工业锅炉水处理及水质监督

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1、工业锅炉水处理及水质监督工业锅炉水处理及水质监督针对锅炉检验人员的培训针对锅炉检验人员的培训福建省特检院 孙林福承压类设备高级检验师2021年5月20212021年一季度检验案例情况分析年一季度检验案例情况分析锅炉定期检验案例共76份，其中因水垢引起变形的案例44份；因缺水或低水位造成烟管变形案例15份，因化学清洗不当造成锅炉受压元件腐蚀案例4例，因停炉保养不当造成锅炉受压元件腐蚀的案例3例，因烟气冲刷磨损案例 3例，因制造、修理原因产生缺陷的有5例。1、水垢严重并导致锅炉鼓包、爆管和裂纹从上报的锅炉定期检验案例分析，因锅炉水质管理不到位而结生严重的水垢，水垢的堆积又导致锅炉受热面金属的超温、

2、变形、过热并产生裂纹或泄漏的缺陷仍然占锅炉缺陷的大多数。应加强对使用单位锅炉水质管理人员的培训，建立并落实锅炉水质管理的制度，加强锅炉水质监督工作，特别要提高锅炉水质监督工作的有效性。2、锅炉酸洗造成严重腐蚀福州一部在锅炉定期检验中发现数台锅炉因不标准的酸洗作业致锅炉受压元件严重腐蚀的案例，检验人员在锅炉定期检验中应注意不正常腐蚀的检查和判断，必要时应进行测厚。3、锅炉缺水造成烟管变形或管板裂纹福州一部及各地分院均发现有相当数量的工业锅炉缺水事故，说明当前小型工业锅炉使用单位的管理水平还较低。主要原因是水位视控装置失灵，司炉工疏于对水位的监视。检验人员应加强对水位视控装置验证性检查和司炉人员是

3、否持证上岗情况的检查。4、锅筒角板撑角焊缝裂纹角板撑焊缝裂纹是属于危险缺陷，特别是对于没有焊接小横板的老旧锅炉更要仔细检查是否存在裂纹。5、停炉保养不当造成锅炉受压元件腐蚀主要是水位线附近的氧腐蚀，造成烟管穿孔或锅筒点腐蚀。应要求使用单位加强停炉保养。较长时间停炉应采用干保养。6、因烟气冲刷造成烟管磨损检验人员应检查后部烟管是否有异常磨损或烟灰堵塞，检查锅炉是否存在超负荷运行的迹象。锅炉结生水垢情况及其危害? ?福建环宇板材福建环宇板材福建环宇板材福建环宇板材? ? 锅炉锅炉锅炉锅炉 后管板开裂渗漏后管板开裂渗漏后管板开裂渗漏后管板开裂渗漏锅筒鼓包并开裂本次培训要研讨的问题本次培训要研讨的问题

4、 锅炉结生水垢的危害和水垢的主要成份；锅炉结生水垢的危害和水垢的主要成份； 水垢形成机理水垢形成机理溶液、溶解、沉淀及转化溶液、溶解、沉淀及转化 锅炉结垢的主要原因和锅炉水垢的分布规律；锅炉结垢的主要原因和锅炉水垢的分布规律； 防止锅炉结垢的几种有效措施；防止锅炉结垢的几种有效措施； 加药的目的和锅水指标的控制；加药的目的和锅水指标的控制； 排污的目的与锅水指标的控制；排污的目的与锅水指标的控制； 已结生水垢的去除，碱煮的作用和控制；已结生水垢的去除，碱煮的作用和控制； 对小型工业锅炉来说，锅外水处理不是最有对小型工业锅炉来说，锅外水处理不是最有效的方法，也不是最经济的方法；最有效最经济效的方

5、法，也不是最经济的方法；最有效最经济的方法是的方法是 “ “加药加药+ +排污；排污；一、工业锅炉及水处理根本知识蒸汽锅炉：是将燃料的化学能转变为水蒸汽的热能换热设备；锅炉工作过程：包括以下三个同时进行的过程：燃料的燃烧、传热、水的汽化；受热面蒸发率：每平方米受热面每小时产生蒸汽量；蒸发率高未必经济性好； 受热面蒸发率大的部位炉水浓缩迅速，更容易结生水垢；受热面蒸发率大的部位炉水浓缩迅速，更容易结生水垢；炉水流速快不易结垢，时停时烧易结垢。炉水流速快不易结垢，时停时烧易结垢。锅炉用水的名称原水：指工业锅炉用水的水源水；给水，通常由补给水或回水组成；补给水：经过某种方式处理后作为锅炉的补充水源，

6、分为清水、软化水、除盐水等；回水或凝结水：用汽后凝结回用的水；锅水：已进入锅炉内的水；排污水：有连续排污和定期排污； 排污水量取决于锅水的水质，排污量过大造成锅炉热损失，但排污缺乏或不按时排污将造成锅炉结生水垢和蒸汽品质恶化；水质不良对锅炉造成的危害结生水垢：锅水受热蒸发，水中杂质不断浓缩和产生化学反响，到达饱和后便有固体物质析出，如果悬浮在锅水中称为水渣，沉积在受热面上，称为水垢；受热面上的水垢使传热性能变差，浪费燃料、损坏受热面鼓包变形、过热、裂纹、爆管、影响锅炉水循环，降低蒸发量，造成锅炉腐蚀和汽水共腾；有资料显示，锅炉受热面设计壁温约为280，当结有1mm水垢时壁温可达680；壁温超过

7、允许值使材质劣化并产生裂纹；锅炉水处理的任务锅炉用水的净化去杂质；锅炉用水的软化或除盐；汽水品质的监督给水化验、锅水化验、指导与监督加药和排污等；锅炉的防腐；水垢的预防如新装锅炉煮炉；水垢的去除在用锅炉的碱煮或人工去除；天然水中的杂质天然水中的杂质可分为： 悬浮物自然沉淀或加凝聚药、 胶体不会自然沉淀，用混凝、沉淀和过滤； 溶解物包括气体和离子杂质；离子杂质：阳离子有Ca2+、 Mg2+ 、 Na+ 、K+ 、 Fe2+ ,阴离子有HCO3-、SO4-、 Cl-工业锅炉用水主要水质指标1.悬浮物；悬浮物；2.含盐量含盐量、溶解固形物、电导率；含盐量含盐量、溶解固形物、电导率；3. 在原水水质稳

8、定的情况下溶解固形物与氯离子浓度在原水水质稳定的情况下溶解固形物与氯离子浓度的比值接近一个常数；的比值接近一个常数；4.3、 硬度：总硬度钙镁离子的总含量硬度：总硬度钙镁离子的总含量5. 钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度Ca(HCO3)2 、Mg(HCO3)2 和溶解的和溶解的CaCO3 、MgCO3的总含量的总含量6.碱度全碱度、酚酞碱度；碱度全碱度、酚酞碱度；7.pH值表示水质酸碱度的指标；值表示水质酸碱度的指标；8. Cl- 含量不在水质指标中，但是个参照物比较稳定；含量不在水质指标中，但是个参照物比较稳定；二、溶液的根本概念要了解锅炉水质与水垢的关系，必须了要了解锅

9、炉水质与水垢的关系，必须了解溶液中电解质的溶解与结晶的关系；解溶液中电解质的溶解与结晶的关系；溶解与溶解度溶解与溶解度溶质被溶解的、溶剂溶解其他物质的和溶液溶溶质被溶解的、溶剂溶解其他物质的和溶液溶质与溶剂形成的均质；质与溶剂形成的均质；电解质的溶解与结晶过程：电解质的溶解与结晶过程： 溶解溶解 固体溶质固体溶质 溶液溶质可逆过程溶液溶质可逆过程 结晶结晶饱和溶液：在一定温度下，溶解与结晶到达动态平衡的溶饱和溶液：在一定温度下，溶解与结晶到达动态平衡的溶液称为饱和溶液过饱和液称为饱和溶液过饱和 结晶或沉淀结晶或沉淀 ；溶液的浓度溶液或溶质中所含溶质的多少：溶液的浓度溶液或溶质中所含溶质的多少：

10、 比例浓度体积比，重量百分比浓度溶质重量比例浓度体积比，重量百分比浓度溶质重量/ /溶溶液重量液重量100%100%； 摩尔浓度每升溶液所含溶质的摩尔数，摩尔浓度每升溶液所含溶质的摩尔数，6.0210236.021023个个微粒微粒 化学反响速度与化学平衡影响化学反响速度的因素：温度、反响物浓度和催化剂对化学反响速度有较大影响；化学反响的可逆性：化学平衡：正反响与逆反响速度相等，到达动态平衡；化学平衡的移动：处于平衡状态的反响当外界条件温度、压力、浓度改变时平衡就被破坏，反响就向某一方向进行直到到达新的平衡；充分利用化学平衡的规律使向有利方向移动；化学平衡的移动浓度：增加反响物浓度或减少生成物

11、浓度如何减少？产生固体或气体生成物 ，平衡向正方向移动；温度：升高温度反响向吸热方向移动，降低温度，反响向放热方向移动；压力：对有气体参加的反响，增大压力平衡向气体分子数少的方向移动；催化剂仅对反响速度有影响，而对平衡没有影响；电解质的离子反响电解质溶液所发生的反响实际上是离子之间的反响，结电解质溶液所发生的反响实际上是离子之间的反响，结果生成难溶的或弱电解质物质；果生成难溶的或弱电解质物质；生成沉淀的反响：生成沉淀的反响： NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl+ Na+ + Na+

12、+ Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl+ Na+ + NO3-NO3- 离子方程式：离子方程式：Cl- + Ag+ = AgClCl- + Ag+ = AgCl2. 2. 生成弱电解质的反响：生成弱电解质的反响：NaOH + HCl=NaCl + H2O NaOH + HCl=NaCl + H2O 离子方程式：离子方程式： H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O生成气体的反响生成气体的反响 FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S 离子方程式：离子方程式： 2H+ + S-2 = H2S 2H+ + S-

13、2 = H2S沉淀物的溶解平衡在生成沉淀物的反响中，任何沉淀物都有少量的溶解，溶在生成沉淀物的反响中，任何沉淀物都有少量的溶解，溶解局部却是完全电离的称为难溶电解质解局部却是完全电离的称为难溶电解质 ；未溶解的固体与溶液中的离子之间存在平衡关系：未溶解的固体与溶液中的离子之间存在平衡关系： AgCl Ag+ + Cl- 溶解溶解沉淀沉淀 未溶固体未溶固体 溶液中的离子溶液中的离子 到达了平衡时的溶度积到达了平衡时的溶度积 Ksp=Ag+*Cl- 是一个常数，其大小反响了难溶电解质是一个常数，其大小反响了难溶电解质在水中的溶解能力，称为溶度积常数与温度有关；在水中的溶解能力，称为溶度积常数与温度

14、有关； Ksp 可从附表查到；可从附表查到； 判断判断A+m*B-n = Ksp 可知道有无沉淀出现；可知道有无沉淀出现； 离子积离子积 溶度积溶度积沉淀的生成 在氯化钡的洛掖中，参加硫酸钠，就有白色的沉淀生成； 因为硫酸钡是难溶电解质，其Ksp =8.7l0-11 ，而氯化钡和硫酸钠都是易溶的强电解质，它们在溶液中电离后，Ba+2SO42-Ksp,所以产生 BaS04沉淀； Na+ + Cl- + Ba+2 SO42- Na+ + Cl- + BaSO4 我们常称其中一种化合物为另一种离子的沉淀剂。所以参加沉淀剂使难溶电解质的离子积大于溶度积是生成沉淀的必要条件。随着沉淀反响的进行，离子积逐

15、渐减小，直到等于溶度积时，沉淀反响就到达平衡，不再生成沉淀。化学分析中，经常耍求离子沉淀尽可能的完全，使用稍过盈的沉淀剂可以到达这个目的。这种由相同离子作用，使难溶电解质溶解度降低的现象也是同离子效应。沉淀的溶解 要使沉淀溶解，只需降消沉淀物的任意一种离子的浓度，要使沉淀溶解，只需降消沉淀物的任意一种离子的浓度，要使沉淀溶解，只需降消沉淀物的任意一种离子的浓度，要使沉淀溶解，只需降消沉淀物的任意一种离子的浓度，使离子积小于其溶度积。使离子积小于其溶度积。使离子积小于其溶度积。使离子积小于其溶度积。 降低离子浓度的方法很多，例如使其生成弱电解质：降低离子浓度的方法很多，例如使其生成弱电解质：降低

16、离子浓度的方法很多，例如使其生成弱电解质：降低离子浓度的方法很多，例如使其生成弱电解质：在含有氢氧化镁固体的饱和溶液中参加盐酸，盐酸电离产生在含有氢氧化镁固体的饱和溶液中参加盐酸，盐酸电离产生在含有氢氧化镁固体的饱和溶液中参加盐酸，盐酸电离产生在含有氢氧化镁固体的饱和溶液中参加盐酸，盐酸电离产生的的的的H+ H+ H+ H+ 离子就和氢氧化镁电离产生的离子就和氢氧化镁电离产生的离子就和氢氧化镁电离产生的离子就和氢氧化镁电离产生的OH-OH-OH-OH-离子结合成弱电解质离子结合成弱电解质离子结合成弱电解质离子结合成弱电解质水；水；水；水； Mg(OH)2( Mg(OH)2( Mg(OH)2( Mg(OH)2(固固固固) Mg2+ +2OH-) Mg2+ +2OH-) Mg2+ +2OH-) Mg2+ +2OH- HCl H+ + Cl- HCl H+ + Cl- HCl H+ + Cl- HCl H+ + Cl- H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O 说明：因为说明：因为说明：因为说明：因为OH- OH-