锅炉水处理——蒸汽锅炉方案.doc

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1、锅炉水处理的几种方法.一、锅炉定义及分类：锅炉是利用燃料燃烧所释放出的热量或工业产生中的余热，生产蒸汽或热水的设备。由于我国的锅炉种类繁多，很难用统一进展分类，以下介绍工业锅炉常用的几种分类方法。（1） 按用途分类：有电站锅炉、工业锅炉和生活用炉。（2） 按输出介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉和汽水两用锅炉。（3） 按燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。（4） 按蒸发量分类：有小型锅炉蒸发量小于20Th中型锅炉蒸发量为 2075Th 和小型锅炉蒸发量大于 75Th（5） 按压力分类有：低压锅炉工作压力不大于2.5 兆帕和高压锅炉工作压力为8.011.0 兆帕。二、 锅炉供热系统的水汽循环：

2、水循环对锅炉安全运行具有很重要的意义。锅炉金属受热在高温状态下工作。假设没有连续不断的水汽混合物冷却，则管避温度会很快上升，当温度超过了管子金属的耐热极限时，管避就有可能发生鼓包和蠕变严峻时经过处理。管避就会结生水垢，从而破坏锅炉水循环。这就是为什么全部锅炉都应安装软化水装置的道理。三、 锅炉给水水质的不良对锅炉的危害：水质不良，是指给水中含有较多的有害杂质，这种水假设不经过任何处理，将会带来以下危害。（1） 结垢：水在锅炉内受热后沸腾蒸发的结果，为水中的杂质供给了化学反响和不断浓缩的条件。当这 些杂质在锅水中到达饱和时，便有固体物质析出。所析出的固体物体，假设悬浮在锅水中， 就称为水渣；假设

3、结实地附着在受热面上，则称为水垢。人们称水垢为锅炉的“百害之源”， 关键是水垢的导热性太差。锅炉钢板的导热系数约为 4050 千卡米小时，而水垢的导热系数要比锅炉钢板小数十倍到数百倍。这样就会造成锅炉出力下降。假设锅炉结有水垢， 又要保持确定的出力工作压力和蒸发量。这样只有增加火侧的温度才行，水垢越厚，导 热系数越差，锅炉火侧的温度就得越高。国家试验数据，对于工作压力为1.4MPa 的锅炉， 火侧温度在 9001200之间，水侧的温度为 197，没有结水垢时的钢板温度只有 215 250。同样的锅炉，当锅板结有0.81.0 毫米水垢后，锅板温度比无垢时提高了134160。20锅板当到达 315

4、时，金属的各种塑性指标开头下降，当到达450，金属就会因过热而蠕动变形。因此水处理不好，锅炉结生水垢，是很简洁是锅炉金属燃损的。据统计仅东北三省，每年因燃损，报废的锅炉就达1000 多台。长春一家锅炉修造厂统计， 每年大修的锅炉中有 60是因水垢烧坏的。吉林省某县的一个化肥厂，没进展水处理之前， 几乎每年都要烧坏一台 4 吨小时的快装锅炉，诸如上述的例子是很多的。（2） 大量铺张燃料。试验证明当锅炉结有水垢时，对于工作压力为1.4MPa 的锅炉结生 1 毫米的水垢，可铺张燃料 8据统计，仅东北三省，每年因锅炉结垢铺张的煤炭就达200 多万吨。（3） 降低出力：当锅炉蒸发面结有水垢时，火侧的热量

5、不能很快传递给水侧就会降低锅炉的出力，假设化肥厂因水处理不好，锅炉结垢，使锅炉蒸发力气降低了三分之一，因供气缺乏自动作业线不能开车，造成全厂停产。（4） 增加锅炉检修量。锅炉板或管道结有水垢以后，格外难以去除，特别是由于水垢引起锅炉的泄漏，裂纹，折损， 变形，腐蚀等病害。不仅损害了锅炉，而且消耗大量人力，物力去检修，不但缩短了运行的时间，也增加了检修费用。如山西吕梁市一饭店，因没搞水处理，锅炉两年多报废一台，每年还得停炉检修，一个多月，自从上了离子交换软水设备后，锅炉已安全运行了五年，每年只做一些例 行检修，保养。（5） 危及安全锅炉因水垢引起的事故，占锅炉事故总数的 20以上，不但造成设备损

6、失，也威逼着人身安全。据美国统计资料介绍，锅炉进展水处理，从全局讲是“一本万利”的事，而水处理的基建和运行费用，之占各项节约费用的四分之一。锅炉水处理的方法一、是加药处理法，二、是承受软化水设备。那么二者有什么不同呢？ 加药处理法就是通过向锅炉给水加确定数量的软水剂也称除垢剂，阻垢剂。使锅炉给水中的 结垢物质转变成水渣，然后通过排污将其从锅内排出，从而到达减缓水垢结成的目的。这种 水处理的好处是投资小，本钱低。但是缺乏之处主要有1必需对症下药：即确定要做到 什么样的水质，选择什么样的药剂。2必需量水投药：按上水的数量和质量，投加确定数 量的药剂，切不行多投或少投。3必需科学排污：确定要依据化验

7、结果进展科学的排污。4必需严格监视：确定要严格地监视锅水的品质，以指导加药和排污作业。苏联曾建议在 1.5MPa 以下的锅炉，都可以承受加药处理法，但其前提条件是：没有水冷壁管;在运行中能保证牢靠地排解锅内形成的水渣，而不会影响运行安全；使用单位对锅炉蒸汽质量要求的不高等。锅炉进水加药处理时限制给水总硬度3.5 毫克当量升。这要求锅炉需定期清洗，保证热强度最大的受热面上每年可结水垢厚度不超过0.5 毫米。假设给水硬度再大，锅炉的安全经济运行就较难保证了。承受软化水装置供水一般承受离子交换法，限定的给水硬度可达 0.03 毫克当量升，在锅炉定期清洗的状况下，能保证热强度最大受热面上每年积垢不超过

8、0.1 毫米，就国产离子交换树脂和软化设备来讲，也完全能够满足这一要求，但国产设备对设备操作人员的要求比较高，假设操作不当，或用水波动大时及不简洁到达这一指标。针对这一难题国外在20 世纪已开发出利用凸轮杆把握阀板开闭的多路阀式软化水发生装置，由于些类设备运行再生过程全自动定时运行动作。该方式产水量稳定。价格廉价，易于操作。很快得到广泛承受。对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进展处理，并对锅内水质进展调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀。 锅炉给水品质不良会引起：在锅炉管子内壁上结水垢；蒸

9、汽品质恶化，在过热器和汽轮机通流局部生成沉积物； 锅炉和水汽通道内壁发生金属腐蚀。这些后果都直接影响锅炉的传热效果，降低锅炉、汽轮机的效率， 严峻时甚至会造成锅炉爆管事故。由于水垢的导热力气只有钢铁的几格外之一到几百分之一，有些低压锅炉受热面上积 1 毫米厚的水垢，燃料耗量就会增加1.52.。锅炉水处理的任务就是针对锅炉的炉型、 参数和原水品质，依据锅炉水质标准选择适宜的处理方法以保证锅炉安全、经济地运行。 高参数大容量的电站锅炉对给水品质的要求很高。以一台蒸发量为 1000 吨时的直流锅炉为例：每千克给水所含的盐分不超过 0.05 毫克， 即为干净自来水每千克约含盐0.10.7 克所含盐分的

10、万分之一左右， 甚至比医用蒸馏水的含盐量还少。即使这样， 在一年运行期中还会有几百公斤的盐分进入锅炉。固然，最终留在锅炉中的仅是一局部。 很多国家都制订有各类锅炉的给水质量标准。 简史 早期的小型锅炉直接承受自然水，或仅用一些简洁的方法除去 水中的悬浮物和大颗粒杂质，这种锅炉经常需要停炉去除水垢。后来， 人们承受钠沸石等自然软化剂对给水进展处理， 并在锅水内添加某些药品以减缓水垢的生成，延长锅炉的连续运行期。随着锅炉参数不断提高，进入锅炉的水量越来越大， 锅炉单位受热面积的吸热量也不断增加，锅炉水汽系统对锅炉水质也提出了更高的要求。 为此而承受了蒸发器，用蒸馏水来补充锅炉给水。20 世纪 30

11、 年月， 人造离子交换树脂一种不溶于水的颗粒状高分子化合物 问世， 并被用于锅炉给水除盐，取得了良好的效果，这是锅炉水处理技术的一项大进展。此后，除盐装置普遍承受离子交换树脂。从 50 年月末起， 又间续争辩成功多孔型树脂、大孔型树脂和其他种类的型树脂。 各种更为型的现代除盐设备也相继消灭，进一步促进了锅炉水处理技术的进展。处理范围： 锅炉水处理主要包括补给水即锅炉的补充水处理、分散水即汽轮机分散水或工艺流程回收的分散水处理、给水除氧、给水加氨和锅内加药处理4 局部。补给水处理 因蒸汽用途供热或发电和分散水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不一样。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3, 供

12、热锅炉的补给水量可高达 100。补给水处理流程如下： 预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂如硫酸铝等，使上述杂质分散成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进展过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步去除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。 软化:承受自然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐， 以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水， 也可以承受氢

13、钠离子交换法或在预处理如加石灰法等中加以解决。对于局部工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不愿定明显降低。 除盐：随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的消灭，甚至要求将锅炉给水中全部的盐分都除尽。这时就必需承受除盐的方法。化学除盐所承受的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子(H和阴离子(OH发生变换后被除去。图常用的给水化学除盐系统示意图为常用的给水化学除盐系统示意图。当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交

14、换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水， 也可承受反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进展深度除盐。 对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必需除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量状况处理。分散水处理 分散水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进展处理。其典型的处理流程为分散水的处理量与锅炉的参数、炉型如有无锅筒或分别器和分散水的污染状况有关。随着锅炉参数的提高，分散水的处理量一般渐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25100;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进展处理。常用的分散水处理设

15、备有纤维素掩盖过滤器和电磁过滤器等。分散水在其中除去腐蚀产物氧化铜和氧化铁等后，再进入混合床或粉末树脂掩盖过滤器进展深度除盐。给水除氧 锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和分散水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧,就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时,气体在水中的溶解度降低, 使气体从水中逸出,排入大气。按工作压力来分,应用较多的热力除氧器有 0.12 兆帕和 0.6 兆帕的。热力除氧时水必需加

16、热到饱和温度， 除氧水的外表积要大如承受淋水或雾化播散装置，以便逸出的气体能够快速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进展。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步削减。给水加氨和锅内加药处理 经补给水处理、分散水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH 值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进展锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂， 把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。趋势 锅炉给水处理的总趋势是：随着化学工业的快速进展，越来越广泛地承受化学除盐， 以提高锅炉给水品质。进展各种大容量、高流速和高效率的型水处理设备，以降低水处理设备的投资和运行费用。提高水处理设备的自动化程度。