锅炉水处理及排污ppt课件

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1、建筑设备热建筑设备热源与冷源源与冷源主编：王丽 陈志佳单元单元7锅炉水处置锅炉水处置techbook单元单元7锅炉水处理锅炉水处理目录目录水质与水质规范水质与水质规范1水处置系统的分类及水处置设备的选择水处置系统的分类及水处置设备的选择2锅炉排污锅炉排污4锅炉给水除氧锅炉给水除氧3 3单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.1 水质及水质规范水质及水质规范杂质中颗粒最大的称为悬浮物。悬浮物属非溶解性杂杂质中颗粒最大的称为悬浮物。悬浮物属非溶解性杂质，泛指混合在水中的砂粒、黏土微粒和动植物的有机残质，泛指混合在水中的砂粒、黏土微粒和动植物的有机残骸，其粒度约为骸，其粒度约为10-4mm。当水静置时，有

2、些较重的悬浮物。当水静置时，有些较重的悬浮物沉降于水底，有些较轻的悬浮物那么浮在水面。水中所含沉降于水底，有些较轻的悬浮物那么浮在水面。水中所含悬浮物是呵斥水浑浊、透明度低的主要缘由。该杂质在水悬浮物是呵斥水浑浊、透明度低的主要缘由。该杂质在水中很不稳定，分布也不均匀，是一种比较容易去除的杂质。中很不稳定，分布也不均匀，是一种比较容易去除的杂质。7.1.1 水中的水中的杂质杂质及其危害及其危害7.1.1.1 悬悬浮物浮物单元单元7锅炉水处理锅炉水处理悬浮物进入离子交换器内会污染交换剂，降低交换容悬浮物进入离子交换器内会污染交换剂，降低交换容量，影响软化水质量。悬浮物进入锅炉后会堆积在锅筒、量，

3、影响软化水质量。悬浮物进入锅炉后会堆积在锅筒、下联箱底部成为泥垢，影响锅炉的经济性和平安性。下联箱底部成为泥垢，影响锅炉的经济性和平安性。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理胶体是颗粒直径在胶体是颗粒直径在10-610-4mm之间的微粒，主要是之间的微粒，主要是铁、铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物。这种铁、铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物。这种杂质微粒的外表积很大，有明显的外表活性，能吸附许多杂质微粒的外表积很大，有明显的外表活性，能吸附许多分子和离子而带电。由于胶体微粒带有同性电荷而互斥，分子和离子而带电。由于胶体微粒带有同性电荷而互斥，故它们在

4、水中以稳定的微小颗粒形状存在，不能借助自重故它们在水中以稳定的微小颗粒形状存在，不能借助自重而下沉、除去。这类杂质的颗粒可以透过滤纸，用特殊的而下沉、除去。这类杂质的颗粒可以透过滤纸，用特殊的显微镜才干察看到。这种杂质需求在水中参与一些具有凝显微镜才干察看到。这种杂质需求在水中参与一些具有凝聚作用的化学药品，方能将其构成絮状物沉淀析出。聚作用的化学药品，方能将其构成絮状物沉淀析出。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.1.2 胶体胶体单元单元7锅炉水处理锅炉水处理假设胶体进入锅炉，会使炉水外表产生大量泡沫，引假设胶体进入锅炉，会使炉水外表产生大量泡沫，引起汽水共腾，并容易在受热面上构成难

5、以去除的水垢。起汽水共腾，并容易在受热面上构成难以去除的水垢。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理溶解物溶解物质是溶解在水中的是溶解在水中的杂质，主要是，主要是矿物物质盐类如如钙、镁、钾、钠等和气体，其粒度小于等和气体，其粒度小于10-6mm，能呈，能呈稳定形状均匀分布于水中。定形状均匀分布于水中。这类杂质不能用混凝、沉降、不能用混凝、沉降、过滤等方法去除，只能用化学方法等方法去除，只能用化学方法进展展检验和分和分别。矿物物质盐类在水中主要以离子形状存在。在水中主要以离子形状存在。例如例如钙离子离子Ca2+主要来源于地主要来源于地层岩石中的石灰石岩石中的石灰石Ca

6、CO3和石膏和石膏CaSO42H2O被水溶解；被水溶解；镁离子离子Mg2+是由白云石是由白云石MgCO3CaCO3受含受含CO2的水溶解的水溶解而成的。而成的。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.1.3 溶解物溶解物质质单元单元7锅炉水处理锅炉水处理天然水中的溶解气体主要有氧天然水中的溶解气体主要有氧O2和二氧化碳和二氧化碳CO2。氧的来源主要是由于水中溶解了大气中的氧，部分来自。氧的来源主要是由于水中溶解了大气中的氧，部分来自水生植物在光协作用下产生的氧。二氧化碳主要是水或泥土水生植物在光协作用下产生的氧。二氧化碳主要是水或泥土中有机物分解和氧化的产物。中有机物分解和氧化的产物。天然

7、水中的悬浮物和胶体杂质普通在自来水厂里经过混天然水中的悬浮物和胶体杂质普通在自来水厂里经过混凝和过滤处置，大部分可被去除。但看似廓清的自来水依然凝和过滤处置，大部分可被去除。但看似廓清的自来水依然不能用作锅炉给水，由于水中溶解的盐类，主要是钙、镁盐不能用作锅炉给水，由于水中溶解的盐类，主要是钙、镁盐类在加热过程中会产生固相沉淀，黏附在锅炉受热面的内壁类在加热过程中会产生固相沉淀，黏附在锅炉受热面的内壁成为水垢。水垢的存在使受热面的传热情况显著变坏，能够成为水垢。水垢的存在使受热面的传热情况显著变坏，能够导致管子部分变形，甚至引起爆管等严重后果。锅炉水管内导致管子部分变形，甚至引起爆管等严重后果

8、。锅炉水管内壁结垢后，使管内流通截面减小，影响循环回路正常任务，壁结垢后，使管内流通截面减小，影响循环回路正常任务，结垢严重时甚至会堵塞水管，导致管子烧损。结垢严重时甚至会堵塞水管，导致管子烧损。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理水中溶解的氧和二氧化碳会对锅炉的受热面产生化学水中溶解的氧和二氧化碳会对锅炉的受热面产生化学腐蚀。锅炉的给水和锅炉水又都是电解质酸、碱、盐的腐蚀。锅炉的给水和锅炉水又都是电解质酸、碱、盐的水溶解，金属在电解质中会产生电化学腐蚀作用。这两水溶解，金属在电解质中会产生电化学腐蚀作用。这两种腐蚀均为部分腐蚀，即在金属外表产生溃伤性或点状腐种腐

9、蚀均为部分腐蚀，即在金属外表产生溃伤性或点状腐蚀，俗称起麻点。腐蚀到一定阶段，常发生穿孔，呵斥锅蚀，俗称起麻点。腐蚀到一定阶段，常发生穿孔，呵斥锅炉事故。炉事故。由此可见，供热锅炉水处置亲密关系着锅炉运转的平由此可见，供热锅炉水处置亲密关系着锅炉运转的平安性和经济性。它的主要义务是：降低水中钙、镁盐类的安性和经济性。它的主要义务是：降低水中钙、镁盐类的含量俗称软化，防止锅内结垢景象；减少水中的溶解含量俗称软化，防止锅内结垢景象；减少水中的溶解气体俗称除氧，以减轻对受热面的腐蚀。气体俗称除氧，以减轻对受热面的腐蚀。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理它是指不溶于水的

10、固体杂质，是水经过滤纸后被分别它是指不溶于水的固体杂质，是水经过滤纸后被分别出来的固形物经枯燥至恒重。它的含量是以出来的固形物经枯燥至恒重。它的含量是以1L水中所含固水中所含固形物的毫克数来表示，即形物的毫克数来表示，即mg/L。地下水经地层过滤后悬浮。地下水经地层过滤后悬浮固形物普通较低，直接运用地表水时悬浮固形物较高。固形物普通较低，直接运用地表水时悬浮固形物较高。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2 水水质规质规范范7.1.2.1 悬悬浮固形物浮固形物单元单元7锅炉水处理锅炉水处理溶解固形物是水中含盐量和有机物含量的总和，即将溶解固形物是水中含盐量和有机物含量的总和，即将已被分

11、别出悬浮固形物后的滤液，经蒸发、枯燥所得的残已被分别出悬浮固形物后的滤液，经蒸发、枯燥所得的残渣，单位为渣，单位为mg/L。含盐量是比较准确地表示水中含盐量的目的。它是经含盐量是比较准确地表示水中含盐量的目的。它是经过水质全分析，测定水中全部阳离子和阴离子的质量，然过水质全分析，测定水中全部阳离子和阴离子的质量，然后相加得到的。由于进展水质全分析较困难，而且水中的后相加得到的。由于进展水质全分析较困难，而且水中的有机物含量普通很少，所以通常可以用溶解固形物来替代有机物含量普通很少，所以通常可以用溶解固形物来替代水的含盐量。水的含盐量。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.2 溶解固形

12、物和含溶解固形物和含盐盐量量单元单元7锅炉水处理锅炉水处理测定给水的溶解固形物含量，可以判别水质的情况。测定给水的溶解固形物含量，可以判别水质的情况。溶解固形物含量大，会升高锅炉水沸点，呵斥燃料浪费，溶解固形物含量大，会升高锅炉水沸点，呵斥燃料浪费，并引起锅炉汽水共腾。只需严厉把锅炉水溶解固形物控制并引起锅炉汽水共腾。只需严厉把锅炉水溶解固形物控制在锅炉水质规范所规定的范围内，才干防止蒸汽污染。溶在锅炉水质规范所规定的范围内，才干防止蒸汽污染。溶解固形物是锅炉水质规范中的一项重要目的。解固形物是锅炉水质规范中的一项重要目的。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理硬度

13、是指溶解于水中能构成水垢的硬度是指溶解于水中能构成水垢的钙、镁离子的含量。离子的含量。硬度分碳酸硬度分碳酸盐硬度硬度HT和非碳酸和非碳酸盐硬度硬度HFT两两类。碳酸碳酸盐硬度表示水中溶解的重碳酸硬度表示水中溶解的重碳酸钙CaHCO32及重碳及重碳酸酸镁MgHCO32的含量。当加的含量。当加热到沸到沸腾时，这类盐分分可可转变为沉淀物析出，所以又称沉淀物析出，所以又称为暂时硬度，化学反响如硬度，化学反响如下：下：CaHCO32CaCO3+H2O+CO2MgHCO32MgCO3+H2O+CO2MgCO3+H2OMgOH2+CO27.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.3 硬度硬度 H 单元单

14、元7锅炉水处理锅炉水处理非碳酸盐硬度表示水中的氯化钙非碳酸盐硬度表示水中的氯化钙CaCl、氯化镁、氯化镁MgCl、硫酸钙硫酸钙CaSO4和硫酸镁和硫酸镁MgSO4及其他钙、镁盐的含量。这及其他钙、镁盐的含量。这些盐类在加热至沸腾时不易沉淀，又称为永久硬度。些盐类在加热至沸腾时不易沉淀，又称为永久硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度H，其单位以其单位以mmol/L表示。表示。因此，总硬度因此，总硬度=暂时硬度暂时硬度+永久硬度永久硬度=碳酸盐硬度碳酸盐硬度+非碳非碳酸盐硬度，即酸盐硬度，即H=HT+HFT7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7

15、锅炉水处理锅炉水处理它表示能与强酸它表示能与强酸HCl或或H2SO4发生中和作用的一发生中和作用的一切碱性物质的含量，即水中可以接受氢离子的切碱性物质的含量，即水中可以接受氢离子的OH-、CO32-、HCO3-和其他弱酸根的含量，用和其他弱酸根的含量，用A来表示，碱度来表示，碱度的单位用的单位用mmol/L表示。在天然水中，碱度主要由表示。在天然水中，碱度主要由HCO3-和和CO32-的盐类组成。的盐类组成。水中所含的各种硬度和碱度，它们之间有内在的联络水中所含的各种硬度和碱度，它们之间有内在的联络和制约。当水的总碱度大于总硬度时称为碱性水。碱性水和制约。当水的总碱度大于总硬度时称为碱性水。碱

16、性水中的碱度除中的碱度除CaHCO32和和MgHCO32以外，还有以外，还有NaHCO3和和KHCO3存在，而存在，而NaHCO3碱度称为钠盐碱度，碱度称为钠盐碱度，7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.4 碱度碱度 A 单元单元7锅炉水处理锅炉水处理当水中有当水中有钠盐碱度即碱度即负硬存在硬存在时，就不能，就不能够存在永久存在永久硬度，由于硬度，由于钠盐碱度能消除永久硬度，反响式碱度能消除永久硬度，反响式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4钠盐碱度被称之碱度被称之为“负硬。硬。所以，水中碱度和硬度的关系可所以，水中碱度和硬度

17、的关系可归结为三种情况，如三种情况，如表表7.1见P106所示。所示。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理它是指锅炉水中游离的它是指锅炉水中游离的NaOH和溶解固形物含量之比和溶解固形物含量之比值。所谓游离值。所谓游离NaOH是指水中氢氧根碱度折算成是指水中氢氧根碱度折算成NaOH的含的含量。相对碱度是为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术目量。相对碱度是为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术目的，我国规定的相对碱度值必需小于的，我国规定的相对碱度值必需小于0.2。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.5 相相对对碱度碱度单元单元7锅炉水处理锅炉水处理它是表示水

18、的酸碱性目的。当它是表示水的酸碱性目的。当pH=7时，水呈中性；时，水呈中性；pH7时，水呈酸性；时，水呈酸性；pH7时，水那么呈碱性。时，水那么呈碱性。天然水的天然水的pH值普通为值普通为68.5。呈酸性的水会对金属有。呈酸性的水会对金属有腐蚀性，因此锅炉给水都要求腐蚀性，因此锅炉给水都要求pH7，锅炉水的，锅炉水的pH值通常值通常控制在控制在1012。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.6 pH值值单元单元7锅炉水处理锅炉水处理水溶液中含有氧气的质量浓度叫溶解氧，单位为水溶液中含有氧气的质量浓度叫溶解氧，单位为mg/L。氧在水中的溶解度取决于水温暖水外表上的分压力。氧在水中的溶

19、解度取决于水温暖水外表上的分压力。水温度越高，其溶解度越小。水中的溶解氧能腐蚀锅炉设水温度越高，其溶解度越小。水中的溶解氧能腐蚀锅炉设备及给水管路，而且这种腐蚀是随锅炉参数的升高而加剧，备及给水管路，而且这种腐蚀是随锅炉参数的升高而加剧，特别是在锅炉除垢后，腐蚀情况更严重。因此，锅炉给水特别是在锅炉除垢后，腐蚀情况更严重。因此，锅炉给水中的溶解氧应尽能够除去。中的溶解氧应尽能够除去。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.7 溶解氧溶解氧 O2 单元单元7锅炉水处理锅炉水处理给水中的溶解氧可用化学方法去除，常用的化学药剂给水中的溶解氧可用化学方法去除，常用的化学药剂为亚硫酸钠。给水中亚

20、硫酸钠相对于水中氧的过剩量越大，为亚硫酸钠。给水中亚硫酸钠相对于水中氧的过剩量越大，反响速度也越快，反响那么越完全。在此情况下，锅炉水反响速度也越快，反响那么越完全。在此情况下，锅炉水中的亚硫酸根含量成为一项控制目的。中的亚硫酸根含量成为一项控制目的。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.8 亚亚硫酸根硫酸根 SO32- 单元单元7锅炉水处理锅炉水处理天然水中普通不含磷酸根，但为了消除锅炉给水带入天然水中普通不含磷酸根，但为了消除锅炉给水带入汽锅的残留硬度，或为了防止汽锅内壁的腐蚀，可向锅内汽锅的残留硬度，或为了防止汽锅内壁的腐蚀，可向锅内投放一定量的磷酸盐。但是锅炉水中磷酸根的浓度

21、不能太投放一定量的磷酸盐。但是锅炉水中磷酸根的浓度不能太高，过高时会生成高，过高时会生成Mg3(PO4)2水垢，导致锅炉水溶解固形水垢，导致锅炉水溶解固形物添加。因此，磷酸根也成为一项锅炉水的控制目的。物添加。因此，磷酸根也成为一项锅炉水的控制目的。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.9 磷酸根磷酸根 PO43- 单元单元7锅炉水处理锅炉水处理天然水普通不含油，可是蒸汽的凝结水或给水在运用天然水普通不含油，可是蒸汽的凝结水或给水在运用过程中遭到污染后有能够混入一些油类。锅炉水中如含有过程中遭到污染后有能够混入一些油类。锅炉水中如含有油及碱类等物质，那么在水外表容易构成泡沫层，使蒸汽

22、油及碱类等物质，那么在水外表容易构成泡沫层，使蒸汽带水量添加，影响蒸汽质量。因此，锅炉给水的含油量必带水量添加，影响蒸汽质量。因此，锅炉给水的含油量必需加以控制。需加以控制。7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.2.10 含油量含油量单元单元7锅炉水处理锅炉水处理为了防止了防止锅炉及其炉及其热力系力系统结垢、被腐垢、被腐蚀和蒸汽和蒸汽污染，染，确保确保锅炉及其他炉及其他热力力设备能能长期平安期平安经济运运转，锅炉水、炉水、汽的汽的质量都量都应到达一定的到达一定的规范。不同容量、参数的范。不同容量、参数的锅炉，炉，按其不同任按其不同任务条件、水条件、水处置技置技术程度和年年运程度和年年运转

23、阅历，规定了不同的水定了不同的水质要求和要求和锅炉水水炉水水质目的。目的。我国我国现行的国家行的国家规范范GB 15762001规定，定，对于于额定出口蒸汽定出口蒸汽压力小于或等于力小于或等于2.5MPa，以水以水为介介质的固定式蒸汽的固定式蒸汽锅炉和汽水两用炉和汽水两用锅炉，普通炉，普通应采采7.1 水质及水质规范水质及水质规范7.1.3 锅锅炉水炉水质规质规范范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理用锅外化学水处置，给水和锅炉水的水质应符合表用锅外化学水处置，给水和锅炉水的水质应符合表7.2的规的规定。对于额定蒸发量小于或等于定。对于额定蒸发量小于或等于2t/h，且额定蒸汽压力小，且额定蒸汽压力小

24、于或等于于或等于1.0MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉如对汽、水的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉如对汽、水质量无特殊要求也可采用锅内加药处置，但必需对锅炉质量无特殊要求也可采用锅内加药处置，但必需对锅炉的结垢、被腐蚀和水质加强监视，仔细做好加药、排污和的结垢、被腐蚀和水质加强监视，仔细做好加药、排污和清洗任务，其水质应符合表清洗任务，其水质应符合表7.3的规定。对于承压热水锅炉的规定。对于承压热水锅炉给水应进展锅外水处置。对于额定功率小于或等于给水应进展锅外水处置。对于额定功率小于或等于4.2MW非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉，可采用锅内加非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉，可采用锅内加药处置，

25、但同样必需对锅炉的结垢、被腐蚀和水质加强监药处置，但同样必需对锅炉的结垢、被腐蚀和水质加强监视，其水质应符合表视，其水质应符合表7.4见见P108的规定。的规定。7.1 水质及水质规范水质及水质规范单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择经过水的预处置混凝、沉淀和廓清、过滤可除去经过水的预处置混凝、沉淀和廓清、过滤可除去水中的悬浮物质和部分胶体物质。在水处置工艺中，为了水中的悬浮物质和部分胶体物质。在水处置工艺中，为了除去水中离子形状的杂质，目前广泛采用的是离子交换法。除去水中离子形状的杂质，目前广泛采用的是离子交换法。对于供热

26、锅炉用水，离子交换处置的目的是使水得到对于供热锅炉用水，离子交换处置的目的是使水得到软化，即要求降低原水未经软化的水中的硬度和碱度，软化，即要求降低原水未经软化的水中的硬度和碱度，以符合和到达锅炉用水的水质规范。通常采用的是阳离子以符合和到达锅炉用水的水质规范。通常采用的是阳离子交换法。交换法。单元单元7锅炉水处理锅炉水处理常用的阳离子交换水处置有钠离子、氢离子、铵离子常用的阳离子交换水处置有钠离子、氢离子、铵离子交换等方法，用来进展软化和除碱。通常以交换等方法，用来进展软化和除碱。通常以R表示离子交表示离子交换剂中的复合阴离子根，以换剂中的复合阴离子根，以NaR表示为钠离子交换剂，表示为钠离

27、子交换剂，HR表示为氢离子交换剂。表示为氢离子交换剂。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理对供热锅炉用水，钠离子交换软化处置的反响原理如对供热锅炉用水，钠离子交换软化处置的反响原理如下：下：与原水中碳酸盐硬度作用时与原水中碳酸盐硬度作用时2NaR+Ca(HCO3)2CaR2+2NaHCO32NaR+Mg(HCO3)2MgR2+2NaHCO3与非碳酸盐硬度作用时与非碳酸盐硬度作用时2NaR+CaSO4CaR2+Na2SO42NaR+CaCl2CaR2+2NaCl7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选

28、择备的选择7.2.1 钠钠离子交离子交换软换软化原理化原理单元单元7锅炉水处理锅炉水处理2NaR+MgSO4MgR2+Na2SO42NaR+MgCl2MgR2+2NaCl由上述反响可见：由上述反响可见：1经钠离子交换后，水中的钙、镁盐类都变成了钠经钠离子交换后，水中的钙、镁盐类都变成了钠盐，因此，除去了水中的硬度。盐，因此，除去了水中的硬度。2原水中的重碳酸盐碱度暂时硬度均转变为钠原水中的重碳酸盐碱度暂时硬度均转变为钠盐碱度盐碱度NaHCO3，所以，钠离子交换只能软化水，但，所以，钠离子交换只能软化水，但不能除碱，即经钠离子交换前后水的碱度坚持不变。这是不能除碱，即经钠离子交换前后水的碱度坚持

29、不变。这是钠离子交换法最主要的缺陷。钠离子交换法最主要的缺陷。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理3由于由于Na+的当量值要比的当量值要比Ca2+、Mg2+的当量值大，的当量值大，故经钠离子交换后，水中含盐量稍有添加。经过钠离子交故经钠离子交换后，水中含盐量稍有添加。经过钠离子交换后的软水，还残留少量硬度，普通在换后的软水，还残留少量硬度，普通在0.030.1mmol/L以以下。下。钠离子交换剂运转一段时间以后，交换剂上的钠离子钠离子交换剂运转一段时间以后，交换剂上的钠离子已大部分转为钙、镁型，导致出水硬度增高。将出水硬度已

30、大部分转为钙、镁型，导致出水硬度增高。将出水硬度到达软化水保证的硬度来作为交换剂失效，失效后的钠离到达软化水保证的硬度来作为交换剂失效，失效后的钠离子交换剂要用浓度为子交换剂要用浓度为5%8%的食盐的食盐NaCl溶液进展复溶液进展复原或称再生，即再用原或称再生，即再用Na+把交换剂中的把交换剂中的Ca2+、Mg2+置置换出来，复原后的交换剂又可以重新软化生水。即换出来，复原后的交换剂又可以重新软化生水。即7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理CaR2+2NaCl2NaR+CaCl2MgR2+2NaCl2NaR+MgCl2为了节

31、省复原液用量，在复原以前要用水冲出失效交为了节省复原液用量，在复原以前要用水冲出失效交换剂的表层泥渣污物，这个过程称为反洗。换剂的表层泥渣污物，这个过程称为反洗。为了去除复原后过剩的复原液，以使软化一开场就得为了去除复原后过剩的复原液，以使软化一开场就得到合格的给水，在复原后再用水冲洗交换剂层，这个过程到合格的给水，在复原后再用水冲洗交换剂层，这个过程称为正洗。称为正洗。软化、反洗、复原、正洗构成了水处置工艺的一个循软化、反洗、复原、正洗构成了水处置工艺的一个循环，阳离子交换剂根本上就是按这个循环任务的，每反复环，阳离子交换剂根本上就是按这个循环任务的，每反复一次就构成交换剂的一个运转循环。一

32、次就构成交换剂的一个运转循环。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理这是中、小型锅炉常用的方法。水的软化在单级钠离这是中、小型锅炉常用的方法。水的软化在单级钠离子交换器中进展，如图子交换器中进展，如图7.1所示。所示。原水经钠离子交换后，软化水中的总含盐量未降低，原水经钠离子交换后，软化水中的总含盐量未降低，原水中的阴离子原水中的阴离子Cl-、SO42-和和HCO3-等并未改动，只是将等并未改动，只是将易构成水垢的钙、镁化合物变为不易构成水垢的化合物。易构成水垢的钙、镁化合物变为不易构成水垢的化合物。7.2 水处置系统的分类及

33、水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2 离子交离子交换换法的种法的种类类7.2.2.1 单级钠单级钠离子交离子交换换法法单元单元7锅炉水处理锅炉水处理钠离子交换剂与被处置水经过离子交换后，其钠离子钠离子交换剂与被处置水经过离子交换后，其钠离子逐渐被钙、镁离子置换而失去软化才干。此时应采用氯化逐渐被钙、镁离子置换而失去软化才干。此时应采用氯化钠钠NaCl水溶液进展再生复原，复原时构成的水溶液进展再生复原，复原时构成的CaCl2、MgCl2为溶解性盐类，可用水冲洗除去，从而使钠离子交为溶解性盐类，可用水冲洗除去，从而使钠离子交换剂得到复原。换剂得到复原。用单级钠离子交换法可使

34、水中剩余硬度降低到不超越用单级钠离子交换法可使水中剩余硬度降低到不超越0.035mmol/L。如被处置水水质较差或对软化水要求较高。如被处置水水质较差或对软化水要求较高时，那么应思索运用两级钠离子交换。在低压锅炉中普通时，那么应思索运用两级钠离子交换。在低压锅炉中普通采用一级钠离子交换，而在中、高压锅炉中，那么必需采采用一级钠离子交换，而在中、高压锅炉中，那么必需采用两级处置。用两级处置。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择图7.1单级钠离子交换系统

35、单元单元7锅炉水处理锅炉水处理串联布置的双级钠离子交换软化水系统如图串联布置的双级钠离子交换软化水系统如图7.2所示。所示。原水先进入第一级钠离子交换器，使硬度降到原水先进入第一级钠离子交换器，使硬度降到0.2mmol/L以下，然后再进入第二级钠离子交换器软化，使出水的剩以下，然后再进入第二级钠离子交换器软化，使出水的剩余硬度到达锅炉要求的规范。余硬度到达锅炉要求的规范。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2.2 双双级钠级钠离子交离子交换换法法单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的

36、选择图7.2 双级钠离子交换系统单元单元7锅炉水处理锅炉水处理氢离子交离子交换软化水的任化水的任务原理是利用离子交原理是利用离子交换剂中的中的氢离子离子转换被被处置水中的置水中的钙、镁离子，其反响式离子，其反响式为：2HR+Ca(HCO3)2CaR2+2H2O+2CO22HR+Mg(HCO3)2MgR2+2H2O+2CO22HR+CaSO4CaR2+H2SO42HR+CaCl2CaR2+2HCl2HR+MgSO4MgR2+H2SO42HR+MgCl2MgR2+2HCl7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2.3 氢氢离子交离子交换换法法单元单元7锅

37、炉水处理锅炉水处理可可见，经过氢离子交离子交换后的后的软化水化水变成酸性水，因此成酸性水，因此不宜直接用作不宜直接用作锅炉炉给水，水，还须进一步一步处置。置。处置方法之一置方法之一是将酸性水除去是将酸性水除去CO2后加碱中和至后加碱中和至过剩碱度剩碱度为0.35mmol/L左右左右为止。另一种方法是采用止。另一种方法是采用氢钠离子离子结合合软化，使化，使氢离子交离子交换产生的游离酸与生的游离酸与经钠离子交离子交换后水中的碱相中后水中的碱相中和而到达除碱的目的，即和而到达除碱的目的，即H2SO4+2NaHCO3Na2SO4+2H2O+2CO2HCl+NaHCO3NaCl+H2O+CO27.2 水

38、处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理氢离子交换剂的复原剂为氢离子交换剂的复原剂为1.5%2%浓度的稀硫酸溶浓度的稀硫酸溶液，复原时的反响式为：液，复原时的反响式为：CaR2+H2SO42HR+CaSO4MgR2+H2SO42HR+MgSO47.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理氢钠离子结合任务系统可分为综合的氢钠离子软氢钠离子结合任务系统可分为综合的氢钠离子软化法、氢钠离子并联软化法和氢钠离子串联软化法。化法、氢钠离子并联软化法和氢钠离子串联软化法。综合的氢钠离子软化

39、法在离子交换器中同时装有氢综合的氢钠离子软化法在离子交换器中同时装有氢离子交换剂层和钠离子交换剂层，又称双层离子交换器。离子交换剂层和钠离子交换剂层，又称双层离子交换器。水先经上层的氢离子交换剂层，使水呈酸性，然后再经下水先经上层的氢离子交换剂层，使水呈酸性，然后再经下层钠离子交换剂，吸收酸性水中的氢离子。经过这样处置，层钠离子交换剂，吸收酸性水中的氢离子。经过这样处置，水中酸性被消除，一部分未被上层氢离子吸收的剩余钙、水中酸性被消除，一部分未被上层氢离子吸收的剩余钙、镁离子也被钠离子交换剂吸收。由于水中还有部分碳酸盐镁离子也被钠离子交换剂吸收。由于水中还有部分碳酸盐硬度，故使处置后的软化水坚

40、持一定碱度。硬度，故使处置后的软化水坚持一定碱度。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2.4 氢氢钠钠离子交离子交换结换结合合软软化法化法单元单元7锅炉水处理锅炉水处理氢氢-钠离子并联软化法的系统表示图如图钠离子并联软化法的系统表示图如图7.3所示。进所示。进水分别在氢离子和钠离子交换器中软化，再将氢离子交换水分别在氢离子和钠离子交换器中软化，再将氢离子交换器产生的酸性水和钠离子交换器产生的碱性水混合，最后器产生的酸性水和钠离子交换器产生的碱性水混合，最后进入进入CO2除气器除去游离的除气器除去游离的CO2。采用并联法时，可根据。采用并联法时，可

41、根据进水水质，调理进入氢离子和钠离子交换器的进水比例来进水水质，调理进入氢离子和钠离子交换器的进水比例来控制软化水的碱度。控制软化水的碱度。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理氢氢-钠离子串联软化法的系统表示图如图钠离子串联软化法的系统表示图如图7.4所示。在所示。在此系统中，部分进水先在氢离子交换器中软化，其出水与此系统中，部分进水先在氢离子交换器中软化，其出水与其他未经软化的水混合，经氢离子交换产生的酸度和原水其他未经软化的水混合，经氢离子交换产生的酸度和原水中的碱度中和，混合后的水经中的碱度中和，混合后的水经CO2除气

42、器除去游离的除气器除去游离的CO2后，进入中间水箱，最后用水泵送入钠离子交换器软化，后，进入中间水箱，最后用水泵送入钠离子交换器软化，除去未经氢离子交换器的另一部分原水中的硬度，其出水除去未经氢离子交换器的另一部分原水中的硬度，其出水即为已除硬脱碱的软化水。此系统适用于进水碱度较大的即为已除硬脱碱的软化水。此系统适用于进水碱度较大的情况。情况。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理比较并联和串联的两种系统可以看出，其不同点是在比较并联和串联的两种系统可以看出，其不同点是在并联络统中只需一部分原水进入钠离子交换器，而在串联并联络

43、统中只需一部分原水进入钠离子交换器，而在串联络统中，全部原水最后都要经过钠离子交换器。所以从设络统中，全部原水最后都要经过钠离子交换器。所以从设备来说，串联络统投资较高。但从运转来看，并联络统需备来说，串联络统投资较高。但从运转来看，并联络统需求严厉控制水量比例，加强化学监视，才干防止氢、钠离求严厉控制水量比例，加强化学监视，才干防止氢、钠离子交换器的混合水呈酸性。而在串联络统中，即使经氢离子交换器的混合水呈酸性。而在串联络统中，即使经氢离子交换的水和原水的混合水带有些酸性，但由于还要经过子交换的水和原水的混合水带有些酸性，但由于还要经过钠离子交换器，最后就不会出酸性水，因此可靠性较好。钠离子

44、交换器，最后就不会出酸性水，因此可靠性较好。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理上述三种氢上述三种氢钠离子交换软化法可得出不同的出水钠离子交换软化法可得出不同的出水剩余碱度。综合的氢剩余碱度。综合的氢钠离子软化法的出水剩余碱度为钠离子软化法的出水剩余碱度为1.01.5mmol/L；串联络统的出水剩余碱度为；串联络统的出水剩余碱度为0.7mmol/L；并联络统比较容易调整，剩余碱度可不大于并联络统比较容易调整，剩余碱度可不大于0.35mmol/L。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元

45、单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择图7.3氢-钠离子并联交换系统单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择图7.4氢-钠离子串联交换系统单元单元7锅炉水处理锅炉水处理前述离子交换软化安装中的交换剂是根本上在设备中前述离子交换软化安装中的交换剂是根本上在设备中固定不动，交换时原水自上而下流过交换剂层，再生时停固定不动，交换时原水自上而下流过交换剂层，再生时停顿供水，进展反洗、复原和正洗，存在再生周期。交换剂顿供水，进展反洗、复原和正洗，存在再生周期。交换剂是分层失效

46、的，为了保证软化水安装必需在下部留有一层是分层失效的，为了保证软化水安装必需在下部留有一层维护层，因此交换剂利用率低、复原耗盐量大，但设备少、维护层，因此交换剂利用率低、复原耗盐量大，但设备少、操作简单。这种离子交换器称为固定床离子交换器。操作简单。这种离子交换器称为固定床离子交换器。挪动床离子交换安装的特点是可以半延续性进展水处挪动床离子交换安装的特点是可以半延续性进展水处置，这种安装的任务原理如图置，这种安装的任务原理如图7.5所示。所示。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2.5 挪挪动动床离子交床离子交换软换软化法化法单元单元7锅炉水处理

47、锅炉水处理图中的交换塔、再生塔和清洗塔合成一体成为单塔。图中的交换塔、再生塔和清洗塔合成一体成为单塔。交换剂装在交换塔中，进水自下而上流过交换剂，软水经交换剂装在交换塔中，进水自下而上流过交换剂，软水经交换塔上部孔板流出。软化过程中，失效的交换剂部分软交换塔上部孔板流出。软化过程中，失效的交换剂部分软水从塔底部送往再生塔。经一定时间后停顿进水软化，开水从塔底部送往再生塔。经一定时间后停顿进水软化，开启排水阀排水，而清洗塔借重力自动向交换塔补充一样数启排水阀排水，而清洗塔借重力自动向交换塔补充一样数量的已复原、清洗过的交换剂。约数十秒到几分钟后，封量的已复原、清洗过的交换剂。约数十秒到几分钟后，

48、封锁排水阀，继续进展软化。再生塔中定期通入一定浓度的锁排水阀，继续进展软化。再生塔中定期通入一定浓度的食盐溶液进展交换剂复原再生。食盐溶液进展交换剂复原再生。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理挪动床离子交换的优点是交换剂利用率高，复原剂用挪动床离子交换的优点是交换剂利用率高，复原剂用量省，软化水水质好。其缺陷是交换剂磨损大，补充量多。量省，软化水水质好。其缺陷是交换剂磨损大，补充量多。挪动床离子交换安装的任务过程是半延续的。宜用于处置挪动床离子交换安装的任务过程是半延续的。宜用于处置水量大、生水硬度高的水质，除单塔式外，还

49、有双塔式和水量大、生水硬度高的水质，除单塔式外，还有双塔式和三塔式等种类。三塔式等种类。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择图7.5单塔挪动床离子交换安装任务原理图单元单元7锅炉水处理锅炉水处理流动床离子软化安装可以延续任务。按运转方式可分流动床离子软化安装可以延续任务。按运转方式可分为重力式和压力式两种，后者尚不成熟，运用也不多。按为重力式和压力式两种，后者尚不成熟，运用也不多。按运转系统可分为单塔式、双塔式和三塔式三种。目前运用运转系统可分为单塔

50、式、双塔式和三塔式三种。目前运用最多的为重力双塔式流动床，如图最多的为重力双塔式流动床，如图7.6所示。所示。流动床离子交换系统的主要设备为交换塔和再生清洗流动床离子交换系统的主要设备为交换塔和再生清洗塔，整个工艺流程分为软化、再生和清洗三个部分。软化塔，整个工艺流程分为软化、再生和清洗三个部分。软化过程是在交换塔内进展，原水从交换塔底部进入，使交换过程是在交换塔内进展，原水从交换塔底部进入，使交换剂悬浮，并从交换塔上部流出。交换剂也在流动。再生后剂悬浮，并从交换塔上部流出。交换剂也在流动。再生后的交换剂借重位差自再生塔底部输出至交换塔顶部，并在的交换剂借重位差自再生塔底部输出至交换塔顶部，并

51、在 7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.2.6 流流动动床离子交床离子交换软换软化法化法单元单元7锅炉水处理锅炉水处理交换塔内与原水作用，使钠型交换剂变成钙型或镁型。失效交换塔内与原水作用，使钠型交换剂变成钙型或镁型。失效的交换剂较重，可沉到交换塔底部。以后靠水力放射器将其的交换剂较重，可沉到交换塔底部。以后靠水力放射器将其送入再生塔顶部，逐渐下落并与向上流动的再生液和清洗水送入再生塔顶部，逐渐下落并与向上流动的再生液和清洗水相遇而得到再生和清洗。再生后的交换剂在再生塔底部重新相遇而得到再生和清洗。再生后的交换剂在再生塔底部重新输入交换塔。再生液

52、经流量计注入再生塔。清洗水经流量计输入交换塔。再生液经流量计注入再生塔。清洗水经流量计注入再生塔后分为两股，一股将再生后的交换剂送入交换塔，注入再生塔后分为两股，一股将再生后的交换剂送入交换塔，另一股在再生塔中向上流动对再生的交换剂进展清洗，并使另一股在再生塔中向上流动对再生的交换剂进展清洗，并使饱和的再生液饱和饱和的再生液饱和NaCl溶液进展稀释。溶液进展稀释。流动床的优点是出水水质高，能延续任务，操作较方便，流动床的优点是出水水质高，能延续任务，操作较方便，需求的交换剂量少，但顺应水质和水量变化的才干差，厂房需求的交换剂量少，但顺应水质和水量变化的才干差，厂房较高，交换剂磨损大。较高，交换

53、剂磨损大。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择图7.6双塔式流动床钠离子交换水处置安装单元单元7锅炉水处理锅炉水处理近年来随着燃油、燃气锅炉的广泛运用，全自动离子近年来随着燃油、燃气锅炉的广泛运用，全自动离子交换软水器的种类和数量也越来越多，国产的全自动软水交换软水器的种类和数量也越来越多，国产的全自动软水器均采用浮动床技术。目前无论是进口还是国产的全自动器均采用浮动床技术。目前无论是进口还是国产的全自动软水器，都是以强酸性阳离子交换树脂软水器，都是

54、以强酸性阳离子交换树脂(RNa型型)作交换剂，作交换剂，只能除去原水中的硬度，不能除碱和除盐，其交换和再生只能除去原水中的硬度，不能除碱和除盐，其交换和再生原理及再生步骤与同类型的普通钠离子交换器一样，只是原理及再生步骤与同类型的普通钠离子交换器一样，只是全部工艺流程经过预先设定，由控制器自动完成而已。通全部工艺流程经过预先设定，由控制器自动完成而已。通常全自动软水器都是根据树脂所能除去硬度的交换容量，常全自动软水器都是根据树脂所能除去硬度的交换容量，推算出运转时间或周期制水量来人为设定再生周期推算出运转时间或周期制水量来人为设定再生周期7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处

55、置设备的选择备的选择7.2.2.7 全自全自动动离子交离子交换软换软化法化法单元单元7锅炉水处理锅炉水处理的。现有的全自动软水器都没有自动监测出水硬度的功能，的。现有的全自动软水器都没有自动监测出水硬度的功能，因此在运转过程中，仍需操作人员定期进展取样化验，以因此在运转过程中，仍需操作人员定期进展取样化验，以检验出水质量。检验出水质量。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择单元单元7锅炉水处理锅炉水处理【例【例7.1】某厂】某厂锅锅炉房炉房设设置两台置两台SHL10-1.3/350型型锅锅炉，凝炉，凝结结水回收率水回收率K=30%，锅锅炉排炉排污污率率P=

56、5%，原水，原水总总硬度硬度H=7.8mmol/L，从表，从表7.2水管水管锅锅炉水炉水质规质规范中范中查查得，得，锅锅炉炉给给水允水允许许硬度硬度H=0.03mmol/L。现选现选用用钠钠离子交离子交换软换软化化设备设备，采用采用强强酸阳离子交酸阳离子交换树换树脂和脂和顺顺流再生，流再生，试计试计算离子交算离子交换换器器的运的运转转数据。数据。计计算数据算数据见见表表7.5 见见P114 。7.2 水处置系统的分类及水处置设水处置系统的分类及水处置设备的选择备的选择7.2.3 离子交离子交换换器的器的设备计设备计算算单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧金属最金属最严

57、重的腐重的腐蚀是是电化学腐化学腐蚀。在。在锅炉炉设备里，水里，水中溶解氧、二氧化碳气体中溶解氧、二氧化碳气体对锅炉金属壁面会炉金属壁面会产生化学和生化学和电化学腐化学腐蚀，因此必需采取除气措施，特，因此必需采取除气措施，特别是除氧。是除氧。为保保证锅炉平安炉平安经济运运转，在，在GB 1576规范中明范中明确确规定：定：“当当锅炉炉额定蒸定蒸发量大于或等于量大于或等于6t/h时应除氧，除氧，额定蒸定蒸发量小于量小于6t/h的的锅炉如炉如发现部分腐部分腐蚀时，给水水应采取采取除氧措施。除氧措施。锅炉炉额定功率大于或等于定功率大于或等于4.2MW的承的承压热水水锅炉炉给水水应除氧，除氧，额定功率小

58、于定功率小于4.2MW的承的承压热水水锅炉和常炉和常压热水水锅炉炉给水水应尽量除氧。尽量除氧。单元单元7锅炉水处理锅炉水处理气体在液体中的溶解度，除与液体的温度有关外，还气体在液体中的溶解度，除与液体的温度有关外，还与这种气体在液面上的分压力有关。从气体溶解定律亨与这种气体在液面上的分压力有关。从气体溶解定律亨利定律可知，任何气体在水中的溶解度与此气体在水界利定律可知，任何气体在水中的溶解度与此气体在水界面上的分压力成正比。在敞开的设备中将水加热，水温升面上的分压力成正比。在敞开的设备中将水加热，水温升高，会使气水界面上的水蒸气分压力增大，其他气体的分高，会使气水界面上的水蒸气分压力增大，其他

59、气体的分压力降低，致使其他气体在水中的溶解度减小。当水温到压力降低，致使其他气体在水中的溶解度减小。当水温到达沸点时，此时水界面上的水蒸气压力和外界压力相等，达沸点时，此时水界面上的水蒸气压力和外界压力相等，其他气体的分压力都趋于零，水就不再具有溶解气体的才其他气体的分压力都趋于零，水就不再具有溶解气体的才干。这是热力除氧的任务原理。干。这是热力除氧的任务原理。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理要使水温到达沸点，通常可采用加热法或抽真空的方要使水温到达沸点，通常可采用加热法或抽真空的方法，如要使水界面上的氧气分压力降低，也可将界面上的法，如要使水界面上的氧气分压力降

60、低，也可将界面上的空间充溢不含氧的气体来到达。因此，常用的锅炉水除氧空间充溢不含氧的气体来到达。因此，常用的锅炉水除氧处置有热力除氧、真空除氧、解吸除氧，另外利用氧的化处置有热力除氧、真空除氧、解吸除氧，另外利用氧的化学反响可以进展化学药剂除氧。学反响可以进展化学药剂除氧。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理热力除氧就是将水加热至沸点，将析出于水面的氧除热力除氧就是将水加热至沸点，将析出于水面的氧除去的方法。水温到达沸点时，实际上水的含氧量为零，实去的方法。水温到达沸点时，实际上水的含氧量为零，实践上尚有残留氧，只是此时水的含氧量已符合锅炉给水的践上尚有残留氧，只是此

61、时水的含氧量已符合锅炉给水的水质规范。水质规范。热力除氧不仅除去水中的溶解氧，而且同时除去其他热力除氧不仅除去水中的溶解氧，而且同时除去其他溶解气体如溶解气体如CO2等。软水中残留的碳酸盐碱度，也会等。软水中残留的碳酸盐碱度，也会在热力除氧器加热时逸出在热力除氧器加热时逸出CO2，使碱度有所降低。，使碱度有所降低。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.1 热热力除氧力除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理供供热锅炉炉给水水热力除氧大多采用大气式力除氧大多采用大气式热力除氧器，力除氧器，即除氧器内即除氧器内坚持的持的压力略高于大气力略高于大气压，普通，普通为0.02MPa表表压力。在此力。在此压力

62、下，水的力下，水的饱和温度和温度为102104。压力略高于大气力略高于大气压的目的是便于使除氧后的气体排出除氧器的目的是便于使除氧后的气体排出除氧器外，而且不会使外界空气倒吸入除氧器内。外，而且不会使外界空气倒吸入除氧器内。为防止超防止超压，设置了水封式平安置了水封式平安阀。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理热力除氧器构造从整体上可分为两部分，上部为脱气热力除氧器构造从整体上可分为两部分，上部为脱气塔俗称除氧头，下部是贮水箱，其系统如图塔俗称除氧头，下部是贮水箱，其系统如图7.7所示。所示。脱气塔内要完成软水的加热和除气两个过程。蒸汽与水的脱气塔内要完成软水的加热和

63、除气两个过程。蒸汽与水的接触面积愈大，加热和分别效果愈好。贮水箱存储已除过接触面积愈大，加热和分别效果愈好。贮水箱存储已除过氧的水和兼作锅炉给水箱。为了提高除氧效果，贮水箱底氧的水和兼作锅炉给水箱。为了提高除氧效果，贮水箱底部装有再沸腾用的蒸汽管，蒸汽从细孔喷出，坚持贮水箱部装有再沸腾用的蒸汽管，蒸汽从细孔喷出，坚持贮水箱中的水处于饱和温度，残剩气体能继续逸出，为此水箱水中的水处于饱和温度，残剩气体能继续逸出，为此水箱水位不宜过高，以留有一定的散气空间。另外，为回收从除位不宜过高，以留有一定的散气空间。另外，为回收从除氧器脱气塔顶部随气体一同排出的蒸汽热量，还设置了排氧器脱气塔顶部随气体一同排

64、出的蒸汽热量，还设置了排汽冷却器。汽冷却器。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理各种各种热力除氧器水箱的构造根本都一力除氧器水箱的构造根本都一样，而脱气塔的，而脱气塔的构造那么不同。目前引荐运用的是构造那么不同。目前引荐运用的是喷雾填料式脱气塔，如填料式脱气塔，如图7.8所示。在脱气塔内包括所示。在脱气塔内包括喷雾和填料二和填料二级加加热除氧。除氧。软水水经喷嘴嘴雾化，呈微粒向上化，呈微粒向上喷洒，与塔洒，与塔顶上上进汽管汽管进入的入的蒸汽相遇，到达一次加蒸汽相遇，到达一次加热和除氧。当水往下落，又和填料和除氧。当水往下落，又和填料层相接触相接触时，以，以形不形不锈钢

65、填料效果最正确。水在填料外填料效果最正确。水在填料外表呈水膜形状，蒸汽向上流表呈水膜形状，蒸汽向上流动，在填料，在填料层中与水膜接触，中与水膜接触，到达二次除氧。到达二次除氧。喷雾式式热力除氧器的力除氧器的进水不需水不需预热，除氧效果好，能，除氧效果好，能顺应负荷和水温的荷和水温的较大大变化，而且构造化，而且构造简单，便于，便于维修。修。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧图7.7热力除氧器系统图单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧图7.8喷雾填料式脱气塔单元单元7锅炉水处理锅炉水处理真空除氧也属于真空除氧也属

66、于热力除氧，所不同的是它利用低温水力除氧，所不同的是它利用低温水在真空形状下到达沸在真空形状下到达沸腾，从而到达除氧和减少，从而到达除氧和减少锅炉房自用炉房自用蒸汽的目的。蒸汽的目的。除氧器的真空可借蒸汽放射除氧器的真空可借蒸汽放射泵或水放射或水放射泵来到达。当来到达。当除氧器内真空度除氧器内真空度坚持在持在80kPa，而相，而相应的水温的水温为60时，水的溶解氧含量可达水的溶解氧含量可达0.05mg/L，到达供，到达供热锅炉炉给水水规范。范。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.2 真空除氧真空除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理真空除氧的关真空除氧的关键是控制水温暖所需的真空度。普通是控制

67、水温暖所需的真空度。普通应使水温高于除氧器内使水温高于除氧器内压力下的力下的饱和温度和温度0.51，这样才才干保干保证有效除氧。其次，整个系有效除氧。其次，整个系统要求有良好的密封性能。要求有良好的密封性能。真空除氧器在运真空除氧器在运转过程中，除氧水箱内的水位程中，除氧水箱内的水位动摇会影响会影响到真空度的到真空度的变化，化，为此此还要控制除氧水箱的液位，以要控制除氧水箱的液位，以坚持持稳定。定。真空除氧与大气式真空除氧与大气式热力除氧相比，可以不耗用蒸汽，力除氧相比，可以不耗用蒸汽，锅炉炉给水温度低，便于充分利用省煤器，降低水温度低，便于充分利用省煤器，降低锅炉排烟温炉排烟温度。真空式度。

68、真空式热力除氧器的水箱必需力除氧器的水箱必需设置在置在较高的位置高的位置10m以上，以以上，以维持持给水水泵前一定的正前一定的正压，这给小型小型锅炉炉房的布置房的布置带来一定的困来一定的困难。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理它也是根据气体溶解定律进展除氧的。其任务原理是它也是根据气体溶解定律进展除氧的。其任务原理是将不含氧的气体与要除氧的软水剧烈混合，由于不含氧气将不含氧的气体与要除氧的软水剧烈混合，由于不含氧气体中的氧分压力为零，软水中的氧就分散到无氧气体中去，体中的氧分压力为零，软水中的氧就分散到无氧气体中去，从而降低软水的含氧量，到达其除氧的目的。解吸除氧安

69、从而降低软水的含氧量，到达其除氧的目的。解吸除氧安装系统如图装系统如图7.9所示。所示。软水用水泵软水用水泵1送至水放射器送至水放射器2，靠后者的引射作用把由，靠后者的引射作用把由反响器反响器7来的气体来的气体N2+CO2吸入，并与水剧烈混合。此吸入，并与水剧烈混合。此时，溶解于水中的氧开场向气体中分散，并经分散器时，溶解于水中的氧开场向气体中分散，并经分散器3和混和混合管合管4进入解吸器进入解吸器5，在其中进展气和水的分别。挡板，在其中进展气和水的分别。挡板67.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.3 解吸除氧解吸除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理用以改善分用以改善分别过程，减少水分的携程，

70、减少水分的携带。含氧气体。含氧气体N2+CO2+O2经解吸器空解吸器空间通往通往单独独设置的置的电加加热的反的反响器响器7。反响器内盛有催化脱氧。反响器内盛有催化脱氧剂，反响器内的温度，反响器内的温度为250。在此温度下，含氧气体与催化脱氧。在此温度下，含氧气体与催化脱氧剂相遇，反响生相遇，反响生成成CO2，从反响器出来的是不含氧气体，它被水放射器吸，从反响器出来的是不含氧气体，它被水放射器吸走。如此周而复始地走。如此周而复始地进展上述展上述过程。程。除氧后的水由解吸器除氧后的水由解吸器5流入流入给水箱水箱8，为减少水与空气减少水与空气的接触，水箱内放有浮板的接触，水箱内放有浮板9，将整个水箱

71、内的水面盖住，或，将整个水箱内的水面盖住，或采用蒸汽封住水面。气体通向反响器采用蒸汽封住水面。气体通向反响器7的管路上装有水分的管路上装有水分别器器10，它可将气体，它可将气体带出的水滴分出的水滴分别出来，并出来，并经水封箱水封箱11排排掉。掉。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理解吸除氧的优点是设备简单，容易制造，运转方便和解吸除氧的优点是设备简单，容易制造，运转方便和不需化学药品，可在水温较低情况下得到较好的除氧效果，不需化学药品，可在水温较低情况下得到较好的除氧效果，适用于小型锅炉。其缺陷是除氧效果遭到反响器温度、木适用于小型锅炉。其缺陷是除氧效果遭到反响器温度

72、、木炭所含水分、负荷变化及水温、水压等条件的影响，而且炭所含水分、负荷变化及水温、水压等条件的影响，而且只能除氧，不能除去其他气体。只能除氧，不能除去其他气体。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧图7.9解吸除氧安装单元单元7锅炉水处理锅炉水处理钢屑除氧用的是切削不久的钢屑，先用碱液漂洗去油钢屑除氧用的是切削不久的钢屑，先用碱液漂洗去油污，经热水冲洗干净后再用硫酸溶液处置，使其外表容易污，经热水冲洗干净后再用硫酸溶液处置，使其外表容易氧化。处置后的钢屑装入钢屑除氧器中压紧，使其密实。氧化。处置后的钢屑装入钢屑除氧器中压紧，使其密实。钢屑

73、除氧是使含有溶解氧的水流经钢屑过滤器，钢屑钢屑除氧是使含有溶解氧的水流经钢屑过滤器，钢屑与氧反响，生成氧化铁，到达水被除氧的目的。水温愈高，与氧反响，生成氧化铁，到达水被除氧的目的。水温愈高，反响速度愈快，除氧效果愈好。水与钢屑接触时间愈长，反响速度愈快，除氧效果愈好。水与钢屑接触时间愈长，反响效果愈佳。钢屑除氧器普通都布置在给水泵的吸入侧。反响效果愈佳。钢屑除氧器普通都布置在给水泵的吸入侧。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.4 化学除氧化学除氧7.3.4.1 钢钢屑除氧屑除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理海绵铁粒除氧是常温过滤式铁粒除氧的一种新型工艺。海绵铁粒除氧是常温过滤式铁粒除氧的

74、一种新型工艺。滤料的主要成分为含有微量催化剂的海绵铁粒，无毒无味，滤料的主要成分为含有微量催化剂的海绵铁粒，无毒无味，是一种高含铁量的多孔性物质，吸附才干很强。当常温含是一种高含铁量的多孔性物质，吸附才干很强。当常温含氧水经过滤料层时，水中的氧与铁反响生成氧水经过滤料层时，水中的氧与铁反响生成Fe(OH)3，Fe(OH)3呈黄绿色絮状物，用水反复冲洗即可冲走。因此，呈黄绿色絮状物，用水反复冲洗即可冲走。因此，滤料层可反复运用，定期补充耗费量。但除氧水中铁离子滤料层可反复运用，定期补充耗费量。但除氧水中铁离子含量添加了，因此，在该型除氧器后应设一级钠离子交换含量添加了，因此，在该型除氧器后应设一

75、级钠离子交换器，以除去水中的铁离子。器，以除去水中的铁离子。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.4.2 海海绵铁绵铁粒除氧粒除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理海绵铁粒除氧器除氧效果好，出水含氧可降到海绵铁粒除氧器除氧效果好，出水含氧可降到0.05mL/L，顺应负荷变化的才干强，即出水量动摇时不影，顺应负荷变化的才干强，即出水量动摇时不影响除氧效果；属常温除氧，省煤器进水温度低，可充分利响除氧效果；属常温除氧，省煤器进水温度低，可充分利用省煤器，以降低锅炉排烟温度；除氧器与给水泵安装在用省煤器，以降低锅炉排烟温度；除氧器与给水泵安装在同一高度，无需添加厂房高度，它更适用于热水锅炉。同一高度，

76、无需添加厂房高度，它更适用于热水锅炉。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理药剂除氧是向给水中加药，使其与水中溶解氧化合成药剂除氧是向给水中加药，使其与水中溶解氧化合成无腐蚀性物质，以到达给水除氧的目的。常用的药剂为亚无腐蚀性物质，以到达给水除氧的目的。常用的药剂为亚硫酸钠硫酸钠Na2SO3，其反响式为：，其反响式为：2Na2SO3+O22Na2SO4加药量运用时可按加药量运用时可按10kg工业亚硫酸钠除掉工业亚硫酸钠除掉1kg溶解氧进溶解氧进展控制。在运用时，将亚硫酸钠配制成浓度为展控制。在运用时，将亚硫酸钠配制成浓度为2%10%的的溶液，用活塞泵打入给水管道的吸入侧

77、或直接滴加到给水溶液，用活塞泵打入给水管道的吸入侧或直接滴加到给水箱中。箱中。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧7.3.4.3 药剂药剂除氧除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理药剂除氧法安装简单，操作方便，适用于小型锅炉，药剂除氧法安装简单，操作方便，适用于小型锅炉，尤其是对封锁式循环系统的热水锅炉补充水量不大时，用尤其是对封锁式循环系统的热水锅炉补充水量不大时，用亚硫酸钠除氧比较适宜。运用化学药剂除氧，大多用于对亚硫酸钠除氧比较适宜。运用化学药剂除氧，大多用于对给水水质要求较高的热力系统作为辅助的除氧方式，如将给水水质要求较高的热力系统作为辅助的除氧方式，如将其作为根本除氧方式，那么药剂耗费量大

78、、锅炉排污量添其作为根本除氧方式，那么药剂耗费量大、锅炉排污量添加，不是很经济。加，不是很经济。7.3 锅炉给水除氧锅炉给水除氧单元单元7锅炉水处理锅炉水处理7.4 锅炉排污锅炉排污经过过滤、软化、除氧等措施后，化、除氧等措施后，给水曾水曾经符合水符合水质规范。但在蒸汽范。但在蒸汽锅炉中，炉中，给水水带入入锅炉的炉的杂质很少被蒸汽很少被蒸汽带出，出，绝大部分留在大部分留在锅炉水里。随着炉水里。随着锅炉水不断地炉水不断地浓缩，本来合格的水本来合格的水质又会逐又会逐渐变得超越水得超越水质规范，范，软化以后化以后遗留在水中的少量硬度物留在水中的少量硬度物质又有又有结成水渣和水垢的能成水渣和水垢的能够

79、，同，同时碱度的添加又呵斥碱度的添加又呵斥“苛性脆化。因此，苛性脆化。因此，为了保了保证锅炉的炉的正常运正常运转，必需采取一定的措施，通常的做法是有方案地，必需采取一定的措施，通常的做法是有方案地对锅炉炉进展展“排排污操作。操作。单元单元7锅炉水处理锅炉水处理锅炉排污，就是排掉一部分浓缩的锅炉水，同时补充锅炉排污，就是排掉一部分浓缩的锅炉水，同时补充一样数量的给水，将锅炉水冲淡。锅炉运转时，锅炉水会一样数量的给水，将锅炉水冲淡。锅炉运转时，锅炉水会产生不少水渣，水渣在锅内堆积过多会构成水垢。锅炉排产生不少水渣，水渣在锅内堆积过多会构成水垢。锅炉排污除了坚持水质，还有排除水渣的目的。锅炉排污的方

80、式污除了坚持水质，还有排除水渣的目的。锅炉排污的方式有延续排污和定期排污两种。有延续排污和定期排污两种。延续排污是排除锅炉水中的盐分杂质。由于上锅筒蒸延续排污是排除锅炉水中的盐分杂质。由于上锅筒蒸发面附近的盐分浓度较高，所以延续排污管就设置在低水发面附近的盐分浓度较高，所以延续排污管就设置在低水位下面，习惯上也称外表排污。为了减少因排污而损失的位下面，习惯上也称外表排污。为了减少因排污而损失的锅炉水和热量，普通将延续排污水引到排污扩容器。排污锅炉水和热量，普通将延续排污水引到排污扩容器。排污7.4 锅炉排污锅炉排污7.4.1 锅锅炉排炉排污污单元单元7锅炉水处理锅炉水处理水水进入入扩容器因容器

81、因压力的力的骤降而蒸降而蒸发，这部分由排部分由排污水汽化水汽化而而产生的蒸汽被送往大气式生的蒸汽被送往大气式热力除氧器，再加力除氧器，再加热待除氧待除氧处置的置的软水。剩下的排水。剩下的排污水，那么可水，那么可经过外表式外表式热交交换器将器将其其热量用于加量用于加热给水。冷却后的排水。冷却后的排污水排至地沟。水排至地沟。定期排定期排污主要是排除主要是排除锅炉水中的水渣炉水中的水渣松散状的沉松散状的沉淀物，同淀物，同时也可以排除也可以排除盐分分杂质。所以，定期排。所以，定期排污管是装管是装设在下在下锅筒的底部或下集箱的底部。在每一根定期排筒的底部或下集箱的底部。在每一根定期排污管管上都必需装有两

82、个排上都必需装有两个排污阀。排。排污时，先，先渐渐开启开启紧靠靠锅炉炉的的阀门，称，称为慢开慢开阀；而后再开启离；而后再开启离锅炉炉较远的快开的快开阀，瞬即排瞬即排污。排。排污终了后，留意要先关快开了后，留意要先关快开阀，后关慢开，后关慢开阀，以以维护慢开慢开阀不至不至损坏，改坏，改换快开快开阀而不用停炉。而不用停炉。7.4 锅炉排污锅炉排污单元单元7锅炉水处理锅炉水处理锅炉炉给水的水的质量直接关系到量直接关系到锅炉排炉排污量的大小。量的大小。给水水的碱度及含的碱度及含盐量越大，量越大，锅炉所需的排炉所需的排污量越多。量越多。锅炉排炉排污量的大小，通常以排量的大小，通常以排污率表示，即排率表示

83、，即排污水量水量占占锅炉蒸炉蒸发量的百分数。假量的百分数。假设锅炉没有回水，按含碱量的炉没有回水，按含碱量的平衡关系，排平衡关系，排污率可由下式推率可由下式推导而得：而得：(D+Dps)Ags=DpsAg+DAq 因蒸汽的含碱量极小，通常可以忽略即以因蒸汽的含碱量极小，通常可以忽略即以为Aq0。因此，按碱度因此，按碱度计算的排算的排污率率P1为：P1=Dps/D100%=Ags/(Ag-Ags)100%7.17.4 锅炉排污锅炉排污7.4.2 锅锅炉排炉排污污率的率的计计算算单元单元7锅炉水处理锅炉水处理同同样，排，排污率也可按含率也可按含盐量的平衡关系式来量的平衡关系式来计算，即算，即P2=

84、Sgs/(Sg+Sgs)100% 7.2 假假设AgSg用用锅炉水炉水质规范中范中规定的允定的允许最高碱度最高碱度含含盐量的数量的数值代入，便可求得代入，便可求得为坚持持锅炉水的水炉水的水质规范所范所应有的排有的排污率。因此，在排率。因此，在排污率率P1和和P2分分别求出后，求出后，取其中取其中较大的数大的数值作作为运运转操作的根据。普通供操作的根据。普通供热锅炉的炉的排排污率率应控制在控制在10%以下最好以下最好为5%。如假。如假设超越超越这一一比比较经济的排的排污率，那么率，那么应改良水改良水处置工置工艺或另或另选水水处置置方法，以提高方法，以提高锅炉炉给水水水水质，降低排，降低排污率。率

85、。7.4 锅炉排污锅炉排污单元单元7锅炉水处理锅炉水处理在供在供热系系统中中应尽能尽能够将凝将凝结水回收送回水回收送回锅炉房，既炉房，既减少减少损失，失，节约了能源，又减了能源，又减轻了了锅炉房炉房给水水处置的置的费用。用。当有凝当有凝结水前往水前往锅炉房作炉房作为给水水时，给水的水水的水质如以含如以含盐量表示，那么量表示，那么为：Sgs=Sbb+Snn如凝如凝结水含水含盐量很少而被忽略量很少而被忽略时，那么，那么给水含水含盐量量Sgs=Sbb，代入排，代入排污率率计算公式后得：算公式后得：P2=Sbb/(Sg+Sbb)100%7.37.4 锅炉排污锅炉排污建筑设备热建筑设备热源与冷源源与冷源主编：王丽 陈志佳