锅炉水处理基本知识

2019/10/211锅炉水处理基本知识卢丽芳河南省锅炉压力容器安全检测研究院2019/10/212介绍一、锅炉用水及水质二、水质标准及水质指标三、锅炉水处理方法四、锅炉停炉保护和锅炉化学清洗五、锅炉水（介）质处理检验六、复习2019/10/213水在锅炉中的作用水在电力生产过程中的作用1、传递能量；2、冷却介质。2019/10/214水的性质水是无色、无味、透明的液体。纯水是由氢和氧两种元素化合而成的，其分子式是H2O1、水有三态：随着温度的不同，水会呈现液态、汽态和固态三种形式。它们之间能够互相转化。2、水在一个大气压下、温度为4℃时体积最小，密度最大；超过或低于4℃时密度减小，体积膨胀。3、水的压缩性很小，受到压力时以相等大小的压力向各个方向均匀传递。4、水在容器内部对任何方向都有压力，在同一深度，对各个方向的压力都相等，深度增加，压力也增加，所以在同一锅炉上如果压力表装的高低位置不同，指示出的压力值也不同。5、水有连通器内，当水面上的压力相等时，各处的水面与锅筒（或汽包）中的水面是一致的。6、水的比热为4.19kJ/kg或1kcal/kg.℃，较其它液体大，即一定数量的水当温度升高时吸收的热量，比其它液体在相同情况下所吸收的热量多。7、水具有毛细现象。水在毛细管内形成向上的弯月面，管孔越细，上升量越大。8、水是极性分子，具有强的溶解能力。2019/10/215第一节锅炉用水及水质一、锅炉用水的水源1、地表水形成：雨水、雪水、泉水汇集种类：江河、湖泊、水库、海洋特点：悬浮物、溶解盐含量高、随季节变化大；有机物含量高。2019/10/216第一节锅炉用水及水质2、地下水形成：雨水、地表水渗流特点：过滤作用、悬浮物、菌类物含量少；水体不易被污染；含盐量较高。3、自来水形成：天然水净化而成特点：悬浮物少、有机物少、碱度小、余氯高。2019/10/217图0-1凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程2019/10/218二、锅炉用水的分类1、原水—生水：没有经过净化的天然水2、补给水：原水经过净化后用来补充锅炉汽水损失的水。类型：清水、软化水、除盐水、除氧水等3、凝结水：蒸汽经生产或采暖设备进行热交换冷凝后的水。特点：水量大、洁净、可回收利用；提高给水水质、减少水处理的工作量。2019/10/219二、锅炉用水的分类4、给水：供给锅炉工作的水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；排污量得当。2019/10/2110三、给水水质不良造成的危害1、锅炉结垢1.1结垢的成因：沉淀成垢---泥垢（悬浮物）析出成垢---软垢（碳酸盐）结晶成垢---硬垢（硫酸盐、硅酸盐）1.2结垢的危害：1.2.1浪费燃料：结垢1mm，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锅炉出力降低，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。。2019/10/2111三、给水水质不良造成的危害2锅炉腐蚀2.1金属受压元件破损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3.1起沫的原因：含盐量高；皂化反应；汽水共腾；蒸汽严重带水。3.2起沫的危害：蒸汽受到严惩污染；过热器管和蒸汽流通管道产生积盐；过热蒸汽温度下降；水位计液面模糊；在蒸汽流动系统产生水锤作用；引起系统腐蚀。2019/10/2112第二节水质标准和水质指标一、天然水中的杂质1、形成：水的溶解能力强；与大气、土壤、岩石接触；工业废水、生活废水污染。2、种类：悬浮物1—100um；胶体物1—100nm；溶解物0.1—1nm3、性质3.1悬浮杂质3.1.1成分：粘土、细砂、矿物废渣、有机物。3.1.2性质：颗粒直径大；呈悬浊状；动水中悬浮状；净水中沉淀状。3.1.3危害：受热面底部沉积；影响传热；影响水循环；造成受热面堵塞。2019/10/2113第二节水质标准和水质指标3.2胶体杂质3.2.1成分：无机矿物质；有机胶体；高分子物质；微生物；3.2.2性质：颗粒较小；比表面积大；表面电荷；分散状态；不易沉淀；光线散射3.2.3危害：受热面沉积；引起锅水起泡沫；蒸汽带水；汽水共腾。3.3气体杂质3.3.1成分：SO2、H2S、O2、N2、CO2等3.3.2危害：造成锅炉金属腐蚀3.4离子杂质3.4.1种类：阳离子、阴离子3.4.2形成：无机盐类溶于水3.4.3危害：形成水垢、锅水起沫、加速腐蚀2019/10/2114二、水质指标水质：是指水和其中的杂质共同表现的综合特性；水质指标表示水中杂质的种类及含量，用它来判断水质的优劣；水质标准是指水在具体应用中所限定的水质指标范围。工业锅炉的水质指标有两种：一是表示水中某种杂质含量的成分指标，另一种是为了技术上需要人为拟定的，反映水质某一方面特性的技术指标。技术指标通常表示某一类物质的总含量。2019/10/2115二、水质指标1、浊度：是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥土、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物和胶体物质等。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度，水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1FTU。2、含盐量：表示水中溶解盐类的总和。mg/l指标：溶解固形物RG电导率DD氯根CL-2019/10/2116二、水质指标3、硬度：表示水中某些高价金属离子含量的总和。单位：mmol/l分类：按阳离子分为钙硬、镁硬按阴离子分为暂硬、永硬4、碱度：表示水中能与强酸发生中和作用的所有碱性物质的总含量。单位：mmol/l分类：酚酞碱度、甲基橙碱度2019/10/2117二、水质指标5、相对碱度：表示水中游离氢氧化钠与溶解固形物的比值。6、PH值：表示水中氢离子浓度的负对数7、溶解氧；8、含油量；9、亚硫酸根；10、磷酸根；11、含铁量2019/10/2118GB1576—2008《工业锅炉水质》标准1、范围本标准规定了工业锅炉运行时的水质标准。本标准适用于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。本标准不适用于铝材制造的锅炉。2019/10/2119GB1576—2008《工业锅炉水质》标准–术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1原水rawwater未经过任何处理的水。3.2软化水softenedwater除掉大部分或全部钙、镁离子后的水。3.3除盐水demineralizedwater通过有效的工艺处理，全部或大部分去除水中的悬浮物和无机阳、阴离子等杂质后，所得成品水的统称。3.4补给水make-upwater原水经过处理后，用来补充锅炉汽水损耗的水。3.5给水boilerfeedwater直接进入锅炉的水，通常由补给水、回水和疏水等组成。3.6锅水boilerwater锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的水。3.7回水backwater锅炉产生的蒸汽、热水，作功后或热交换后返回到给水中的水。3.8锅内加药处理boilerwaterinternalchemicaltreatment为了防止或减缓锅炉结垢、腐蚀，有针对性的向锅内投加一定数量药剂的水处理方法。3.9锅外水处理boilerwaterexternaltreatment原水在进入锅炉前，对锅炉运行有害的杂质经过必要的工艺进行处理的方法。2019/10/2120GB1576—2008《工业锅炉水质》标准采用锅外水处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水和锅水水质应符合表1规定GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc4.1.2单纯采用锅内加药处理的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质额定蒸发量小于等于4t/h，并且额定蒸汽压力小于等于1.3MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉可以单纯采用锅内加药处理，但加药后的汽、水质量不得影响生产、生活。给水和锅水水质应符合表2规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc采用锅外水处理的热水锅炉，给水和锅水水质应符合表3规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc单纯采用锅内加药处理的热水锅炉水质对于额定功率小于等于4.2MW承压的热水锅炉和常压热水锅炉（管架式热水锅炉除外），可单纯采用锅内加药处理，但加药后的汽、水质量不得影响生产、生活。给水和锅水水质应符合表4规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc贯流锅炉、直流锅炉应采用锅外水处理，其水质应符合表5的规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc2019/10/2121GB1576—2008《工业锅炉水质》标准余热锅炉水质余热锅炉的水质指标应符合同类型、同参数锅炉的要求。补给水水质4.5.1应当根据锅炉的类型、参数、回水回收率、排污率、原水水质和锅水、给水质量标准选择补给水处理方式。4.5.2补给水处理方式应保证给水质量符合本标准。4.5.3软水器再生后或连续床出水氯离子含量不得大于进水氯离子含量1.1倍。4.5.4以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的锅炉正常排污率不宜超过10.0％；以除盐水为补给水的锅炉正常排污率不宜超过2.0％。2019/10/2122GB1576—2008《工业锅炉水质》标准回水水质回水质量应当保证给水质量符合本标准，并尽可能地提高回水利用率。回水质量符合表6规定，并应根据回水可能受到的污染介质，增加必要的监测项目。..\..\20110325宣贯\GB1576-2008讲稿.doc2019/10/2123第三节锅炉水处理方法一、锅外化学处理1、预处理2、沉淀软化法3、离子交换软化法二、锅内加药处理2019/10/21241、补给水处理：（1）预处理、（2）除盐处理2、给水处理：（1）加氨处理、（2）除氧处理3、锅水处理：（1）加磷酸盐处理、（2）排污4、凝结水处理：（1）混床精处理5、返回水处理：（1）除油、（2）除铁6、冷却水处理：（1）防腐（杀菌）（2）防垢（稳定处理）7、热力设备停用保护8、热力设备检验9、化学清洗10、水、汽质量监督火力发电厂水处理工作内容2019/10/2125预处理一、预处理的目的1、去除水中悬浮物质2、去除水中胶体物质二、预处理的药剂1、铝盐：硫酸铝；明矾；偏铝酸钠2、铁盐：硫酸亚铁；氯化铁三、预处理的方法1、混凝2、沉淀3、过滤2019/10/2126水的预处理第一节概述预处理目的：①去除水中悬浮物和胶体物质，使水澄清。②高硬度高碱度水软化降碱（石灰处理）预处理工艺流程：混凝、(沉淀)、澄清、过滤第二节水的混凝处理一、混凝原理水中悬浮物在水流滞缓或静止状态下会自行沉降。颗粒越细小，沉降越缓慢；当颗粒非常细小呈胶体状时，基本不会自行沉降。混凝处理：向水中投加混凝剂，通过混凝作用，破坏胶体的稳定性（此过程也称“脱稳”），使细微的悬浮物和胶体物颗粒凝聚成絮状大颗粒沉淀下来，使水得到澄清。2019/10/21271、胶体的稳定性Fe(OH)3胶核扩散层吸附层Cl-FeO+2、胶体的亲水性与憎水性促使水中胶体具有聚集稳定性的原因：（1）同种胶体微粒带有相同电荷、相互排斥；（2）胶体微粒的表面被水分子包围，阻碍了胶体颗粒间的接触；（3）胶体表面吸附有某些促使胶体稳定的物质