搜索
锅炉水处理学习报告一、学习内容系统图二、化学基础知识的学习⒈化学基本概念⑴元素:是具有相同核电核数的同一类原子的总称.⑵分子:是保持原物质的一切性质的最小微粒。⑶原子:是物质进行化学反应的最小微粒。⑷化学变化:物质本身发生变化,生成一种或几种新的物质的变化。⑸物理变化:物质没有发生本质的变化。⑹摩尔质量:1摩尔物质的质量,叫做摩尔质量。也就是6.02*(10)23个分子或原子的总量。符号常用M表示,单位是克/摩尔﹝g/mol﹞。⑺原子量:把一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子)的质量定为12作标准,而把其他原子的质量与它相比较,所得出的数值就是该原子的原子量。⑻电解质:把溶解于水或熔融状态下能够导电的物质。⒉物质的组成世界是由物质组成的;构成物质的元素只有109种。⒊物质的分类单质:以单质存在的分子。(例:Au、S、C等等)⑴有机物:(无)纯净物酸:电离生成的阳离子全部是氢离子,就叫酸。⑵无机物:化合物碱:电离生成的阴离子全部是氢氧根离子,就叫碱。盐:电离生成的有酸根与金属离子的,就叫盐。混合物:由不同种分子存在的物质。软水离子交换器盐皿水质分析水质标准锅炉化学基础知识1.方法2.仪器3.药品1.物质世界2.物质组成3.物质分类锅炉的排污1.结垢2.腐蚀3.蒸气品质GB1576-2001三、锅炉用水及水质分析⒈锅炉用水的水源⑴地表水:由雨水、雪水汇聚而成并存在于地壳表面的水。特点:受自然界影响较大水当中的悬浮物可溶解盐类随着季节的不同变化幅度较大。⑵地下水:也是有雨水雪水和地表水经过地层的渗流而形成。特点:由于在地层的渗透过程当中通过土壤和砂粒过滤作用去除了大部分的悬浮物和菌类,又由于与大气层和水界隔绝,水体不容易受到污染,但是,因水流经各类矿层,所以地下水中的盐量通常比地表水高。⑶自来水:由天然水经过自来水厂净化处理后经过管子输送到用户的水。特点:由于净化的过程当中,投加混凝剂、杀菌剂等药物,所以自来水中悬浮物、有机物和碱度都明显降低,但为了防止自来水中微生物的繁殖,通常向水中投加漂白粉或注入氧气,当这种成分过量时,对离子交换树脂具有较大的破坏作用。⒉锅炉用水的杂质⑴悬浮物:颗粒≥10–4mm悬浮物的危害:①进入离子交换器后污染离子交换树脂,降低交换剂的容量。②影响出水水质和进水量。③进入锅炉后受热很快下沉影响锅炉的传热和锅水循环,严重时可堵塞炉管造成停炉。⑵胶体:颗粒10–6mm～10–2mm特点:有较小的直径,较大的表面积,胶体通常带有相同的电荷.虽经较长时间静止也较难自然下沉。危害:进入锅炉后很快下沉形成沉积物,并在受热面上形成水垢泥和水渣,有机胶体引起锅水起沫,当浓缩到一定程度时会产生汽水共腾。⑶溶解物质:颗粒＜10–6mm主要是溶解在水中阴—阳离子及气体杂质。阳离子:Ca2＋、Mg2＋等反应生成水垢。①离子杂质:危害:阴离子:碳酸根、硫酸根等反应生成酸。氧气:溶解氧对金属有强烈的腐蚀作用。②气体杂质:二氧化碳:溶解于水中的二氧化碳具有酸性对金属直接产生腐蚀,而且破坏金属的保护膜,从而加剧氧腐蚀。⒊锅炉用水的名称⑴原水—俗称生水,没有经过任何净化处理的水。①清水:锅内加药使用的水。⑵给水—②软水:去除了硬度的水。(锅外化学处理)③除盐水:去除了水中全部阴阳离子的水。(高压锅炉)⑶锅水—受热沸腾的水(在锅内)①上排污:也称连续排污,排放掉含盐量、油污、泡沫等。⑷排污水—②下排污:也称定期排污,排放掉水垢、水渣、泥垢等排放掉一部分含盐量高和水污水垢的锅水。⒋给水水质不良对锅炉的危害⑴结垢⑵腐蚀⑶影响蒸气的品质⒌水质指标和水质标准水质:是指水和其中杂质所共同表现出来的综合特性。水质指标:表示水中杂质的种类和含量,用来判断水质的优劣。锅炉的水质指标⑴悬浮物:①悬浮固形物单位mg/L②浊度单位FTU⑵含盐量:①导电率②溶解固形物单位⑶硬度(YD):构成硬度金属阳离子①钙硬度②镁硬度③碳酸盐硬度④暂时硬度⑤永久硬度(非碳酸盐硬度)⑷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:氢氧根和碳酸根酚酞碱度碱度的分类: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4.2～4.5⑸PH值:锅水10～12防垢防腐能形成保护膜⑹溶解氧单位mg/L⑺含油量单位mg/L⑻有机物⑼亚硫酸盐单位mg/L⑽磷酸盐单位mg/L⒍水质指标间的关系⑴硬度与碱度之间的关系YDTYDFYD负YD＞JDJDYD﹣JD0YD＜JDYD0JD﹣YDYD＝JDYD00⑵碱度与PH值之间的关系锅水碱度＝CO2﹢OH-合格了碱度一定合格,反之异然。PH值＝OH-四、锅内加药处理方法⒈基本原理⑴防垢机理:锅内加药机理是向锅内投加合适的药剂与锅水中的结垢物质发生化学或物理作用生成水渣,通过锅炉的排污,达到防止或减轻锅炉结垢和腐蚀的目的。⑵关于“软化”含义的说明锅外化学处理—完全是化学反应的过程。区别锅内加药处理—化学反应与物理反应并存。⒉锅水中的沉淀物的形态及改变方法⑴沉淀物的形态①水渣—悬浮在锅水中②水垢—积附在锅炉金属受热面上⑵改变沉淀物的方法①创造条件使水垢变成水渣②向锅水中引入水渣的结晶核心③投加高分子聚合物④创造锅炉受热面清洁条件⑶使用特点①水处理设备简单投资小,操作方便②锅内加药是最基本的水处理方式,又是锅外化学处理的延续③锅内加药使用的配方它需与给水水质匹配④锅内加药对环境几乎没有污染,非常环保⒊锅内加药处理常用药剂⑴防垢剂—也叫软化剂,主要消除给水中的硬度。①碱性药剂②有机胶体③水质稳定剂⑵降碱剂⑶缓蚀剂⑷消沫剂⑸防油垢剂⒋国内常用水处理药剂的性能⑴NaOH(烧碱)作用:①能够有效的去除给水中的碳酸盐硬度②保持锅水的碱度,调节PH值防止锅炉腐蚀⑵Na2CO3(纯碱)作用:①能够有效的消除水中的钙镁离子②在锅内Na2CO3可以部分水解成NaOH所以具有NaOH的作用③保持锅水的碱度⑶Na3PO4·12H2O(磷酸三钠)作用:①它能沉淀给水中的钙镁盐类②增加泥垢的流动性③能够使硫酸盐和碳酸盐等老的水垢脱落④保持锅水的碱度,防止金属的腐蚀⑷磷酸氢二钠和磷酸二氢钠作用:与磷酸钠相似,不同是能够降碱度⑸六偏磷酸钠作用:①可以消除由于水质硬度而引起的给水系统注水器堵塞的故障②可以代替磷酸二氢钠⑹栲胶(红色)作用:①在金属表面生成中性的绝缘层②防止结晶的生成③能够使老的水垢脱落④能够吸收水中的溶解氧⒌几种常用的锅内加药的方法⑴天然碱法当JD＞YD时当YD＞4mmol/L带有负碱度的水作为给水直接使用⑵加碱处理⑶有机防垢剂处理⑷复合防垢剂⑸其他方法⒍锅内加药应注意的问题⑴先除垢再防垢⑵运行控制与管理⑶锅炉的排污,先排污在加药⑷定期停炉检查⑸水处理方法的选择⒎工业锅炉水质标准(GB1576—2001)项目给水锅水额定蒸气压力,MPa≤1.0＞1.0≤1.6＞1.6≤2.5≤1.0＞1.0≤1.6＞1.6≤2.5悬浮物,mg/L≤5≤5≤5–––总硬度,mmol/L≤0.03≤0.03≤0.03–––总碱度,mmol/L无过热器–––6～266～246～16有过热器––––≤14≤12PH(25℃)≥7≥7≥710～1210～1210～12溶解氧,mg/L≤0.1≤0.1≤0.05–––溶解固形物,mg/L无过热器–––＜4000＜3500＜3000有过热器––––＜3000＜2500SO3,mg/L––––10～3010～30PO4,mg/L––––10～3010～30相对碱度(游离NaOH/溶解固形物)––––＜0.2＜0.2含油量,mg/L≤2≤2≤2–––含铁量,mg/L≤0.3≤0.3≤0.3–––五、锅外离子交换水处理⒈离子交换剂:当水通过时,能将本身所含的某种离子与水中带有相同电荷的离子进行交换⒉软化原理2RNa﹢R﹢﹢2Na⒊钠离子的交换再生R﹢2Na2RNa﹢⒋影响再生效果的因素⑴再生方式:①顺流再生(用盐较多)②逆流再生(效果好,省盐)⑵再生剂用量Mz＝VR*E*K*M/∈×1000KgVR:树脂填装体积E:工作交换容量(800～1500mol/㎡*m)K:比耗(逆流取1.2～1.8,顺流取2～2.5)M:再生剂的摩尔量(例:Na＝23,Cl＝35.5NaCl＝23+35.5＝58.8)∈:再生剂的纯度⑶再生浓度(浓度比:5﹪/1/3～10﹪/2/3)⑷再生液的流速(化学反应有一个滞后的过程一般流速4～8m/h无顶压逆流2～4m/h)⑸再生液的温度(一般取50℃再生效过最好)⑹再生剂纯度⒌顺流离子交换器的再生操作反洗进再生液(从上往下)置换正洗运行⒍全自动离子交换软水器⑴时间型:——单机单柱,再生方式:顺流.适用间歇运行锅炉组成设备—①控制器②交换柱③盐水罐⑵流量型:——单机双柱或以上,再生方式:顺流.适用连续运行锅炉⑶运行天数的计算(时间型)Q＝VR·E/YD·Qd·TVR:树脂填装体积E:工作交换容量CaMgCaMgCaMgCaMgQd:单位时间的产水量T:原水的硬度(流量型)Q＝VR·E·∈/YDVR:树脂填装体积E:工作交换容量∈:余量YD:原水硬度六、锅炉水处理知识一、锅内水处理特点锅内水处理是通过向锅炉内投入一定数量的软水剂,使锅炉给水中的结垢物质转变成泥垢,然后通过排污将泥垢从锅内排出,从而达到减缓或防止水垢结生的目的。这种水处理主要是在锅炉内部进行的,故称为锅炉内水处理。锅内水处理有以下特点:1.锅内水处理不需要复杂的设备,故投资小、成本低,操作方便。2.锅内加药处理法是最基本的水处理方法,又是锅外化学水处理的继续和补充。经过锅外水处理以后还可能有残余硬度,为了防止锅炉结垢与腐蚀,仍加一定的水处理药剂。3.锅内水处理还不能完全防止锅炉结生水垢,特别是生成的泥垢,在排污不及时很容易结生二次水垢。4.锅内加药处理法对环境没有污染,它不像离子交换等水处理法,处理掉天然水多少杂质,再生后还排出多少杂质,而且还排出大量剩余的再生剂和再生后产物。而锅内加药处理方法是将水中的主要杂质变成不溶性的泥垢,对自然不会造成污染。5.锅内加药纯理法使用的配方需与给水水质匹配,给水硬度过高时,将形成大量水渣,加快传热面结垢速度。因而一般不适用于高硬度水质o二、锅内加药适用范围根据锅内水处理特点,只要符合下列条件,就可以采用锅内加药水处理法:1.锅炉没有水冷壁管;2.在运行中能保证可靠地排除锅炉内所形成的水渣;3.通过加药而形成的泥垢,不会影响锅炉安全运行;4.使用单位对蒸汽品质要求不高o三、锅内水处理常用药剂配方1.纯碱法此法主要向锅内投用纯碱(Na2C03),Na2C03在一定压力下,虽然能分解成部分NaOH,但对于成分复杂的给水,此法处理效果并不能令人满意。2.纯碱一栲胶法由于纯碱和栲胶的协同效率,要比单用纯碱效果好。3.纯碱一腐殖酸钠法此法又要比纯碱一栲胶法效果好,主要是腐殖酸钠的水处理效果要比栲胶优越的缘故。4.“三钠一胶“法“三钠一胶“法指的是碳酸锅,氢氧化锅、磷酸三钠和栲胶。此种方法在我国铁路系统有一套完整的理论和使用方法,管理得好,防垢率可达80×10-2以上。5.“四钠“法“四钠“法指的是碳酸锅、氢氧化锅、磷酸三钠和腐殖酸锅,此法处理效果优于三钠一胶法,对各种水质都有良好的适应性。6.有机聚磷酸盐,有机聚竣酸盐和纯碱法。此法是近几年才发展起来的阻垢剂配方,效果比较理想。7.有机聚磷酸盐、有机聚起酸盐、腐殖酸钠和纯碱法。此法也是近几年才发展起来的新的阻垢剂配方,纯碱不但其本身具有良好的防垢作用,而且还为有机聚磷酸盐和有机聚竣酸盐提供了阻垢条件,腐殖酸做是很好的泥垢调解剂,所以效果比上述配方就更为理想。四、锅内水处理常用药剩用量的计算水处理药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常无机药剂可按化学反应物质的量进行计算;而有机药剂(如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂)则大多按实验数据或经验用量进行加药。下面主要介绍氢氧化钠、碳酸锅、磷酸三钠用量计算。1.氢氧化钠和碳酸钠加药量的计算(1)空锅上水时给水所需加