散的水渣？水渣？高頻改水器：同磁水器，只不過(guò)用高頻電場(chǎng)改高頻改水器：同磁水器，只不過(guò)用高頻電場(chǎng)改變結(jié)垢物質(zhì)的性質(zhì)？變結(jié)垢物質(zhì)的性質(zhì)？40六、除氧六、除氧原理：氣體在水中的溶解度與該氣體在水界原理：氣體在水中的溶解度與該氣體在水界面上的分壓力成正比，因此減少該分壓力至面上的分壓力成正比，因此減少該分壓力至零，則水中所溶解的氣體全排出零，則水中所溶解的氣體全排出熱力除氧：增加水界面上的蒸汽分壓力，使熱力除氧：增加水界面上的蒸汽分壓力，使其它氣體的分壓力減少；當(dāng)蒸汽壓力等于外其它氣體的分壓力減少；當(dāng)蒸汽壓力等于外界壓力時(shí)，其它氣體的分壓

14、力為零界壓力時(shí)，其它氣體的分壓力為零不僅可除氧，而且可除去其它氣體，不僅可除氧，而且可除去其它氣體，7g/L蒸汽壓力蒸汽壓力0.02MPa，飽和溫度，飽和溫度102104先軟化后除氧先軟化后除氧41真空除氧真空除氧抽真空，使氣體壓力為零抽真空，使氣體壓力為零蒸汽噴射泵或水噴射泵蒸汽噴射泵或水噴射泵真空度真空度90kPa，對(duì)應(yīng)水溫，對(duì)應(yīng)水溫60 ，0.05mg/L優(yōu)點(diǎn)：不用蒸汽、給水溫度低充分利用省煤器優(yōu)點(diǎn)：不用蒸汽、給水溫度低充分利用省煤器42解析除氧解析除氧使水界面上的氧氣分壓力為零使水界面上的氧氣分壓力為零燃燒消耗掉氧氣，生成不含氧的氣體燃燒消耗掉氧氣，生成不含氧的氣體不含氧的氣體與要除氧的軟水充分混合不含氧的氣體與要除氧的軟水充分混合特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、除氧溫度低，省煤器效用更大；特點(diǎn)