水處理培訓(xùn)教案課件

1、工業(yè)鍋爐水處理宜市特檢所：宋衛(wèi)江電話子郵箱：ycat666概 述一、學(xué)習(xí)重點1、化學(xué)、鍋爐及水處理基礎(chǔ)知識；2、鍋內(nèi)、鍋外水處理原理、設(shè)備操作等；3、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)分析方法。二、學(xué)習(xí)形式1、學(xué)員自學(xué)為主；2、老師講授重點，隨堂答疑，考前串講；3、少動筆、多動腦，理解助記憶。第一章 鍋爐基本知識第一節(jié) 鍋爐概述鍋爐：是利用燃料燃燒釋放的熱能或其它熱能，對水或其它介質(zhì)進行加熱，以獲得蒸汽、熱水或其它工質(zhì)的設(shè)備。鍋爐組成：由鍋、爐、附件儀表和附屬設(shè)備等四大部分組成。鍋-鍋爐中盛水、蒸汽或其它介質(zhì)的密封受壓部分，其作用是吸收“爐”釋放出的熱量，從而使低溫介質(zhì)變成高溫介質(zhì)；熱

2、水鍋爐使低溫水變成高溫水，蒸汽鍋爐將水變成具有一定壓力和溫度的蒸汽。鍋主要包括：鍋筒（汽包）、水冷壁、對流管、集箱（聯(lián)箱）、過熱器、再熱器和省煤器等。附屬設(shè)備-燃料的供給與制備系統(tǒng)和工作介質(zhì)的供給、循環(huán)系統(tǒng)等，主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃?xì)庋b置以及風(fēng)機、泵、出渣、清灰、空氣預(yù)熱、除塵等裝置。鍋爐的工作過程：鍋爐的工作包括以下三個連續(xù)進行的過程：燃料的燃燒或其它方式的放熱過程熱量向鍋水等工質(zhì)傳遞的傳熱過程工質(zhì)被加熱、汽化的吸熱過程鍋爐的特點：鍋爐是一種受熱、承壓、有發(fā)生爆炸危險的特種設(shè)備；鍋爐比一般機械設(shè)備的工作條件更為惡劣；鍋爐用途十分廣泛，各行各業(yè)都離不開它?；阱仩t的上述特點，特種

3、設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定：鍋爐等特種設(shè)備的生產(chǎn)（含設(shè)計、制造、安裝、維修、改造）、使用、檢驗檢測及其監(jiān)督檢查等環(huán)節(jié)，都必須嚴(yán)格遵循相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，從業(yè)人員（含操作和管理）必須持證上崗。 第二節(jié) 鍋爐的水汽循環(huán)水汽循環(huán) 鍋爐水汽循環(huán)是指鍋內(nèi)水和汽水混合物在鍋爐蒸發(fā)受熱面的閉合回路中有規(guī)律地、連續(xù)不斷地流動的過程。 鍋爐水循環(huán)方式有自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種。 自然循環(huán)是依靠受熱部分汽水混合物的密度小于不受熱水的密度，從而形成壓力差，促使鍋水流動。 強制循環(huán)是利用水泵的推動作用，強迫鍋水流動。 工業(yè)蒸汽鍋爐，絕大多數(shù)采用自然循環(huán)。水汽循環(huán)回路：第三節(jié) 鍋爐的分類鍋爐的分類: 鍋爐的分類方法很多： 按

4、用途分，如工業(yè)鍋爐、生活鍋爐、電站鍋爐、機車鍋爐等； 按結(jié)構(gòu)分：如水管鍋爐、火管鍋爐等； 按工質(zhì)分：如蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐等； 按熱源性質(zhì)分：如燃油鍋爐、燃煤鍋爐、余熱鍋爐等。工業(yè)鍋爐分類（電站鍋爐除外）： 鍋殼式鍋爐：立式鍋爐、臥式鍋爐等； 水管式鍋爐：直管鍋爐（如縱置式水管鍋爐）、彎管鍋爐（如單鍋爐水管鍋爐）等。第二章 化學(xué)基礎(chǔ)知識第一節(jié) 基本概念1、物理變化與化學(xué)變化 物理變化中物質(zhì)的組成不變，化學(xué)變化中有新的物質(zhì)產(chǎn)生。2、原子和原子量 原子：原子是化學(xué)變化中的最小微粒。 原子的質(zhì)量很小，常用相對原子量來表示。相對原子量無量綱（即沒有單位），可從資料中查得，常用于進行計算。

5、3、分子、分子式與相對分子量： 分子：是能夠獨立存在，并保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。 分子總是在不斷運動的狀態(tài)中。5、化合價：一種元素的原子（或原子團）能和其它原子（或原子團）相結(jié)合的數(shù)目稱為該原子的化合價。元素的化合價有正價和負(fù)價之分，通常符合以下規(guī)律（個別例外）： 氫的化合價為+1價，氧的化合價為-2價； 金屬元素一般都為正價； 非金屬元素與氧化合時為正價，與氫化合時為負(fù)價； 單質(zhì)的分子中，元素的化合價為零； 各種化合物分子，都是由正價元素與負(fù)價元素組成，且正價總數(shù)與負(fù)價總數(shù)必定相等。6、常見的化學(xué)反應(yīng)類型：置換反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中單質(zhì)的原子代替化合物中另一種原子的反應(yīng)。 例：Zn + 2H

6、Cl ZnCl 2+ H2化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上的物質(zhì)互相化合成一種新的物質(zhì)的反應(yīng)。 例：CaO + H2 O Ca(OH) 2分解反應(yīng)：由一種物質(zhì)分解成兩種或兩種以上的新物質(zhì)的反應(yīng)。 例：Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O 復(fù)分解反應(yīng)：由兩種化合物互相反應(yīng)，彼此交換成分，生成兩種新的化合物的反應(yīng)。 例：2NaOH + H2 SO4 Na2 SO4 +2 H2 O 氧化還原反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中，如反應(yīng)前后，參加反應(yīng)的元素的化合價發(fā)生了改變，該反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。 例：2Na2 SO3 + O2 2Na2 SO4第二節(jié) 酸、堿、鹽、氧化物及絡(luò)合物1、酸與酸的共性酸：凡是在

7、水溶液中電離出來的陽離子全部是H+化合物稱為酸。酸的共性： 能使酸堿指示劑變色。如石蕊試紙-紅色；甲基橙指示劑-紅色；酚酞指示劑-不變色。 與金屬氧化物反應(yīng)，生成鹽和水。 與堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成鹽和水。 與鹽反應(yīng)，生成新鹽和新酸。 與較活潑金屬反應(yīng)，生成鹽和氫氣。2、堿與堿的共性堿：凡是在水溶液中電離出來的陰離子全部是OH-化合物稱為堿。堿的共性：能使酸堿指示劑變色。石蕊試紙-藍色 ；甲基橙指示劑-黃色；酚酞指示劑-紅色。與非金屬氧化物反應(yīng)，生成鹽和水。與酸發(fā)生中和反應(yīng)，生成鹽和水。與鹽反應(yīng)，生成新鹽和新堿。第三節(jié) 物質(zhì)的量、摩爾及摩爾質(zhì)量1、基本單元：由于分子和原子等粒子極其微小，而物質(zhì)的性

8、質(zhì)通常是由數(shù)億萬個分子或原子體現(xiàn)出來的，為了便于運用建立了基本單元的概念?；締卧悄骋活惲Ｗ拥奶囟ńM合。 在化學(xué)反應(yīng)中，為了方便計算，通常將參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)以一價離子為基本單元。2、摩爾：摩爾是一系統(tǒng)物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所含的基本單元數(shù)與0.012kg的12C原子數(shù)目相等。 摩爾是物質(zhì)的量的法定計量單位，符號為mol，簡稱“摩”。在使用摩爾時必須指明基本單元。3、摩爾質(zhì)量：每摩爾物質(zhì)的質(zhì)量。單位為：g/ mol，用符號M表示。在數(shù)值上摩爾質(zhì)量等于該基本單元相應(yīng)的式量。 凡是涉及到“摩爾”概念，都須指明基本單元。對于同一物質(zhì)，規(guī)定的基本單元不同基摩爾質(zhì)量也就不同。如： H2 SO4的摩爾質(zhì)量為

9、98 g/ mol ；而1/2 H2 SO4的摩爾質(zhì)量為49 g/ mol。4、物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量：物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量是兩個不同的基本量。物質(zhì)的量其法定計量單位為mol，物質(zhì)的質(zhì)量其法定計量單位為Kg、g、mg。4、濃度：在一定量的溶液或溶劑中所含溶質(zhì)的量稱為溶液的濃度。5、常用的幾種濃度的表示方法 質(zhì)量百分比濃度：用溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液（溶質(zhì)+溶劑）質(zhì)量的百分比來表示的溶液的濃度。 溶質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量百分比濃度 = 100% 溶液質(zhì)量 溶質(zhì)質(zhì)量 = 100% 溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量 量濃度：以單位體積中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示的溶液濃度。常用CA來表示，A為基本單元。其法定單位為mol/m3，導(dǎo)出

10、單位是 mol/L。 摩爾濃度也是量濃度。它是指1000ml溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)，常用符號 mol/L表示。 體積比濃度：表示溶質(zhì)與溶劑按XY的比例配制的溶液的濃度。只適 用于溶質(zhì)為液體的溶液。 滴定度：是指1ml一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量（g、mg），常用符號TA表示（ A為被測物質(zhì)）。第三章 鍋爐用水基本知識第一節(jié) 水中雜質(zhì)及其對鍋爐的影響一、水中雜質(zhì)的分類 天然水中的雜質(zhì)種類很多，按其性質(zhì)分為：無機物、有機物、微生物；按其顆粒大小分為：懸浮物、膠體 、溶解物質(zhì)，其中溶解物質(zhì)又可分為：溶解鹽類和溶解氣體。1、懸浮物：是構(gòu)成水中混濁度的主要原因，粒徑大于10-4mm，可通

11、過自然沉降與過濾來除去。2、膠體：是構(gòu)成水中混濁度的主要原因，它大都是由許多分子或離子所組成的集合，粒徑一般為10-6mm-10-4mm，通過在水中加入混凝劑、混凝、澄清和過濾，可除去。3、溶解物質(zhì)：天然水中的溶解物質(zhì)大都以離子或溶解氣體的狀態(tài)存在，粒徑小于10-6mm，人的肉眼無法觀察到。二、水雜質(zhì)對鍋爐的影響 水中雜質(zhì)對鍋爐的影響是多方面的，不同雜質(zhì)分別對鍋爐運行產(chǎn)生各種不良影響。1、懸浮物對鍋爐的影響主要有： 在鍋內(nèi)產(chǎn)生沉積，形成泥垢，影響傳熱；易堵塞爐管、閥門，破壞水循環(huán)；因受熱面過熱造成鍋爐事故。 漂浮在蒸發(fā)面上，易引發(fā)汽水共騰，降低蒸汽品質(zhì)。 易污染離子交換樹脂，降低交換容量，影響

12、交換器出水品質(zhì)。2、膠體對鍋爐的影響主要有： 在一定的條件下，膠體會在受熱面上結(jié)生難以除去的堅硬水垢。 當(dāng)給水中膠體含量較高時，在蒸發(fā)面上產(chǎn)生大量泡沫，易惡化蒸汽品質(zhì)，影響水位的正確顯示，影響鍋爐安全運行。 膠體可將離子交換樹脂包裹起來，降低樹脂的交換能力，造成樹脂中毒，影響交換器出水品質(zhì)。3、溶解物質(zhì)對鍋爐的影響主要有： 鈣、鎂及其它高價金屬離子（其含量稱為“硬度”）是引起鍋爐結(jié)垢的最主要原因。 碳酸鹽等堿性溶解物質(zhì)濃度過高時，不但會嚴(yán)重影響蒸汽品質(zhì)，還易引起堿性腐蝕。 鐵離子會加速鍋爐的電化學(xué)腐蝕；極易使離子交換樹脂中毒，大大降低樹脂的交換容量，影響出水品質(zhì)。 氯離子是一種活化離子，在一定

13、的條件下會破壞金屬表面的保護膜，加速腐蝕的進行；特別易發(fā)生點蝕。 第二節(jié) 鍋爐水處理的目的與要求一、鍋爐用水的分類 鍋爐用水根據(jù)其部位和作用的不同，可分為以下幾種：原水、給水、補給水、生產(chǎn)回水和凝結(jié)水、鍋水、排污水、冷卻水等。 在水處理工藝中，常把未經(jīng)鈉離子交換處理的水稱為生水或硬水；把經(jīng)鈉離子交換軟化處理后的水稱為軟水；把經(jīng)陽、陰離子交換處理后的水稱為除鹽水。二、水中雜質(zhì)對鍋爐的危害1、水質(zhì)不良對鍋爐的危害主要有：結(jié)垢、腐蝕、蒸汽品質(zhì)惡化。2、鍋爐水質(zhì)不良的后果：鍋爐事故、經(jīng)濟損失。三、鍋爐水處理的目的與要求1、目的： 除去對鍋爐有害的雜質(zhì)，防止鍋爐結(jié)垢和腐蝕，保持蒸汽品質(zhì)良好，保證鍋爐安全

14、經(jīng)濟運行。2、根據(jù)鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則的規(guī)定，鍋爐水處理的主要要求有： 因鍋爐、水源實際，選擇合理、有效的水處理方法； 正確選用水處理設(shè)備（包括離子交換樹脂）和藥劑； 做好水處理設(shè)備的安裝、調(diào)試及驗收工作； 做好日常水質(zhì)處理、水質(zhì)分析和檢驗工作； 水處理人員需經(jīng)培訓(xùn)合格后，持證上崗。第三節(jié) 鍋爐水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)：就是指水和其中的雜質(zhì)所共同表現(xiàn)的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)：評價水質(zhì)好壞的項目，稱為水質(zhì)指標(biāo)。二、工業(yè)鍋爐常用的水質(zhì)指標(biāo)1、懸浮物（XG）：是指經(jīng)過過濾后分離出來的不溶于水的固體混合物的含量。包括懸浮物和膠體。計量單位用mg/L表示。2、溶解固形物(RG)：表示水中各種溶解鹽類含量的總和。溶解固

15、形物的計量單位用mg/L表示。 鍋水中溶解固形物指標(biāo)主要是用來衡量鍋水的濃度，以便合理地控制鍋爐的排污量。 在一定的條件下，水中的溶解固形物含量與氯離子（Cl-）的含量比值接近于常數(shù)。因此可以通過測定水中氯離子的含量來間接控制鍋水的濃度。 此外測定水中電導(dǎo)率也是一種方便、快捷地衡量水中含鹽量的方法3、硬度（YD）：表示水中高價金屬離子的總濃度。通常指水中鈣、鎂離子（Ca2+、Mg2+）的含量。 硬度分為：碳酸鹽硬度，即暫時硬度； 非碳酸鹽硬度，即永久硬度。 硬度的計量單位用mmol/L表示。 硬度的基本單元：C（1/2Ca2+、1/2Mg2+），規(guī)定以一價離子為基本單元。4、堿度（JD）：表示

16、水中能接受氫離子（H+）的一類物質(zhì)的量。 堿度分為：酚酞堿度（ JD酚）、甲基橙堿度（ JD總也稱總堿度）。 堿度的計量單位用mmol/L表示。 堿度的基本單元：C（OH-、1/2CO32- 、HCO3-），規(guī)定以一價離子為基本單元5、 PH值：氫離子濃度的負(fù)對數(shù)，是表征溶液酸堿性的指標(biāo)。PH值7溶液呈酸性， PH值7溶液呈中性，PH值7溶液呈堿性。6、相對堿度（XJ）：是為了防止鍋爐產(chǎn)生堿脆而規(guī)定的一項技術(shù)指標(biāo)。相對堿度表示鍋水中游離NaOH含量與溶解固形物的比值，無量綱。 （2JD酚-JD總）40 相對堿度 = - 溶解固形物7、溶解氧：表示水中氧（O2）的含量。計量單位用mg/L表示。8

17、、鐵離子：表示水中鐵離子（Fe3+、Fe2+）的含量。計量單位用mg/L表示。第四章 工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一、現(xiàn)行的工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB1576-2001工業(yè)鍋爐水質(zhì)，由國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年1月10日發(fā)布， 2001年10月1日實施。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定出口蒸汽壓力小于等于2.5MPa ，以水為介質(zhì)的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐，也適用于以水為介質(zhì)的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。1、蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應(yīng)采用鍋外化學(xué)水處理，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見教材P75/表1。2、額定蒸發(fā)量小于等于2t/h，且額定蒸汽壓力小于等于1.0MPa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐（如對汽、水品質(zhì)無特殊要求）也可以

18、采用鍋內(nèi)加藥處理，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見教材P76/表2。3、承壓熱水鍋爐給水應(yīng)進行鍋外水處理，對于額定功率小于等于4.2MW非管架式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐，可采用鍋內(nèi)加藥處理，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見教材P77/ 表3。4、直流（貫流）鍋爐給水應(yīng)采用鍋外化學(xué)水處理，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按教材P75/表1中額定蒸汽壓力大于1.6MPa 、小于等于2.5MPa 的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。5、余熱鍋爐及電熱鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)符合同類型、同參數(shù)鍋爐的要求。二、工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的說明1、標(biāo)準(zhǔn)名稱由原來的低壓鍋爐水質(zhì)改為 工業(yè)鍋爐水質(zhì)；2、適用范圍擴大到汽水兩用爐和常壓熱水鍋爐；3、允許經(jīng)當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器監(jiān)察機構(gòu)同意后，對堿度指標(biāo)的上限值適當(dāng)放寬；4、

19、增加了可采用測定電導(dǎo)率的方法來間接控制鍋水溶解固形物。5、規(guī)定對全焊接鍋爐相對堿度可不控制。6、對采用鍋外化學(xué)水處理方法的燃油、燃?xì)忮仩t的給水增加了含鐵量的控制指標(biāo)。7、對采用鍋內(nèi)加藥處理方法的熱水鍋爐，其額定功率由2.8MW放寬到4.2MW；給水的總硬度也由4 mmol/L放寬到6 mmol/L。8、對直流和貫流式鍋爐及電熱鍋爐的水質(zhì)提出了具體要求。三、水質(zhì)指標(biāo)的控制1、日常簡化分析：一般日常簡化分析至少應(yīng)包括以下幾項：硬 度、堿度（包括酚酞堿度）、PH值、氯離子和溶解氧（用除氧器除氧）。2、標(biāo)準(zhǔn)中鍋水堿度的下限是為了保證除去鍋水硬度，防止結(jié)垢而設(shè)的；鍋水堿度的上限是為了防止因堿度過高影響蒸

20、汽品質(zhì)而設(shè)的；所以鍋水堿度指標(biāo)既不能低，也不能過高。3、應(yīng)定時對給水水箱中的軟水硬度進行監(jiān)測。4、采用監(jiān)測氯離子來控制鍋爐的排污率。第五章 鍋爐的腐蝕與防腐第一節(jié) 金屬腐蝕概述金屬腐蝕：是指金屬表面與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭到破壞的現(xiàn)象。 鍋爐腐蝕的主要危害：縮短鍋爐使用壽命，造成經(jīng)濟損失；易引起事故，影響鍋爐安全運行；增加水中金屬離子含量，引起受熱面結(jié)垢。一、腐蝕分類1、按腐蝕機理分為：電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕2、按腐蝕狀態(tài)分為：全面性腐蝕（包括均勻腐蝕和不均勻腐蝕）、局部性腐蝕（如點腐蝕、表皮下腐蝕、穿晶腐蝕等）3、按腐蝕介質(zhì)分為：氧腐蝕、酸性腐蝕、堿性腐蝕二、鍋爐腐蝕的危害三、影響

21、金屬腐蝕的因素 溶解氧、PH值、CO2、含鹽量、 Cu2+、Fe3+、溫度、鍋爐熱負(fù)荷、水的流速等。第二節(jié) 給水除氧 給水除氧是防止鍋爐金屬腐蝕，保證鍋爐熱力系統(tǒng)安全運行的重要措施之一。常用的目前除氧方法主要有：1、熱力除氧：常用設(shè)備是淋水盤熱力除氧器，見教材P1062、真空除氧：常用設(shè)備是真空式除氧器，見教材P1093、化學(xué)除氧（除氧成本較高）：常用除氧劑有：亞硫酸鈉、聯(lián)氨和復(fù)合有機除氧劑等4、其它新型除氧裝置：解析除氧器、微電腦自控過濾除氧器（以海綿鐵作為除氧濾料，近期市場發(fā)展較快）第三節(jié) 鍋爐防腐與保護一、金屬保護膜的作用 鍋爐在正常運行情況下，金屬表面常會覆蓋著一層致密的四氧三鐵（Fe

22、3O4）的膜，該物質(zhì)對金屬具有良好保護性能。它能將金屬與周圍介于質(zhì)隔離開來，使腐蝕速度降低。但是如果鍋爐水質(zhì)控制不好，尤其是PH值過低或過高，破壞了保護膜，那么金屬就會加速發(fā)生腐蝕。二、停用鍋爐的腐蝕 鍋爐在停用期間腐蝕速度要比運行期間快得多，大多數(shù)的鍋爐腐蝕是由于停爐保護不當(dāng)造成的。停爐腐蝕不僅會縮短鍋爐的使用壽命，而且會形成運行隱患。1、停爐腐蝕的原因：鍋爐停用后，外界空氣大量進入鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)，大量的氧溶解于鍋爐金屬表面的水膜中，引起氧腐蝕。如水膜下有水垢，腐蝕將更加強烈。 2、停爐腐蝕的影響因素：濕度、水中含鹽量、金屬表面的清潔程度。三、停爐保護的常用方法1、干法保護：干燥劑法、烘干法

23、、涂料法。 2、濕法保護：堿液法、亞硫酸鈉法、保持壓力法。 停爐在1個月以內(nèi)，適合選用烘干法、保持壓力法； 停爐在1-3個月以內(nèi)，適合選用堿液法、亞硫酸鈉法； 停爐在3個月以上，適合選用干燥劑法、涂料法。第六章 鍋爐垢渣的形成、危害及排污水垢：附著在鍋爐水側(cè)受熱面上，難溶的鹽類固體沉積物。水渣：鍋水中呈松散狀的固體沉積物。水渣在高溫條件下易轉(zhuǎn)化為二次水垢。一、水垢的形成機理（原因）1、受熱分解；2、溶解度降低；3、水的蒸發(fā)、濃縮；4、水中物質(zhì)相互反應(yīng)及轉(zhuǎn)化。二、水垢的危害1、浪費燃料，降低出力；2、引發(fā)事故，影響安全運行；3、堵塞管道，破壞水循環(huán)；4、造成垢下腐蝕，縮短鍋爐壽命。三、水渣的危害

24、1、影響蒸汽品質(zhì)；2、堵塞管道，影響水循環(huán)；3、形成二次水垢。四、水垢的防治1、加強鍋爐的給水處理，保證給水品質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。2、做好鍋爐的加藥、排污工作，保證鍋水品質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。3、加強鍋爐的運行管理，防止鍋爐汽水系統(tǒng)的腐蝕，減少給水中含鐵量，以確保鍋爐在無垢、無沉積物下運行。五、鍋爐排污1、排污的目的：降低鍋水中過高的含鹽量和堿性物質(zhì)，使之保持在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，排除鍋爐水表面的油脂和泡沫，以保證蒸汽品質(zhì)良好。及時排除鍋內(nèi)形成的水渣，防止水渣在受熱部位聚集成二次水垢，保證鍋爐安全運行。2、排污的方式：表面排污：分為表面連續(xù)排污和表面定期排污兩種，其功能主要是降低鍋水中濃縮物，排除鍋水表面

25、油脂和泡沫。 底部定期排污：是排除鍋內(nèi)水渣和泥垢等底部沉積物的有效方法3、排污的要求：正確運用不同的排污裝置，發(fā)揮各自的功能。如降低含鹽量，以調(diào)節(jié)表面排污為主；排除水渣，以底部排污為主。做到勤排、少排、均衡排。即排污次數(shù)要多，每次的排污量要少，排污的間隔時間要均勻。底部排污盡量在低負(fù)荷時進行。因為此時水循環(huán)速度低，水渣易下沉，有利排除。如有多個排污點的，每班至少一次都應(yīng)進行排污。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果調(diào)整鍋爐排污量和排污次數(shù)。鍋水應(yīng)定時取樣分析（一般低壓爐每2-4小時一次，中、高壓爐每1-2小時一次）。第七章 鍋爐的化學(xué)清洗鍋爐的化學(xué)清洗：就是采用某些化學(xué)藥劑，通過一定的清洗方法來清除鍋爐水汽系統(tǒng)中

26、的各種水垢、沉積物及污物，并使金屬表面形成良好的鈍化保護膜，它包括運行鍋爐的除垢清洗和新鍋爐的化學(xué)清洗。 一、 堿洗（煮）除垢1、堿洗除垢的原理 根據(jù)溶度積原理，當(dāng)溶液中存在溶度積較小的物質(zhì)時，可將溶度積較大的沉淀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀物質(zhì)。鍋爐表受熱面上的硫酸鹽水垢和硅酸鹽水垢酸溶性很差，且往往非常堅硬致密，通過堿煮可使其轉(zhuǎn)化為酸溶性較好且疏松的垢渣，同時在垢型轉(zhuǎn)化的過程中使水垢松動，甚至脫落。2、堿洗常用藥劑及用量 堿洗常用藥劑有：工業(yè)磷酸三鈉，碳酸鈉，氫氧化納等。 用量：鍋爐堿洗藥劑用量應(yīng)根據(jù)鍋爐結(jié)垢及臟污程度來確定。一般除垢時用量為：工業(yè)磷酸三鈉510kg/噸水，碳酸鈉36kg/噸

27、水，或氫氧化納24kg噸水。 二、鍋爐的酸洗1、鍋爐酸洗的條件：采用酸洗除垢的鍋爐應(yīng)符合下列條件之一，且每臺鍋爐酸洗間隔時間不宜少于兩年。（1）鍋爐受熱面被水垢覆蓋80%以上，且平均水垢厚度達到或超過下列數(shù)值： 對于無過熱器的鍋爐：1mm； 對于有過熱器鍋爐：0.5mm； 對于熱水鍋爐：1mm。（2）鍋爐受熱面有嚴(yán)重的銹蝕。2、鍋爐酸洗常用試劑 酸洗劑： 鹽酸、 氫氟酸、硝酸、 有機酸等； 緩蝕劑和添加劑 漂洗劑和純化劑三、新鍋爐的化學(xué)清洗1、常用藥劑及用量 煮爐常用的試劑為氫氧化鈉、磷酸三鈉、栲膠等。一般新鍋爐煮爐時用量見教材P135/表7-2。2、煮爐操作 加藥時，需將固體中的磷酸三鈉搗碎

28、并與栲膠攪拌均勻，用熱水先調(diào)成糊狀，然后稀釋成一定濃度注入鍋內(nèi)。氫氧化鈉也應(yīng)在堿液箱內(nèi)溶解成一定濃度后加入鍋內(nèi)。 整個煮爐時間不少于72小時，一般在0.2MPa壓力下煮24小時，再在50%-60%工作壓力下煮24小時，然后逐步壓火煮爐。 在0.2MPa壓力下煮爐時，最好維持在高水位煮爐，以便將汽包上部煮到。當(dāng)蒸汽壓力達到0.2MPa時，應(yīng)打開連續(xù)排污閥進行表面排污，直到煮爐結(jié)束。煮到48小時后，每隔2小時作一次定期排污，每次排污30秒。 煮爐停止后，當(dāng)鍋爐冷卻至40-60時，打開排污閥與放氣閥，將鍋水放盡，并用清水沖洗鍋爐內(nèi)部2-3次。第八章 加藥水處理（鍋內(nèi)水處理）一、鍋內(nèi)水處理的特點及適用

29、范圍1、鍋內(nèi)加藥水處理：是在水中加入某些化學(xué)藥劑，使之與水中雜質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)，生成流動性的水渣，通過鍋爐排污除去。鍋內(nèi)加藥水處理能減緩鍋爐的結(jié)垢和腐蝕。2、適用范圍：額定蒸發(fā)量小于等于2t/h，且額定蒸汽壓力小于等于1.0MPa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐；額定功率小于等于4.2MW非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。二、常用藥劑和阻垢原理1、鍋內(nèi)加藥水處理常用藥劑：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鹽、腐植酸鈉、栲膠等。2、鍋內(nèi)加藥水處理原理： 2NaOH + Ca（HCO3）2 = CaCO3+ Na2CO3+ 2H2O 4NaOH + Mg（HCO3）2 = Mg（OH）2 + 2Na2CO3+ 2H

30、2O Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3+ Na 2SO4 Na2CO3 + CaC12 = CaCO3+ 2 NaC1 2Na3PO4 + 3CaSO4 = Ca3（PO4）2 + 3Na 2SO4 2Na3PO4 + 3CaC12 = Ca3（PO4）2 + 6 NaC1三、復(fù)合防（阻）垢劑的作用及選用各種水處理試劑的作用各不相同，按一定的比例配制的復(fù)合防垢劑，能充分發(fā)揮藥劑的不同功效，獲得比單一藥劑更好的阻垢、除垢和防腐效果。1、復(fù)合防垢劑的作用要求2、復(fù)合防垢劑的選配（常用的幾種復(fù)合防垢劑）四、鍋內(nèi)加藥處理的藥量計算 因為只有非碳酸鹽硬度消耗堿量，對于非堿性水，若采用氫氧化鈉

31、、碳酸鈉和磷酸三鈉進行鍋內(nèi)加藥，可用以下公式計算加藥量：1、空鍋給水加堿量計算 G Na2CO3 =（YD JD + JDG）n53 G NaOH =（YD JD + JDG）（1 n）40 G Na3PO4 12H2O =YD5 + 65 總加堿量 = (G Na2CO3 + G NaOH + G Na3PO4 12H2O)Vk （克） G所加藥品的質(zhì)量，克/噸水； YD給水總硬度，mol/L； JD給水總堿度，mol/L； JDG鍋水所需維持的堿度，mol/L； n所加藥品的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，氫氧化鈉取10-20%，碳酸鈉取80-90%； Vk鍋爐水容量，噸；2、運行時給水加堿量計算 G Na2

32、CO3 =（YD JD + JDGP） n53 G NaOH =（YD JD + JDGP）（1 n）40 G Na3PO4 12H2O =YD5 總加堿量 = (G Na2CO3 + G NaOH + G Na3PO4 12H2O)Vb （克） P鍋爐排污率，取5-10%； Vb鍋爐補充水量，噸；五、鍋內(nèi)加藥水處理方法及注意事項1、加藥方法：間斷加藥、連續(xù)加藥2、加藥裝置3、注意事項第十章 鍋外離子交換水處理的原理與方法第一節(jié) 離子交換劑一、離子交換的基本知識1、鍋外鈉離子交換水處理 鍋外離子交換水處理，就是將水在進入鍋爐之前，通過交換劑的離子交換反應(yīng)，除去水中的離子態(tài)雜質(zhì)。當(dāng)水通過交換劑時

33、，水中同符號的離子相互交換。 低壓工業(yè)鍋爐通常采用鈉離子交換劑來除去水中硬度物質(zhì)，使水得到軟化，以防止鍋爐結(jié)垢。2、離子交換劑的結(jié)構(gòu) 離子交換劑由兩部分組成，即骨架（R）+ 活性基團。活性基團中有大量的可交換離子，如可交換離子為陽離子，即為陽離子交換劑；如可交換離子為陰離子，即為陰離子交換劑。 鈉離子交換劑也稱鈉離子交換樹脂，是一種陽離子交換劑，通常用符號RNa表示。二、離子交換樹脂的性能1、離子交換樹脂的物理性能：顏色、形狀、粒度、密度、含水率、溶脹性、耐熱性、溶解性、耐磨性等。2、離子交換樹脂的化學(xué)性能：可逆性、酸堿性、選擇性、交換容量等。三、離子交換樹脂的使用、貯存及復(fù)蘇1、新樹脂的預(yù)處

34、理： 新樹脂在使用前應(yīng)首先進行預(yù)處理，其目的是：洗去樹脂表面的可溶性雜質(zhì)及制造過程中帶入的金屬離子，并使樹脂轉(zhuǎn)型為所需要的形式。 0017鈉型離子交換樹脂的預(yù)處理：清洗轉(zhuǎn)型清洗2、樹脂的保存：轉(zhuǎn)為Na型，0-40濕狀存放。3、舊樹脂及污染后樹脂的復(fù)蘇第二節(jié) 鈉離子交換軟化處理的基本原理一、鈉離子交換的原理1、軟化：鈉離子交換的目的就是除去水中的Ca2+、Mg2+，使硬水變成軟水；即 2RNa + Ca2+（Mg2+） R2Ca（R2Mg）+ 2 Na+ 有效樹脂 硬水 失效樹脂 軟水2、再生：鈉離子交換樹脂失效后，必須用Na+再生劑進行再生，以恢復(fù)其軟化能力，通常用食鹽（NaC1）溶液作再生劑

35、；即 R2Ca（R2Mg）+ 2 Na+ 2RNa + Ca2+（Mg2+） 失效樹脂 鹽水 有效樹脂 廢液二、離子交換器的工作原理1、鈉離子交換器的工作原理 鈉離子交換器是重要的水處理設(shè)備之一，其主要作用是利用鈉離子交換樹脂除去水中的Ca2+、Mg2+，生產(chǎn)出供鍋爐使用的合格軟水，防止鍋爐結(jié)垢。其工作原理反應(yīng)式如下（僅以Ca2+為例）： 2RNa + Ca（HCO3）2 = R2Ca + 2NaHCO3 2RNa + CaSO4 = R2Ca + Na2SO4 2RNa + CaC12 = R2Ca + 2NaC1 硬水經(jīng)過鈉離子交換器后，水中的硬度被除去，而堿度未變，含鹽量有所增加。 常見

36、的鈉離子交換器：固定床鈉離子交換器、浮動床鈉離子交換器、移動床鈉離子交換器、自動控制式鈉離子交換器等。2、鈉離子交換器的運行情況（以固定床為例）失效層：上層Na+樹脂首先接觸生水，與Ca2+、Mg2+進行交換，并很快失效；工作層：當(dāng)上層Na+樹脂失效后，中層樹脂繼續(xù)與Ca2+、Mg2+進行交換，并將此過程不斷向下推移。保護層：經(jīng)過以上兩層樹脂的交換，樹脂中的Na+與水中的Ca2+、Mg2+的交換已達到平衡，下層樹脂尚未參加交換反應(yīng)，所以該層又叫尚未工作層。 交換器的運行，實質(zhì)上是其中的交換劑工作層自上而下不斷移動的過程，即失效層不斷增厚，工作層穩(wěn)定下移，保護層逐漸減薄。當(dāng)鈉離子交換器出水硬度值

37、接近水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)上限值時，應(yīng)進行再生處理。3、鈉離子交換的影響因素：運行流速、運行工況、再生程度、生水水質(zhì)、樹脂層高度、設(shè)備結(jié)構(gòu)、樹脂質(zhì)量、樹脂粒度、水溫。 三、再生影響因素： 影響再生的因素主要有：再生方式、再生劑用量、再生液濃度、再生液流速、再生液溫度、再生劑純度、再生設(shè)備構(gòu)造。 第十一章 離子交換水處理的設(shè)備、操作與管理一、離子交換器的運行工藝1、逆流固定床鈉離子交換器運行工藝（有中排裝置）：運行小反洗進再生液置換小正洗正洗 2、順流固定床鈉離子交換器運行工藝（無中排裝置）：運行反洗進再生液正洗 3、浮動床鈉離子交換器運行工藝（無中排裝置）：運行落床進再生液置換正洗二、水質(zhì)及離子交換器的異常

38、情況處理三、鍋爐水處理設(shè)備及水質(zhì)定期檢驗的一般要求 鍋爐水處理定期檢驗分兩部分:水處理設(shè)備系統(tǒng)檢驗、水質(zhì)監(jiān)督檢驗。 水處理設(shè)備系統(tǒng)檢驗為每一年一次；水質(zhì)監(jiān)督檢驗為每半年一次。 水處理定期檢驗工作由當(dāng)?shù)劐仩t壓力容器檢驗部門承擔(dān)。第十三章 鍋爐水質(zhì)分析第一節(jié) 水質(zhì)分析基礎(chǔ)知識一、常用的分析方法1、重量分析法：就是使被測的某種成分在一定條件下與試樣中的其它成分分離，然后以某種固體物質(zhì)形式稱重，根據(jù)稱得的物質(zhì)質(zhì)量來計算試樣中被測組分的含量。2、容量分析法：又稱滴定分析法，根據(jù)滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)不同，又可分為：中和滴定法、沉淀滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法等。3、比色分析法：是根據(jù)試樣溶液顏色深淺

39、的程度與已知標(biāo)準(zhǔn)溶液比較，來確定物質(zhì)濃度的方法。4、電化學(xué)分析法：利用物質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系來測定含量的方法。 二、化學(xué)試劑1、試劑等級 一級試劑：優(yōu)級純，若為基準(zhǔn)試劑，可用來直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液而不必標(biāo)定。 二級試劑：分析純，是水質(zhì)分析最常用的試劑。 2、有關(guān)規(guī)定一般溶液濃度應(yīng)精確至2%；標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度應(yīng)精確至0.0004；試劑的加入量按20滴相當(dāng)于1 ml來計算；取用試劑時，多余的試劑不得退回原瓶中；化學(xué)試劑應(yīng)專人妥善保管，在有效期內(nèi)使用。三、玻璃器皿及洗滌1、滴定管（酸式、堿式）、容量瓶、移液管（單刻度、復(fù)刻度）；2、量筒、燒杯、三角燒瓶3、試劑瓶（廣口、小口）、滴瓶、下口瓶4、玻璃

40、器皿的洗滌要求： 洗滌后的玻璃器皿一般不須干燥，其潔凈標(biāo)準(zhǔn)是將容器盛水之后放出，內(nèi)壁光滑而無水珠懸掛。四、水樣的采集第二節(jié) 鍋爐水質(zhì)分析一、堿度的測定1、試劑1%酚酞（乙醇）指示劑；0.1%甲基橙指示劑；甲基紅亞甲基藍混合指示劑；0.1000mol/L(1/2 H2SO4)標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.0500mol/L(1/2 H2SO4)標(biāo)準(zhǔn)溶液；2、測定方法生水堿度的測定鍋水堿度的測定3、計算CV1JD酚 = 1000 mmol/LVS C（V1 +V2 ）JD全 = 1000 mmol/L VSC硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L，(1/2 H2SO4)；V1 、V2消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；VS水樣

41、的體積，ml。二、硬度的測定1、試劑0.5%鉻黑T指示劑；PH=10氨氯化銨緩沖溶液；0.0200mol/L(1/2 EDTA)標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.0010mol/L(1/2 EDTA)標(biāo)準(zhǔn)溶液；2、測定方法生水硬度的測定軟水硬度的測定3、計算 CVYD = 1000 mmol/LVSCEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L，(1/2EDTA)；V消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；VS水樣的體積，ml。4、注意事項滴定速度、水樣溫度、金屬離子的干擾。 三、氯離子的測定1、試劑10%鉻酸鉀指示劑；1%酚酞（乙醇）指示劑；T=1.0000（1ml=1mg C1-）AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.10mol/L(1/

42、2 H2SO4)溶液；0.10mol/LNaOH溶液；2、測定方法調(diào)整水樣測定C1-空白試驗3、計算 T（V1 - V0 ）C1-含量 = 1000 mg /L VSTAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，（1ml=1mg C1-）；V1 、V0消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；VS水樣的體積，ml。4、注意事項 當(dāng)水樣中C1-含量大于100 mg /L時，須按下表量取水樣，并用除鹽水稀釋至100 m1后進行測定C1-含量（mg /L）： 101-200 200-400 400-1000VS（ml）： 50 25 10四、PH值的測定五、溶解固形物的測定六、懸浮物的測定七、溶解氧的測定八、鐵的測定第三節(jié)

43、 水質(zhì)分析常用試劑的配制一、一般試劑的配制二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制0.1000mol/L(1/2 H2SO4)硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定粗配：量取3 ml濃硫酸(密度：1.84)，緩慢注入500ml蒸餾水中，用蒸餾水稀釋至1000ml，搖勻。標(biāo)定：稱取0.2 g（精確至0.0002g）基準(zhǔn)無水Na2CO3 (270灼燒至恒重)，溶于50 ml蒸餾水中，加入3滴甲基紅亞甲基藍指示劑，用溶液滴定至紫色，煮沸2-3分鐘，冷卻后繼續(xù)用溶液滴定至紫色為終點，記錄所耗溶液的體積V1 ；用蒸餾水作空白試驗，記錄所耗溶液的體積V2 。 m1000 C配 = （V1 V2 ）52.99m無水Na2CO3的質(zhì)量，g；C配

44、所配制的硫酸溶液濃度，mol/L(1/2 H2SO4)；V1滴定無水Na2CO3所消耗硫酸溶液的體積，ml；V2空白試驗所消耗配制硫酸溶液的體積，ml。調(diào)整：一般只對C配C標(biāo) 的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進行調(diào)整，即需添加除鹽水。 C配 V水 = V配（ - 1） C標(biāo)V水需添加的蒸餾水體積，ml；V配所配制的剩余標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；C標(biāo)要求達到的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L。0.0500mol/L(1/2 H2SO4)硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定 可由0.1000mol/L(1/2 H2SO4)硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稀釋至2倍得到，不需標(biāo)定。0.0200mol/L(1/2 EDTA) EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定粗配

45、：稱取4gEDTA，溶于1000ml除鹽水中，搖勻。標(biāo)定：稱取2 g（精確至0.0002g）基準(zhǔn)ZnO (800灼燒至恒重)，用少許除鹽水濕潤，加11鹽酸溶解，用除鹽水稀釋至500ml，搖勻。 取ZnO溶液20.00ml，加80ml除鹽水，用10%氨水中和至PH為7-8，加5ml氨-氯氣銨緩沖溶液，5滴鉻黑T指示劑，用溶液滴定至純藍色為終點，記錄所耗溶液的體積V ； m1000 20 C配 = V40.6897 500mZnO的質(zhì)量，g；C配所配制的EDTA溶液濃度，mol/L(1/2 EDAT)；V滴定ZnO所消耗EDAT溶液的體積，ml。調(diào)整：當(dāng)C配C標(biāo)時，需添加除鹽水。 C配 V水 =

46、V配（ - 1） C標(biāo)V水需添加的蒸餾水體積，ml；V配所配制的剩余標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；C標(biāo)要求達到的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L。當(dāng)C配C標(biāo)時，需添加固體EDTA（固體體積忽略不計）。m = V配（C標(biāo)- C配）186.121000m需添加的固體EDTA質(zhì)量，g；V配所配制的剩余標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml。調(diào)整后的標(biāo)準(zhǔn)溶液，還需要按上述步驟進行標(biāo)定，直至符合要求。0.0010mol/L(1/2 EDTA) EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定 可由0.0200mol/L(1/2 EDTA) EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稀釋至20倍得到，不需標(biāo)定。T=1.0000（1ml=1mg C1-）AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定粗配：稱取