《【2017年整理】工业水中各种离子的去除》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】工业水中各种离子的去除（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、资料求助：工业水中各种离子的去除！1.2 热水锅炉及采暖热交换器的防垢技术! 热水锅炉的介质参数较低，受热面的热负荷较低，水在锅炉系统中基本不浓缩；采暖系统中的各级热交换器的介质参数更低，传热表面的热负荷也低，水不发生浓缩。但是由于多使用未经处理的水作为补充水，其结垢问题非常严重，尤其是通流间隙小的板式换热器，结垢更为严重，往往在一个采暖期内就因结垢堵塞而无法使用。有的板式换热器使用一个多月就要清洗一次。这类设备数量巨大，是防垢工作的主要对象之一。T3 O6 c) E6 a; B% O1.2.1 电场、磁场防垢$ I% J8 S. o4 k% X6 E热水锅炉和采暖用热交换器在长江以北的大中城
2、市使用甚广，在经济发达的南方城市和居民区使用也渐多。随着人民生活水平提高，住宅建设工程的启动和物业管理的完善，这类设备将大量增加，其防垢研究与实施将有很大的技术市场与经营对象。$ k7 r/ w& B$ U3 p6 x4 2 T由于采暖用热水锅炉与热交换器参数低、热负荷低，而且水的浓缩程度低，最适于采用非药剂的电场或磁场处理。电场处理由于不存在像磁场处理长期运转中铁磁颗粒物对磁场影响问题，更为适宜。该法投资不大，运行费用低廉优势大。: V* z- 7 h N u8 B该非药剂防垢方法将在第 3 章详细介绍。2 u: D* O+ O) * a! T0 i1.2.2 阻垢剂与分散剂处理) p: I
3、5 G, x, Q阻垢剂与分散剂复配成的水质稳定处理剂对热水锅炉和采暖系统也有良好防垢效果。5 P1 U7 x3 u( |4 u& P! E, i$ U0 B/ V由于热水锅炉和小型热力网，如物业管理的小区采暖中总用水量较少，该法的运行费用不算很大。如果是 10 万 m2 及以上的热力网，则应考虑水质稳定处理的运行费用。: H S1 E% Y; l& ; $ f( k比较有效的水质稳定剂是由聚膦酸(盐)与聚羧酸盐复配成的复合药剂，典型的配方是用次氨基三亚甲基膦酸与聚丙烯酸以 1:1 复配而成，用碱调 pH 值到规定的水质标准。也可用它们的钠盐进行复配。, ) e. C * T) |4 C E6
4、 P7 a5 i) g+ Y. G我国自 80 年代初抓节能与采暖锅炉水处理，在此阶段涌现了许多水处理服务部(站、处)，各有自己复配的阻垢药剂，经过在实际使用中的调整，防垢、阻垢效果不断提高，目前总阻垢率可达 80%以上，能保证锅炉受热面和热交换器传热表面的垢厚不超过 0.5mm。除有机磷之类阻垢剂之外，也有使用聚磷酸盐和偏磷酸盐为阻垢剂的，它们适于水温度较低的锅炉和热网。3 K3 g7 f+ d; e B+ X5 m5 b1.3 蒸汽锅炉的防垢处理 7 y y* p4 y0 h% G5 V1.3.1 小容量蒸汽锅炉的防垢处理技术: b- s: W# H( E; J: J q S7 Y低压小容
5、量蒸汽锅炉是指 2t/h 及以下蒸发量、1.27MPa、尤其是0.78MPa 的锅炉。这类锅炉多不进行炉外水处理，依*锅内处理防垢。4 N8 7 F7 W6 U9 d8 b. 150 年以前，为了防止锅炉结垢，已采用石灰乳为沉淀剂降低大部分暂时硬度。而将石灰与苏打(碳酸钠 )联合使用降低水中大部分永久硬度与暂时硬度已有 100年历史了。: g- 0 j/ S. M: Z( i; J对于低压小容量采暖锅炉、生活锅炉和工业锅炉进行锅内沉淀处理已有半个世纪以上的历史，在长期实践中，形成的“三钠一酸”复配剂被认为有良好的防垢、防腐蚀作用。其主要组分是碳酸钠、磷酸钠、氢氧化钠和丹宁酸。其中磷酸钠含磷酸三
6、钠和磷酸氢二钠，丹宁也常写作单宁，又称栲胶，主要取自栲树。我国东北的橡碗与海南的红树富含丹宁，是制取丹宁酸(又称鞣酸) 的主要原料。1 h; J+ r/ G! a% y0 k6 D近 20 年来腐植酸钠应用较多，它有取代氢氧化钠与磷酸三钠的作用。它用泥煤制取，来源丰富，价格低廉，无毒害作用。* G1 b z% z) p# . K有些水处理服务部有自己复配的各种系统的小容量蒸汽锅炉阻垢剂和防腐蚀剂，除了上述药剂外，也常使用聚磷酸盐、有机磷和聚羧酸盐，其防垢效果较好，但处理费用也较高。) R2 z i7 d1 D4 M1.3.2 大容量采暖锅炉与工业用蒸汽锅炉的防垢技术( X0 K* D9 A4
7、G3 + s这类锅炉使用炉外水处理设备对水进行软化处理，有的还进行脱碱处理甚至脱盐处理。但是由于锅炉参数提高、受热面的热负荷提高、水的浓缩程度提高以及水汽混合物中蒸汽的比率提高(循环倍率减小) ，锅炉对结垢的敏感性增强，因此，除了进行炉外水处理外，还要进行锅内药剂防垢处理。5 8 s S8 ?( Z! _) S4 L中压锅炉的防垢药剂主要是磷酸三钠。用加药泵注入磷酸三钠溶液，使锅炉水中过剩的磷酸根含量为 515mg/L，并且保持足够的底部排污将所生成的水渣及时排出锅炉外部，可以保持受热面管子的积垢率不超过 80g/(m2a)。: O, V$ S5 d1 f$ L; O& Z1.3.3 发电锅炉
8、的防垢处理 x2 c: y * a, H随着我国电力工业的发展，大容量电网中的发电锅炉均为高参数锅炉，10MPa 和 15MPa 压力的锅炉所用的锅内处理药剂是磷酸三钠和磷酸氢二钠，磷酸根离子的过剩量适当降低到 28mg/L(10MPa 锅炉上限可放宽到 10mg/L)。利用酸性磷酸盐可以控制锅炉水的 pH 值，此时锅炉水是磷酸三钠与磷酸氢二钠的缓冲溶液，而不存在氢氧化钠。_% F T L P) b# L# n+ t自 70 年代后期起，锅炉酸腐蚀问题越来越受人重视，用氢氧化钠和磷酸三钠进行钝化、防腐蚀的处理方法逐渐取代用磷酸三钠和磷酸氢二钠的所谓协调磷酸盐处理。有的国家已规定 13MPa 及
9、以上锅炉优先采用氢氧化钠与磷酸三钠联合处理，保持炉水 pH 值不低于 9.0，达到防垢防腐蚀的目的。I1 y7 + $ C* , S压力为 18MPa 的亚临界参数锅炉也可采取氢氧化钠与磷酸三钠联合处理，但是锅炉水磷酸根含量要降低到 0.53mg/L，而且保持炉水 pH 值为 910。3 b4 b , y7 R5 K由于高参数锅炉对腐蚀的敏感性强，受热面管子里的附着物中腐蚀产物占有相当大的比例。因此，抓好锅炉的防腐蚀是防止结垢(此处“垢”是指附着物或腐蚀产物)的关键。, N- e7 w G$ ?$ Y% P高参数锅炉都配置热力除氧器，而且发电锅炉的补充水先补充到凝汽器中，利用凝汽器的高度真空进
10、行预脱氧。即使如此，经过热力除氧后的给水中，仍有一定量残余的氧，它仍可引起高压给水管道、省煤器甚至蒸发受热面管子的腐蚀。因此，常向给水中投加联氨进行辅助除氧，也称化学除氧。由于联氨有一定毒性和污染，国外使用硫酰肼、甲乙基酮肟(MECO 或称米柯) 代替联氨，国内也有用二甲基酮肟 (或称丙酮肟DMCO)或异抗坏血酸作为联氨的代用品。& U+ E# q& . L& + ?# : S+ N: B0 P提高给水的 pH 值，可以防止水汽系统二氧化碳腐蚀，有效地防止向锅炉中输送铁、铜等腐蚀产物，国外常用氨(液氨或氨水) 、环己胺，使给水 pH 值为 9 士0.3。我国以氨为主，但是也有使用环己胺作为中和
11、剂提高给水 pH 值的。2 i) L1 o9 f9 C m4 n k+ ! z, M2 循环冷却水系统的防垢技术 2 n2 h- Y# m+ E7 w C9 A+ i. N: H2.1 工业循环冷却水概况3 G( P% i( v9 E在生产与生活中到处用到冷却水。火电厂与核电厂用冷却水冷凝做过功的蒸汽，使之成为冷凝水再送回锅炉以减少锅炉补充所需的纯净水用量；在化学工业和石油化学工业中冷却水用于对工艺的调控和介质、产品的冷凝、冷却降温；在冶炼厂、炼焦厂和水泥厂冷却水用于对窑炉的保护；在使用压缩机械、鼓风机械、各类大型转动机械时要进行水冷；大型变压器、热处理炉和其他发热设备也用水进行强制冷却。从工
12、矿企业、机关、企事业单位、商场、宾馆到家庭中广泛使用的制冷设备和空调装置也用水作冷却介质。# b. n ( C. V9 f9 P2.1.1 火电厂使用的循环冷却水 E* J; h( I* V# E# S2 g在火电厂中冷却水用于对汽轮机排汽的冷却和冷凝、发电的冷却用风或(和)冷却用水的冷却、润滑油和绝缘油的冷却、转动机械轴瓦的冷却以及中央空调设备的冷却。2 Z0 h5 e) a! t汽轮机排汽在凝汽器 (或称冷凝器)中冷凝，它的用水量最大。在直流冷却时可占火电厂总用水量的 95%，在循环冷却时可占火电厂总用水量的 70%以上，这部分水消耗于蒸发降温、难以避免的损失和必要的排污，因此也形成一定的
13、耗水量。# A7 A% c( W/ e; M( z发电机的冷却方式有风冷、氢冷和水冷之分。小型发电机用空气冷却，空气先经水冷降温。50MW 以上机组使用氢气作冷却介质以提高冷却效率，这是由于氢气的热传导能力远高于空气。这种发电机多是转子用氢气冷却，定子的空心导线则用纯净水冷却，称水-氢-氢冷却系统。有一部分发电机采取转子与定子均为高纯水冷却，称双水内冷发电机。上述冷却介质也要进行再冷却。 k6 Z m- d I2 & k/ T汽轮机与发电机的轴承轴瓦用油润滑与冷却，润滑油再经冷油器冷却。大型变压器用冷油器进行强制冷却，以提高冷却效率。大型转动机械如大容量水泵、风机和磨煤机等均需要轴承冷却用水，
14、称过瓦水。相比之下空调冷却用水则是上述冷却水量中最小的。1 l7 s2 / p- r4 a- D5 R8 L对电力工业用水与耗水进行的研究列为“六五”期间国家重点攻关项目的子课题，其中研究了火电厂水平衡，查明了各项用水、耗水情况，提出了针对性的节水对策。实现该项研究所提出的节水措施，可使大机组的耗水为 1m3/(GWs)。. $ G: q7 _- i4 J5 j6 对火力发电厂用水、用水量规定的定额列于表 2-10。$ + a2 d H- O: h- X. Z q2 _( Y6 B/ q 1 r0 m8 i; U$ * o+ $ Z2 E4 3 j( T我国东北、华北、西北地区采取直流冷却时，
15、冷却倍率为 5060 倍，但是目前已很难满足这样大的用水量，因此，多为循环水冷却方式。黄河以南、长江以北的冷却倍率为 6070 倍，长江以南为 6575 倍。! l+ n: S3 t: N( Q2 2.1.2 其他行业使用的循环冷却水) x1 a4 b2 f- 1 a$ Y S j9 L除了电力工业外，其他行业中冷却水用量也占其工业用水的最大份额。例如化学工业、冶金工业和石油化工等行业的冷却水所占比例均相当高。- T2 P6 B% x9 y; F$ x3 T我国某省不含电力工业的 10 类企业冷却水用量占该工业总用水量平均为51.7%，其中化学工业为 74.5%，冶金工业为 75.6%，石油化
16、工达 80.2%。某缺水省的电力工业以外 8 个行业工业用水中，冷却水比例平均为 47.6%。其中化学工业为 86.7%，冶金工业为 85.1%，食品、建材和机械行业的冷却水用量均超过总用水量为 50%。+ k1 c/ 4 g$ _; T6 T北京市电力工业(含供热) 的新鲜水取用量占全市 56.8%。因此下力量抓了由直流冷却改为循环冷却的节水工程，大幅度降低了新鲜水的取用量。其他行业在节水方面也是首先变直流冷却为循环冷却。这些行业在采取循环冷却后，新鲜水的取用量显著下降，化学工业新鲜水用量为全市的 5.14%，冶金工业为 2.7%，石油化工的节水效益最为明显，仅为全市的 0.47%，低于炼焦煤气及化纤工业的新鲜水取用量。0 D8 c1 u2 Y(
