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1、2016年8月31日 锅炉水处理培训 2020 3 132020 3 131 一 锅炉水处理基础知识 1 锅炉 是利用燃料的化学能或其它能源的热能 把锅内工 质加热到一定参数的热能转换设备 锅 汽水系统 炉 燃烧 系统 2 锅炉水处理的任务 就是对锅炉用水进行正确的净化处理和严格的汽水质量监督 保证锅炉水汽系统有良好的水质 防止锅炉及热力系统结垢 积盐和腐蚀 1 净化水质 制备锅炉生产所需要的符合质量要求的补给水 即炉外水处理 2 炉内水处理 给水除氧和炉水阻垢等 3 水汽质量监督 对各种水质进行化验分析 指导锅炉排污和定期放水工作 4 锅炉防腐 根据停炉长短制定停炉保护措施 2020 3 1
2、32020 3 13 n2 一 锅炉水处理基础知识 3 常用的化学名词 1 溶液 是一种或一种以上物质分散到另一种物质里所形成 的均一稳定的混合物 2 浓度 一定量的溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度 a 质量百分比浓度 1升溶液中所含溶质的克数或毫克数 mg l g l b 物质的量的浓度 摩尔浓度 1升溶液中所含溶质的物质的量 摩尔数 mol l mmol l 摩尔是把微观离子和宏观物质结合的量 1mol 近似为 6 0221367 10 23个微粒数 现场会用到质量百分比浓度和摩尔浓度间的换算 例如硬度 2020 3 132020 3 13 n3 一 锅炉水处理基础知识 3 溶解度 在一定
3、温度下 100克水中 所能溶解溶质的克数 4 溶度积KSP 在一定温度下 当难溶电解质在溶液中达成溶解平衡时 其电离后所生成 的离子浓度的乘积是个常数 如 25 时为8 7 10 8 当溶液中这两种离子的浓度的乘积等于该物质的KSP时 就开始出现沉 淀 因此 物质的KSP越小 沉淀就越易产生 溶解度和溶度积是关系水溶液结垢的两个概念 2020 3 132020 3 13 n4 一 锅炉水处理基础知识 4 4 水处理常用的水质指标 水处理常用的水质指标 1 悬浮物 mg l 指水样中能够用某种过滤材料分离出来的固形物 测量方法 将一定量水中的截留物在105 110 下烘干称重而测得 也可采用从浊
4、度仪上直接读出读数来近似表示悬浮物的量 注意 浊度与悬浮物是有关系的两个不同的概念 2 含盐量 mg l 表示水中溶解盐类的总和 可由水质全分析测得阴 阳离子总和求得 或者由溶解固形物估算 3 溶解固形物 mg l RG 水经过滤后 那些仍溶于水中的各种无机盐类 有机物等 在水浴上蒸 干 并在105 110 下烘干至恒重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物 可利用电导仪直接读出溶液的电导率来近似估算溶液的溶解固形物 4 电导率 s cm s cm DD 表示水中导电能力大小的指标 是电阻率的倒数 可用电导仪测定 2020 3 132020 3 13 n5 一 锅炉水处理基础知识 在线仪 硬度转换 硬
5、度1 mmol l 50mg l 质量浓度CaCO3 摩尔浓度1 2Ca 6 碱度 mmol l JD 表示水中能与强酸 H 发生中和作用的物质的量 通常指OH HCO3 CO32 总含量 测定一般用硫酸标液滴定 5 硬度 mmol l YD 表示水中某些高价金属离子的含量 通常指钙 镁离子的总含量 还有锰 铁少量 测定一般用EDTA滴定 缓冲液至PH10铬黑T指示剂 7 酸度 mmol l SD 是表示水中能与强碱 OH 发生中和作用的物质的量 NaOH标液滴定 2020 3 132020 3 13 n6 一 锅炉水处理基础知识 8 8 pH pH值 值 是表示溶液的酸碱性的指是表示溶液的酸
6、碱性的指标标 在在2222 时 水的离子积常数时 水的离子积常数 Kw 1 0000 10Kw 1 0000 10 14 14 当当 pH 7 pH 7 中性中性 同理同理pH pH 7 7 碱性碱性 pHpH 7 7 酸性酸性 测量 用测量 用PHPH酸度计酸度计 9 9 氯氯离子 离子 ClCl mg l mg l 属属稳稳定离子 可用来定离子 可用来计计算算浓缩浓缩 倍率 是金属倍率 是金属选选材材 依据 依据 测测量用量用AgNO3AgNO3标标液滴定 液滴定 铬铬酸酸钾钾指示指示剂剂 1010 溶解氧 溶解氧 O O 2 2 mg l mg l 表征腐表征腐蚀蚀的指的指标标 溶解氧
7、溶解氧测测定定仪测仪测 1111 相 相对对碱度碱度 表示表示锅锅水中游离水中游离NaOHNaOH含量与溶解固形物的比含量与溶解固形物的比值值 2020 3 132020 3 13 n7 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 1 水源 2 天然水中含有的杂质 天然水中的杂质 有的呈液态或气态 它们大多以分子态 离子态或胶体颗 粒存在于水中 如按其颗粒大小不同可以分为悬浮物 胶体和溶解物质三大类 如表2 1所示 2020 3 132020 3 13 n8 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 1 悬浮物 悬浮物是指颗粒直径约在10 4mm以上的微粒 包括泥沙 草本 植物和动物有机体的微小碎片 纤维及死亡后的
8、腐败产物等 2 胶体 胶体是指颗粒直径约在10 6 10 4mm之间的微粒 主要是铁 铝 硅的化合物及动植物有机体的分解产物 蛋白质 脂肪 腐殖 质等 由于胶体颗粒比表面积大 有明显的表面活性和吸附性 因 而表面常常带有正 负电荷离子 天然水体中的黏土颗粒 一般带 负电荷 而一些金属离子的氢氧化物则带正电荷 结果使同类胶体 因带有同性电荷而相互排斥 在水中不能相互结合形成更大的颗粒 而稳定在微小的胶体颗粒状态下 使这些颗粒不能依靠重力自行 沉降 要加药混凝后才能去除 2020 3 132020 3 13 n9 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 表2 2 天然水中溶有的主要离子 3 溶解物 溶解物
9、质是指颗粒直径约在10 6mm以下的微粒 它们往往以离子 分 子或气体状态存在于水中 成为均匀的分散体系 天然水中溶有的主要离子如表2 2 从表中可以看出 天然水中主要溶有8种 离子 它们几乎占水中溶解固体总量的95 以上 2020 3 132020 3 13 n10 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 3 天然水的分类 按天然水中硬度的大小 可以将天然水分为五类 如表2 3所示 表2 3 天然水中硬度分类 郑州引入丹江水后 水源硬度比原黄河水降30 40 对水处理是利好因素 按天然水中含盐量的高低 可以将天然水分成四类 如表2 4所示 表2 4 天然水中按含盐量分类 2020 3 132020
10、3 13 n11 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 4 锅炉用水名称 由于水在锅炉水 汽循环系统中所经历的过程不同 其水质常 有较大的差别 因此 根据生产实际上的需要 我们常给予这些水 以不同的名称 现简述如下 1 生水 生水是未经任何处理的天然水 如江 河 湖泊 地下水等等 是制取补给水的原料 或用来冷却转动机械 以及供消防用 水等 2 补给水 生水经过各种方法处理后 用来补充锅炉排污和汽水损失的水 补给水按其净化处理方法的不同 又可分为软化水和除盐水等 3 软化水 除掉全部或大部分钙 镁离子后的水 2020 3 132020 3 13 n12 二 锅炉用水及其水中含有的杂质 4 除盐水 通过
11、有效的工艺处理 去除全部或大部分水中的悬浮物和无 机阴 阳离子等杂质后所得成品水的统称 5 给水 直接进入锅炉的水 通常有补给水 回水和疏水等 组成 6 回水 锅炉产生的蒸汽 热水做功后或热交换后返回到给水的水 7 锅炉水 在锅炉运行时存在于锅炉中吸收热量产生蒸汽或热水的水 简称炉水 8 冷却水 作为冷却介质的水称为冷却水 2020 3 132020 3 13 n13 三 锅炉水处理方法 1 锅炉水处理的目的和水质标准 n n 锅炉水处理的目的 除去水中的部分杂质 确保锅炉安全经济运行 锅炉水处理的目的 除去水中的部分杂质 确保锅炉安全经济运行 n n 我公司在用主要炉型 我公司在用主要炉型
12、58MW58MW燃气热水锅炉燃气热水锅炉 n n 1 25MPa1 25MPa 2525吨燃气蒸汽锅炉 二马路 吨燃气蒸汽锅炉 二马路 n n 1 6MPa1 6MPa 3535吨燃煤蒸汽锅炉 经开区 吨燃煤蒸汽锅炉 经开区 n n 锅炉水处理依据水质标准锅炉水处理依据水质标准 n n GB1576 2008GB1576 2008 工工业锅业锅 炉水炉水质质 经经第五次修第五次修订订 水 水处处理工作依理工作依 据据 n n 给给水和水和锅锅水水监测监测 的指的指标标及意及意义义 2020 3 132020 3 13 n14 三 锅炉水处理方法 适用我公司的锅炉水质标准 2020 3 1320
13、20 3 13 n15 三 锅炉水处理方法 燃煤和燃气蒸汽锅炉的水质标准 2020 3 132020 3 13 n16 三 锅炉水处理方法 2 水的预处理 1 方法 在化学水处理之前 通过混凝 澄清 沉淀和过滤处理方法 使水中悬浮物 有机物及胶体物质等杂质去除或降低至一定程度 达到除盐设备进水要求 注意 原水悬浮物 20mg l 可不设置预处理装置 悬浮物在20 3000mg l 视情况选择预处理方法 3000 mg l 考虑预处理前设置预沉淀池或换水源 自来水做水源时因杀菌处理余氯 0 1mg l时需除氯 活性炭过滤或加Na2SO3 2 处理设备 机械过滤器 盘式膜片过滤器 高效纤维过滤器
14、超滤等 举例机械过滤装置 现场常用 如盐液过滤器 注意 滤料一般有石英砂 无烟煤 锰砂 除铁 活性碳 除余氯等 石英砂做滤料时 其粒径为0 5 1 0mm 过滤运行呈循环状态 是由反洗 正洗 过滤三个步骤组成一个周 期 当滤料工作到滤层截留有多量泥渣时 为恢复过滤能力 用快速水流以 过滤相反方向通过滤层为反洗 反洗有一定的滤料层膨胀率 注意采用合适 的反洗强度 2020 3 132020 3 13 n17 三 锅炉水处理方法 图1 机械过滤装置 2020 3 132020 3 13 n18 三 锅 炉 水 处 理 方 法 3 除盐处理 工艺离子交换 反渗透 电渗析 EDI等 一 离子交换树脂
15、1 分类 001 7 表示为 凝胶型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 交联 度为7 2 物理性质 见P73 颜色 圆球率 粒度 含水率 转型膨胀率 密度 交联度 2020 3 132020 3 13 n19 三 锅炉水处理方法 3 化学性质 酸碱性 选择性 交换容量 热稳定性 4 工艺性能 运行流速 树脂层高度 再生参数 反洗展开率 再生剂纯度 再生比 耗 再生剂浓度 流出时间 温度 5 树脂的保管和预处理 6 树脂的变质 污染及复苏 二 交换器的分类 2020 3 132020 3 13 n20 三 锅炉用水水处理方法 三 钠离子交换法 工作原理 软化原理 再生原理 软化结果 a 能够除去硬度
16、b 不能除去碱度 c 水中盐类物质略有增加 处理方法 通过离子交换器来完成 标准逆流再生交换器的结构图如下图 2020 3 132020 3 13 n21 三 锅炉水处理方法 黄色管 盐液管 红色管 硬水管 绿或蓝 软水出口管 2020 3 132020 3 13 n22 三 锅炉水处理方法 2020 3 132020 3 13 n23 三 锅炉水处理方法 中排 母管支管式 在支管四周钻孔 在支管上装滤网 滤网采用50 60 目的尼龙网 以免跑树脂 中排上有15 20cm的压脂层 出水设树脂捕捉器 2020 3 132020 3 13 n24 三 锅 炉 水 处 理 方 法 n工艺流程 n 1 产水 热水锅炉硬度 0 6mmol l 蒸汽锅炉 0 03mmol l n在软化水箱处于低液位时 原水进入钠离子交换器的产水进水阀 从钠离子交换器上部进入树脂罐内 流过Na型阳离子交换树脂 除 去钙镁离子的水 从钠离子交换器下部流出 进入钠离子交换器的 产水出水阀 从出水阀出水管流出 进入软化水箱 n 2 小反洗 n 原水 小反洗进水阀 从交换器中排进入 对中排以上的钠型树脂 进行小反洗 从交换
