鍋爐及鍋爐房設備_10供熱鍋爐水處理

1、第十章第十章供熱鍋爐水處理供熱鍋爐水處理 供熱鍋爐供應生產用汽、采暖、通風、空調、供熱鍋爐供應生產用汽、采暖、通風、空調、生活用熱生活用熱 鍋爐房送出的蒸汽大部分不能回收，熱水亦有鍋爐房送出的蒸汽大部分不能回收，熱水亦有損失，需要一定量補給水損失，需要一定量補給水 各種水源含有雜質，必須經過處理后才能作各種水源含有雜質，必須經過處理后才能作為鍋爐給水為鍋爐給水 鍋爐房須設置水處理設備以保證鍋爐給水質鍋爐房須設置水處理設備以保證鍋爐給水質量量鍋爐房工藝設計中的重要工作鍋爐房工藝設計中的重要工作第一節(jié)第一節(jié) 水中的雜質和水質標準水中的雜質和水質標準一、水中的雜質一、水中的雜質 天然水中的雜質按其顆

2、粒從大到小分三類：天然水中的雜質按其顆粒從大到小分三類： 懸浮物懸浮物水流動時呈懸浮狀態(tài)存在，不溶于水的水流動時呈懸浮狀態(tài)存在，不溶于水的顆粒物質，直徑顆粒物質，直徑10-4mm。通過濾紙可分離，砂子、。通過濾紙可分離，砂子、粘土及動植物的腐敗物質粘土及動植物的腐敗物質 膠體膠體微粒直徑微粒直徑10-610-4mm，許多分子和離子，許多分子和離子的集合體，不能通過濾紙分離的集合體，不能通過濾紙分離 離子和分子離子和分子水中的溶解物質水中的溶解物質(鈣、鎂、鉀、鈉等鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類鹽類)和溶解氣體和溶解氣體(O2、CO2)。鹽類以離子狀態(tài)存在，。鹽類以離子狀態(tài)存在，顆粒顆粒AAH- A0H=

3、AA00HAH0A-H 5.相對堿度相對堿度 鍋水中游離的鍋水中游離的NaOH和溶解固形物（干燥余量）和溶解固形物（干燥余量）含量之比值含量之比值 游離游離NaOH水中氫氧根堿度折算成水中氫氧根堿度折算成NaOH的含量：的含量：0H-40 為防止鍋爐為防止鍋爐苛性脆化苛性脆化而規(guī)定的一項技術指標而規(guī)定的一項技術指標 鍋爐在有高濃度鍋爐在有高濃度NaOH和高度應力集中的情況下，和高度應力集中的情況下，會產生晶間腐蝕會產生晶間腐蝕 發(fā)生苛性脆化的部位失去了金屬光澤，使鍋爐受發(fā)生苛性脆化的部位失去了金屬光澤，使鍋爐受熱面發(fā)生脆性破裂熱面發(fā)生脆性破裂 我國規(guī)定的相對堿度值必須小于我國規(guī)定的相對堿度值必

4、須小于0.2 水質指標水質指標pH值值表示水的酸堿性指標表示水的酸堿性指標酸性水對金屬有腐蝕性，因此鍋爐給水都酸性水對金屬有腐蝕性，因此鍋爐給水都要求要求pH7，而鍋水的，而鍋水的pH值通常要求控制值通常要求控制在在1012。溶解氧溶解氧(O2)水中溶解氧氣的濃度。水中溶解氧氣的濃度。mgL溶解氧腐蝕金屬，對壓力較高、容量較大溶解氧腐蝕金屬，對壓力較高、容量較大的鍋爐，鍋爐給水須除去溶解氧的鍋爐，鍋爐給水須除去溶解氧氧氣在水中溶解度隨溫度變化。水溫越高，氧氣在水中溶解度隨溫度變化。水溫越高，溶解度愈小溶解度愈小8.磷酸根磷酸根(PO43-)天然水一般不含磷酸根。天然水一般不含磷酸根。mgL 鍋

5、內加磷酸鹽處理鍋內加磷酸鹽處理消除汽鍋中的殘留消除汽鍋中的殘留硬度，使之形成松軟的堿式磷酸鈣水渣，硬度，使之形成松軟的堿式磷酸鈣水渣，隨鍋爐排污帶走；同時可消除一部分游離隨鍋爐排污帶走；同時可消除一部分游離苛性鈉，保證鍋水苛性鈉，保證鍋水pH值在一定范圍內值在一定范圍內 PO43-含量不能太高含量不能太高過高生成過高生成Mg3(PO4)2水垢水垢水質指標水質指標亞硫酸根亞硫酸根(SO32-)： mgL給水中的溶解氧可用亞硫酸鈉除去給水中的溶解氧可用亞硫酸鈉除去如亞硫酸根濃度過高：增加運行費用、溶如亞硫酸根濃度過高：增加運行費用、溶解固形物增加解固形物增加含油量：天然水一般不含油。含油量：天然水

6、一般不含油。 mgL蒸汽凝結水或給水在使用過程中可能混入蒸汽凝結水或給水在使用過程中可能混入油類油類鍋水含油及堿類等物質，在水位表面易形鍋水含油及堿類等物質，在水位表面易形成泡沫層，使蒸汽帶水量增加，影響蒸汽成泡沫層，使蒸汽帶水量增加，影響蒸汽品質品質GB/T1576-2008工業(yè)鍋爐水質工業(yè)鍋爐水質 鍋外化學水處理鍋外化學水處理 額定蒸汽壓力額定蒸汽壓力2.5MPa，以水為介質的固定式蒸汽鍋，以水為介質的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐采用，給水和鍋水的水質應符合表爐和汽水兩用鍋爐采用，給水和鍋水的水質應符合表10-2。 直流（貫流）鍋爐，水質符合表直流（貫流）鍋爐，水質符合表10-2規(guī)定。規(guī)定

7、。 鍋內加藥水處理鍋內加藥水處理 額定蒸發(fā)量額定蒸發(fā)量2 th、且額定蒸汽壓力、且額定蒸汽壓力1.0MPa的蒸汽的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐采用，水質符合表鍋爐和汽水兩用鍋爐采用，水質符合表10-3規(guī)定。規(guī)定。 承壓熱水鍋爐、額定功率承壓熱水鍋爐、額定功率4.2MW4.2MW非管架式承壓熱水非管架式承壓熱水鍋爐和和常壓熱水鍋爐，鍋爐和和常壓熱水鍋爐，水質符合表水質符合表10-4規(guī)定。規(guī)定。以以H+為基本單元為基本單元熱水鍋爐水質標準熱水鍋爐水質標準第二節(jié)第二節(jié) 鈉離子交換軟化鈉離子交換軟化 離子交換水處理離子交換水處理 原水進入鍋爐之前，通過與交換劑的離子交原水進入鍋爐之前，通過與交換劑的離子交換

8、反應，除去水中的離子態(tài)雜質換反應，除去水中的離子態(tài)雜質 降低硬度和堿度，以達到鍋爐用水的水質要降低硬度和堿度，以達到鍋爐用水的水質要求求一、離子交換劑一、離子交換劑 離子交換劑：具有離子交換性能的物質。遇水離子交換劑：具有離子交換性能的物質。遇水時將其本身所具有的某種離子和水中同符號的時將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換離子相互交換 由陽離子和復合陰離子根兩部分組成，后者由陽離子和復合陰離子根兩部分組成，后者是一種不溶于水的高分子化合物是一種不溶于水的高分子化合物 NaR鈉離子交換劑、鈉離子交換劑、HR氫離子交換劑氫離子交換劑 R復合陰離子根復合陰離子根 反應時，復合陰離子根是

9、穩(wěn)定的組成部分，反應時，復合陰離子根是穩(wěn)定的組成部分，陽離子和水中的鈣、鎂等離子互相交換陽離子和水中的鈣、鎂等離子互相交換 過去常用的離子交換劑為鈉氟和石磺化煤，現過去常用的離子交換劑為鈉氟和石磺化煤，現在主要采用合成樹脂在主要采用合成樹脂二、鈉離子交二、鈉離子交換軟化原理換軟化原理 對供熱鍋爐用水，主要采用鈉離子交換處理給水。處理后對供熱鍋爐用水，主要采用鈉離子交換處理給水。處理后的水質特點：的水質特點：2NaClRMClM2NaRSONaRMSOM2NaR2NaClCaRCaCl2NaRSONaCaRCaSO2NaR2NaHCORM)(HCOM2NaR2NaHCOCaR)Ca(HCO2Na

10、R22422422422432233223gggggg作用：與原水中非碳酸鹽硬度用：與原水中碳酸鹽硬度作 達到了除硬目的達到了除硬目的原水中的鈣、原水中的鈣、鎂鹽類變成了鈉鹽鎂鹽類變成了鈉鹽 達不到除堿目的達不到除堿目的原重碳酸鹽原重碳酸鹽堿度堿度(暫時硬度暫時硬度)轉變?yōu)殁c鹽堿度，轉變?yōu)殁c鹽堿度，且摩爾數相等且摩爾數相等 出水含鹽量稍有增加出水含鹽量稍有增加Na+的的摩爾質量略高于摩爾質量略高于0.5 Ca2+ 、 0.5 Mg2+交換劑失效交換劑失效 運行一段時間后，離子交換劑上的鈉離子大部運行一段時間后，離子交換劑上的鈉離子大部分轉為鈣、鎂型，出水硬度增高分轉為鈣、鎂型，出水硬度增高 交

11、換劑的工作能力交換劑的工作能力Eg 將出水硬度達到軟化水保證硬度作為交換劑將出水硬度達到軟化水保證硬度作為交換劑失效標志，按此計算失效標志，按此計算1m3濕態(tài)離子交換劑的濕態(tài)離子交換劑的軟化能力。軟化能力。 molm3 或或mmolL1 1m3交換劑能軟化鈣交換劑能軟化鈣鎂離子的摩爾數鎂離子的摩爾數交換劑還原（再生）交換劑還原（再生）2222ClM2NaR2NaClRMCaCl2NaR2NaClCaRgg 失效后的鈉離子交換劑用濃度為失效后的鈉離子交換劑用濃度為58的食的食鹽鹽(NaCl)溶液進行還原溶液進行還原 理論上還原理論上還原1mol鈣鎂硬度需鈣鎂硬度需NaCl 117g。在供在供熱鍋

12、爐房還原熱鍋爐房還原1mol鈣鎂硬度一般采用鈣鎂硬度一般采用140200g NaCl三、三、固定床固定床鈉離子交換設備及其運行鈉離子交換設備及其運行 固定床離子交換固定床離子交換 運行中離子交換劑層固定不動，原水由上而運行中離子交換劑層固定不動，原水由上而下不斷地通過交換劑層，完成反應過程下不斷地通過交換劑層，完成反應過程 四個步驟四個步驟 交換交換(軟化軟化)、反洗、還原、反洗、還原(再生再生)、正洗、正洗 按再生運行的方式分按再生運行的方式分 逆流再生、順流再生逆流再生、順流再生1.順流式再生順流式再生交換時原水和再生時還原液都由上向下流動交換時原水和再生時還原液都由上向下流動（1）鈉離子

13、交換器結構）鈉離子交換器結構 由交換器本體、進水裝置、排水裝置、再生液由交換器本體、進水裝置、排水裝置、再生液分配裝置、排氣管、反洗管、閥門等組成分配裝置、排氣管、反洗管、閥門等組成常用規(guī)格有常用規(guī)格有500、750、1000、1200、1500及及2000；交換器層高；交換器層高1.5、2、2.5m進水裝置交換時，使進水分配均勻；反洗時，將積留的懸浮物和破碎樹脂排出本體外排水裝置交換時，均勻匯集軟化水；反洗時，均勻配水再生液分配裝置均勻噴灑。當直徑500mm，不專設，將再生液通過進水裝置分配到交換器內(2)順流再生離子交換器運行順流再生離子交換器運行 運行循環(huán)運行循環(huán) 交換交換 反洗反洗 再

14、生再生 正洗正洗交換交換 當正洗出水質量符合要求時，即可投入軟化運行當正洗出水質量符合要求時，即可投入軟化運行 關閉下部排水閥或去反洗水箱的閥門，開啟軟水關閉下部排水閥或去反洗水箱的閥門，開啟軟水出水閥，向外供水出水閥，向外供水 水流速度隨原水硬度變化水流速度隨原水硬度變化 原水總硬空原水總硬空(Mmo1L)：2.5 5.3 8.9 14.5 采用的水流速度采用的水流速度(mh)： 20 15 10 5 用樹脂作為交換劑，流速一般為用樹脂作為交換劑，流速一般為1520mh反洗反洗 當交換劑失效后，停止軟化，用一定壓力的原水自下當交換劑失效后，停止軟化，用一定壓力的原水自下而上通過交換劑層，進行

15、反洗而上通過交換劑層，進行反洗 作用作用 松動離子交換劑層松動離子交換劑層 清除交換劑層中的懸浮物、破碎的交換劑和積存在清除交換劑層中的懸浮物、破碎的交換劑和積存在層中的氣泡層中的氣泡交換運行中，交換劑上層還起著過交換運行中，交換劑上層還起著過濾作用濾作用 操作順序操作順序 開啟反洗進水閥和上部排水閥，進行反洗至出水澄開啟反洗進水閥和上部排水閥，進行反洗至出水澄清為止清為止 關閉反洗進水閥和上部排水閥關閉反洗進水閥和上部排水閥 反洗流速為反洗流速為1118mh；反洗時間；反洗時間1015min再生再生 將失效的交換劑與再生液進行還原反應，使其恢復到將失效的交換劑與再生液進行還原反應，使其恢復到

16、具有交換能力的過程具有交換能力的過程 再生順序再生順序 開啟進再生液閥和下部排水閥開啟進再生液閥和下部排水閥 將配置好的再生液送入交換器上部，以將配置好的再生液送入交換器上部，以48mh的流速自上而下通過交換劑層的流速自上而下通過交換劑層 待經計算量的再生液（濃度以待經計算量的再生液（濃度以58為宜）全部進為宜）全部進入交換器后，關閉進再生液閥入交換器后，關閉進再生液閥 優(yōu)點優(yōu)點裝置簡單和操作方便裝置簡單和操作方便 缺點缺點下面的交換劑再生效果不理想下面的交換劑再生效果不理想 鹽液中反離子濃度越來越大，促使還原反應很難進鹽液中反離子濃度越來越大，促使還原反應很難進行行正洗正洗 用清水對再生后的

17、交換劑自上而下進行沖洗用清水對再生后的交換劑自上而下進行沖洗（沖洗水流方向與運行交換時水流方向一致）（沖洗水流方向與運行交換時水流方向一致） 作用作用 將再生好的交換劑層內的殘留再生液和再生產物將再生好的交換劑層內的殘留再生液和再生產物清除掉，以確保出水質量清除掉，以確保出水質量 正洗順序正洗順序 開啟進水閥，清水從交換器上部進入，以開啟進水閥，清水從交換器上部進入，以68mh流速自上而下沖洗交換劑層，由下部排水閥流速自上而下沖洗交換劑層，由下部排水閥排走，時間為排走，時間為3040min 為節(jié)約用水，在正洗后期關閉排水閥，并將正洗為節(jié)約用水，在正洗后期關閉排水閥，并將正洗水回收至反洗水箱，作

18、為下一周期的反洗用水水回收至反洗水箱，作為下一周期的反洗用水進水裝置交換時，使進水分配均勻；反洗時，將積留的懸浮物和破碎樹脂排出本體外排水裝置交換時，均勻匯集軟化水；反洗時，均勻配水再生液分配裝置均勻噴灑。當直徑500mm，不專設，將再生液通過進水裝置分配到交換器內2 逆流式再生逆流式再生 鹽液流向和水軟化流向相反鹽液流向和水軟化流向相反底部交換劑再生程度高底部交換劑再生程度高 鹽耗低鹽耗低含反離子較多的鹽含反離子較多的鹽液對上層失效程度大的交換劑液對上層失效程度大的交換劑仍能起到較好的再生作用，鹽仍能起到較好的再生作用，鹽液充分利用液充分利用 交換劑工作容量提高交換劑工作容量提高上層上層交換

19、劑先與硬度高的原水接觸，交換劑先與硬度高的原水接觸，能充分利用能充分利用 出水殘留硬度低出水殘留硬度低底部交換底部交換反應能持續(xù)進行反應能持續(xù)進行 節(jié)水節(jié)水廢液量少而濃度低，廢液量少而濃度低，小反洗和正洗水量少小反洗和正洗水量少 亂層現象亂層現象 中間排水裝置；壓實層；頂壓；中間排水裝置；壓實層；頂壓；低流速低流速逆流再生離子交換的運行逆流再生離子交換的運行 軟化軟化 小反洗小反洗 排水排水 頂壓頂壓 進再生液進再生液 逆流沖洗逆流沖洗 小正洗小正洗 正洗正洗 大反洗大反洗四、鈉離子交換系統(tǒng)四、鈉離子交換系統(tǒng) 一般根據原水硬度選擇離子交一般根據原水硬度選擇離子交換級數換級數 H8mmolL，宜

20、采用雙，宜采用雙級鈉離子交換系統(tǒng)級鈉離子交換系統(tǒng) 雙級系統(tǒng)雙級系統(tǒng) 第二級交換劑層高可較小，第二級交換劑層高可較小，可采用較高流速，對交換劑可采用較高流速，對交換劑的再生程度要求較高的再生程度要求較高 節(jié)省鹽量節(jié)省鹽量例題例題 某廠鍋爐房設置二臺某廠鍋爐房設置二臺SHL10-1.3350型鍋爐，型鍋爐，凝結水回收率凝結水回收率K30，鍋爐排污率，鍋爐排污率P5；原水總硬度原水總硬度H7.8mmoll，查得，鍋爐給水，查得，鍋爐給水允許硬度允許硬度H0.03mmoll 要求：選用鈉離子軟化設備，采用強酸陽離子要求：選用鈉離子軟化設備，采用強酸陽離子交換樹脂和順流再生，計算交換器的運行數據交換樹脂

21、和順流再生，計算交換器的運行數據鍋爐補給水應經鍋爐補給水應經軟化處理。補給軟化處理。補給水量指給水量與水量指給水量與合格的凝結水回合格的凝結水回收量之差，給水收量之差，給水量包括蒸發(fā)量、量包括蒸發(fā)量、排污量及設備和排污量及設備和管道漏損管道漏損1 1m3交換劑能交換劑能軟化鈣鎂離子軟化鈣鎂離子的摩爾數的摩爾數hmolmol固定式陽離子交換器固定式陽離子交換器的主要工藝計算的主要工藝計算離子交換器的內徑離子交換器的內徑d(m)Q離子交換器的出力，離子交換器的出力，m3/hv水通過交換器的空塔流速，水通過交換器的空塔流速，m/h離子交換器的運行延續(xù)時間離子交換器的運行延續(xù)時間T（一般（一般812h

22、）V離子交換器內裝交換劑體積，離子交換器內裝交換劑體積，m3E交換劑實際有效工作交換容量，交換劑實際有效工作交換容量，mol/ m3Q軟化水量，軟化水量，m3/hH進出離子交換器水中總硬度之差，進出離子交換器水中總硬度之差，mol/ m3vQd4QHVET 固定式陽離子交換器固定式陽離子交換器的主要工藝計算的主要工藝計算再生一次用鹽量（再生劑耗再生一次用鹽量（再生劑耗量）量）B(kg)b離子交換劑單位再離子交換劑單位再生劑耗量，生劑耗量， g / mol1000bEVB 離子交換離子交換軟化軟化反洗反洗再生再生正洗正洗軟化軟化+小反洗小反洗+排水排水+頂壓頂壓+進再生液進再生液+逆流沖洗逆流沖

23、洗+小正洗小正洗+正洗正洗+大反洗大反洗第三節(jié)第三節(jié) 離子交換除堿離子交換除堿 鈉離子交換的缺點鈉離子交換的缺點 只能使原水軟化，而不能除去水中堿度只能使原水軟化，而不能除去水中堿度 為保證鍋水堿度，導致鍋爐排污量增大為保證鍋水堿度，導致鍋爐排污量增大 氫氫鈉、氨鈉、氨鈉及部分鈉離子交換系統(tǒng)鈉及部分鈉離子交換系統(tǒng) 軟化水、降低堿度和含鹽量軟化水、降低堿度和含鹽量2NaClRMClM2NaRSONaRMSOM2NaR2NaClCaRCaCl2NaRSONaCaRCaSO2NaR2NaHCORM)(HCOM2NaR2NaHCOCaR)Ca(HCO2NaR22422422422432233223gg

24、gggg作用：與原水中非碳酸鹽硬度用：與原水中碳酸鹽硬度作一、氫鈉離子交換原理及系統(tǒng)一、氫鈉離子交換原理及系統(tǒng)1.氫離子交換軟化、除堿原理氫離子交換軟化、除堿原理 原水經氫離子交換劑進行離子交換的化學反應原水經氫離子交換劑進行離子交換的化學反應式為式為HCl2RMClM2HRSOHRMSOM2HRHCl2CaRCaCl2HRSOHCaRCaSO2HRCO2OH2RM)(HCOM2HRCO2OH2CaR)Ca(HCO2HR2242242242242222322223gggggg作用：與原水中非碳酸鹽硬度用：與原水中碳酸鹽硬度作222244224422MgClHR2HCl2MgRCaClHR2HC

25、l2CaRMgSOHR2SOHMgRCaSOHR2SOHCaR 失效后的離子交換劑，失效后的離子交換劑，用用1 12 2H H2 2SOSO4 4或或5 5HClHCl作還原劑，使交換作還原劑，使交換劑恢復成劑恢復成HRHR氫離子交換后水質特點氫離子交換后水質特點 HT轉變成水和轉變成水和CO2，達到了除硬、除堿和降低鹽，達到了除硬、除堿和降低鹽分的目的。其除鹽、除堿量與原水中分的目的。其除鹽、除堿量與原水中HT的摩爾的摩爾數相等數相等 HFT轉變?yōu)橛坞x酸，產生的酸量與原水中的轉變?yōu)橛坞x酸，產生的酸量與原水中的HFT的摩爾數相等的摩爾數相等HCl2RMClM2HRSOHRMSOM2HRHCl2

26、CaRCaCl2HRSOHCaRCaSO2HRCO2OH2CaR)(HCOM2HRCO2OH2CaR)Ca(HCO2HR2242242242242222322223ggggg作用：與原水中非碳酸鹽硬度用：與原水中碳酸鹽硬度作酸酸 性性 水水2.氫鈉離子交換系統(tǒng)氫鈉離子交換系統(tǒng) 通常與鈉離子交換聯合使用，使游離酸與經鈉通常與鈉離子交換聯合使用，使游離酸與經鈉離子交換后產生的堿相互中和離子交換后產生的堿相互中和 除硬、除堿除硬、除堿 三種系統(tǒng)三種系統(tǒng) 并聯并聯/串聯串聯/綜合綜合2232242342COOHNaClNaHCOHClCO2OH2SONaNaHCO2SOH（1）并聯系統(tǒng)）并聯系統(tǒng)運行關

27、鍵運行關鍵控制好原水水量分配控制好原水水量分配比例比例理論上，應使產生的酸理論上，應使產生的酸和堿度完全中和和堿度完全中和實際上，為避免混合后實際上，為避免混合后出現酸性水，應保留出現酸性水，應保留0.30.5mmoll的殘留的殘留堿度堿度NaNa1水量分水量分配計算配計算 HAFTTcFTNacFTNaTNa1HHAHAHH堿度堿度 硬度硬度HTHFT負硬度負硬度HAAH- A0H=AA00HAAH- A0H=AA00HAH0A-H 2222322223CO2OH2CaR)(HCOM2HRCO2OH2CaR)Ca(HCO2HRHRg用：與原水中碳酸鹽硬度作322332232NaHCORM)(

28、HCOM2NaR2NaHCOCaR)Ca(HCO2NaRNaRgg用：與原水中碳酸鹽硬度作SOClSOClSOCl1-24c-24Nac-24NaNa-AAAA HA（2）串聯系統(tǒng)）串聯系統(tǒng) 應在鈉離子交換器前設置應在鈉離子交換器前設置除氣器，否則除氣器，否則CO2形成碳酸形成碳酸后流經鈉離子交換器，出后流經鈉離子交換器，出水堿度重新增高水堿度重新增高HRNaHCONaRCOH332串聯系統(tǒng)設備投資高串聯系統(tǒng)設備投資高并聯系統(tǒng)只有部分原水進入鈉離子交換器，并聯系統(tǒng)只有部分原水進入鈉離子交換器，串聯系統(tǒng)全部原水最后都要通過鈉離子交換器；串聯系統(tǒng)全部原水最后都要通過鈉離子交換器；并聯系統(tǒng)需嚴格控制

29、水量比例，才能避免混合水呈酸性并聯系統(tǒng)需嚴格控制水量比例，才能避免混合水呈酸性NaNa1（3）綜合式）綜合式H-Na交換器交換器 在同一個交換器中同時裝有在同一個交換器中同時裝有HR和和NaR交換層，也稱雙層離子交換劑交換層，也稱雙層離子交換劑 原水先流經上層原水先流經上層HR離子交換劑，使水離子交換劑，使水呈弱酸性，再流經呈弱酸性，再流經NaR離子交換劑，離子交換劑，吸收酸性水中的氫離子及除去殘余硬吸收酸性水中的氫離子及除去殘余硬度度 交換劑失效后，先用一定量酸液還原，交換劑失效后，先用一定量酸液還原，使上層變成使上層變成HR型，再用食鹽還原型，再用食鹽還原H+比比Na+活性大，不會被置換出

30、來活性大，不會被置換出來NaClHRHClNaRSONa2HRSOH2NaR4242第六節(jié)第六節(jié) 鍋內加藥和其他水處理鍋內加藥和其他水處理 鍋內加藥水處理鍋內加藥水處理 將藥劑直接投加到鍋內或給水箱、給水管道將藥劑直接投加到鍋內或給水箱、給水管道中，使給水中的結垢物質經化學、物理作用中，使給水中的結垢物質經化學、物理作用生成松散、非粘附性的泥渣，通過排污將其生成松散、非粘附性的泥渣，通過排污將其排除，從而達到防止結垢或減輕鍋爐結垢和排除，從而達到防止結垢或減輕鍋爐結垢和腐蝕的目的腐蝕的目的 鈉鹽法鈉鹽法 有機膠法有機膠法 復合防垢劑復合防垢劑物理物理水處理水處理 采用物理方法來達到消除水中硬度

31、或改采用物理方法來達到消除水中硬度或改變水中硬度鹽類的結垢性質變水中硬度鹽類的結垢性質 磁化法磁化法外磁式磁水器外磁式磁水器 水中鈣鎂離子受磁場作用后，破壞了它們與水中鈣鎂離子受磁場作用后，破壞了它們與其他離子之間靜電吸引的狀態(tài)，導致結晶條其他離子之間靜電吸引的狀態(tài)，導致結晶條件的改變，不會生成堅硬水垢，形成松散泥件的改變，不會生成堅硬水垢，形成松散泥渣，隨污泥排出渣，隨污泥排出 高頻水性改變法高頻水性改變法 除垢器除垢器 殼體為陰極，鋼殼體為陰極，鋼管制成，殼體中管制成，殼體中心裝有金屬陽極心裝有金屬陽極 電子電源電子電源 產生高頻電磁場產生高頻電磁場電子水處理電子水處理儀工作原理儀工作原理

32、 防垢防垢高頻電磁場對流過的水高頻電磁場對流過的水進行處理，改變水原來的締合鏈進行處理，改變水原來的締合鏈大分子結構，使水分子間的氫鍵大分子結構，使水分子間的氫鍵斷裂形成單個分子；水中溶解鹽斷裂形成單個分子；水中溶解鹽的正負離子被單個水分子包圍，的正負離子被單個水分子包圍，運動速度降低，有效碰撞減少，運動速度降低，有效碰撞減少，靜電引力下降，鈣鎂離子無法與靜電引力下降，鈣鎂離子無法與碳酸根結合碳酸根結合 除垢除垢水體吸收大量被激活的水體吸收大量被激活的電子，使水的偶極矩增大與鹽類電子，使水的偶極矩增大與鹽類離子的親合力增加，管壁上原有離子的親合力增加，管壁上原有的水垢逐漸軟化以至脫落的水垢逐漸

33、軟化以至脫落 阻銹、殺菌和滅藻阻銹、殺菌和滅藻溶解在水溶解在水中的氧分子被單個水分子所包圍，中的氧分子被單個水分子所包圍，切斷了金屬腐蝕和微生物生成所切斷了金屬腐蝕和微生物生成所需要氧氣的來源需要氧氣的來源第七節(jié)第七節(jié) 鍋爐金屬的腐蝕鍋爐金屬的腐蝕 包括鍋爐給水系統(tǒng)和鍋爐本體的腐蝕包括鍋爐給水系統(tǒng)和鍋爐本體的腐蝕 均勻腐蝕均勻腐蝕/不均勻腐蝕不均勻腐蝕 腐蝕腐蝕金屬表面和其周圍介質發(fā)生化學或電金屬表面和其周圍介質發(fā)生化學或電化學作用而遭到破壞的現象化學作用而遭到破壞的現象 化學腐蝕過程中沒有電流產生，是純粹的化化學腐蝕過程中沒有電流產生，是純粹的化學反應學反應 電化學腐蝕過程中有電流產生電化學

34、腐蝕過程中有電流產生化學腐蝕化學腐蝕 水中存在水中存在O2 Fe+ 2H2O=Fe(OH)2+H2 2H2 + O2=2H20 4Fe(OH)2 + O2+2H2O= 4Fe(OH)3 水中同時存在水中同時存在CO2 Fe(OH)2 +2 CO2=Fe(HCO3)2 4Fe(HCO3)2 +2H2O+O2 = 4Fe(OH)3+8CO2電化學腐蝕電化學腐蝕 純鐵與雜質界面間產生電位差純鐵與雜質界面間產生電位差 “極化極化”現象現象 去極化去極化加快腐蝕過程加快腐蝕過程 pH7 2H+2eH2 溶解溶解O2 O2+2H2O +4e=4OH- 游離游離CO2 H2CO3=H+HCO3- 游離游離N

35、aOH Fe3+3OH- = Fe(OH)3第八節(jié)第八節(jié) 水的除氣水的除氣 水中溶解氧、二氧化碳氣體對鍋爐金屬壁面產生局部水中溶解氧、二氧化碳氣體對鍋爐金屬壁面產生局部腐蝕，須采取除氣措施腐蝕，須采取除氣措施 氣體溶解定律氣體溶解定律任何氣體在水中的溶解度與此氣體任何氣體在水中的溶解度與此氣體在水界面上的分壓力成正比在水界面上的分壓力成正比 水面上某種氣體分壓力愈小，則該氣體在水中的溶水面上某種氣體分壓力愈小，則該氣體在水中的溶解度愈小解度愈小 水溫愈高，氣體在水中溶解度愈小水溫愈高，氣體在水中溶解度愈小 常用除氧方法常用除氧方法 熱力除氧熱力除氧加熱至沸騰加熱至沸騰 真空除氧真空除氧真空狀態(tài)

36、達到沸點真空狀態(tài)達到沸點 解析除氧解析除氧將界面空間充滿不含氧的氣體將界面空間充滿不含氧的氣體 化學除氧化學除氧水中加藥消除溶解氧水中加藥消除溶解氧一、熱力除氧一、熱力除氧 將容器中的水在定壓下加熱到沸點，水面上的將容器中的水在定壓下加熱到沸點，水面上的蒸汽分壓力近似等于水面上的全壓力，氧氣及蒸汽分壓力近似等于水面上的全壓力，氧氣及其他氣體的分壓力趨近于其他氣體的分壓力趨近于0 此時氧氣及其他氣體在分中的溶解度很小，此時氧氣及其他氣體在分中的溶解度很小，即可以被分離出來即可以被分離出來 除氧、二氧化碳、氨和硫化氫等氣體除氧、二氧化碳、氨和硫化氫等氣體熱力除氧器的構造和工藝流程熱力除氧器的構造和

37、工藝流程 微正壓工況下運行微正壓工況下運行(0.02MPa對應汽水對應汽水飽和溫度飽和溫度102104) 微正壓微正壓便于便于排氣；防倒吸排氣；防倒吸 設置水封式安全設置水封式安全閥閥防超壓防超壓熱力除氧器熱力除氧器結構結構 脫氣塔脫氣塔軟水的加熱和除氣軟水的加熱和除氣 增大汽水接觸面積；維持足夠的沸騰時間以排氣增大汽水接觸面積；維持足夠的沸騰時間以排氣 噴霧填料式脫氣塔噴霧填料式脫氣塔 貯水箱貯水箱貯存已除氧水和兼作鍋爐給水箱貯存已除氧水和兼作鍋爐給水箱(3090min鍋爐給水量鍋爐給水量) 應始終保持沸騰狀態(tài)，以防氧氣重新溶解應始終保持沸騰狀態(tài)，以防氧氣重新溶解從貯從貯水箱底部引入再沸騰蒸

38、汽管，用蒸汽直接加熱除氧水箱底部引入再沸騰蒸汽管，用蒸汽直接加熱除氧水以彌補水箱的散熱損失水以彌補水箱的散熱損失 排氣冷卻器排氣冷卻器回收從脫氣塔頂部隨氣體一起排出的回收從脫氣塔頂部隨氣體一起排出的蒸汽熱量蒸汽熱量 當除氧器進水溫與除氧后的溫差當除氧器進水溫與除氧后的溫差810時安裝時安裝除氧水箱設置高度除氧水箱設置高度 除氧水箱水面至鍋爐給水泵軸心線間的正水頭除氧水箱水面至鍋爐給水泵軸心線間的正水頭Hz(m)計計算算 Hz=(h + hf + pg).100 h水泵吸水管道的阻力，水泵吸水管道的阻力，MPa hf 水泵的汽蝕余量，水泵的汽蝕余量，MPa pg 除氧水箱壓力瞬變裕量，除氧水箱壓

39、力瞬變裕量，0.0030.005MPa二、真空除氧二、真空除氧 利用低溫水在真空狀態(tài)下達到沸騰，達到除氧、利用低溫水在真空狀態(tài)下達到沸騰，達到除氧、減少鍋爐房自用蒸汽的目的減少鍋爐房自用蒸汽的目的 蒸汽噴射泵或水噴射泵蒸汽噴射泵或水噴射泵 關鍵關鍵 控制水溫控制水溫水溫高于對應飽和溫度水溫高于對應飽和溫度0.51 所需真空度保證所需真空度保證密封、液位穩(wěn)定密封、液位穩(wěn)定 不耗蒸汽、充分利用省煤器、需考慮氣蝕不耗蒸汽、充分利用省煤器、需考慮氣蝕三、三、解析除氧解析除氧 將不含氧的氣體與要除氧的軟水強烈混合，使將不含氧的氣體與要除氧的軟水強烈混合，使軟水中的氧就擴散到無氧氣體中去軟水中的氧就擴散到無氧氣體中去 裝置簡單、設備耗鋼和成本低、運行費用低、裝置簡單、設備耗鋼和成本低、運行費用低、省煤器作用大省煤器作用大四、化學除氧四、化學除氧 鋼屑除氧鋼屑除氧 使含有溶解氧的水流經鋼屑過濾器，鋼屑與使含有溶解氧的水流經鋼屑過濾器，鋼屑與氧反應達到目的氧反應達到目的 3Fe +2O2=Fe3O4 效果好壞效果好壞 接觸時間、水溫、鋼屑壓緊程度接觸時間、水溫、鋼屑壓緊程度 藥劑除氧