供热锅炉水处理概论.pptx
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《锅炉水处理》PPT课件
⑧溶胀性：干树脂浸泡于水中，体积胀大，成为湿树脂；强酸
性阳离子树脂由钠型转变成氢型时，体积增大5％以上；强碱 阴离子树脂由氯型转变成氢氧型时，体积增大10％。（在装 填新树脂时要注意留有膨胀量）。
⑨溶解性：合成的离子交换树脂，大都是具有庞大骨架的高分
子聚合物，是理想的不溶物。但是，对新投用的树脂，开始
阀门排除的锅水。
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2
水中的杂质按物态分类
固态杂质。包括悬浮固体、胶溶固体、溶解 于水的盐类和有机质微粒。
液态杂质。主要指油脂、工业废液和酸液。 气态杂质。主要是氧气和二氧化碳等。
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3
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4
水中杂质对锅炉的危害
水中杂质如果不经过处理直接用作锅炉 给水，对锅炉危害极大，归纳起来可产生以 下三种危害：一是在锅炉内结垢，生成水渣； 二是造成锅炉金属腐蚀；三是恶化蒸汽品质。
㈣碱度：指水中含有能接受氢离子的物质的量。例如氢氧根、碳 酸根、重碳酸根、磷酸根、硅酸根、亚硫酸根和氨等。单位以 mmoI／L表示。
㈤PH值：是指水溶液中氢离子浓度的负对数（1~14）。
㈥相对碱度：主要是为了防止锅炉在有缝隙部位存在应力时，会 产生苛性脆化。
㈦溶解氧：造成给水管道和锅炉本体的腐蚀。单位mg／L。
降低锅炉出力，增加检修工作量：由于锅炉结垢后，火侧热量 传递给水侧就困难，锅炉蒸发量将随之下降。
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10
水垢厚度与浪费燃料的对应表
水垢厚度
（mm）
0.5
1
3
5
Байду номын сангаас
8
浪费燃料 （％）
2 3~5 6~10 15 34
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11
钢铁与各类水垢的导热系数对比
锅炉水处理基础全解-PPT
第五节 锅内水处理
一、 锅内水处理特点
• 锅内水处理：是通过向锅内投药的方法，使给水 中的结垢物质在锅内转变为泥垢，然后通过排污 将泥垢从锅内排出，从而达到减缓或防止结垢。
• 2净化水—原水经过沉淀、澄清、过滤、加药等过程处理的水。 • 3给水——直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水称为锅炉给
水。给水通常由补给水和生产回水两部分混合而成。 • 4补给水——补充由于排污、管道泄漏等损失造成锅炉系统内部的
缺水，称这一部分水就叫做补给水。 • 5回水——给水通过采暖系统的散热器散热后，水的热能被部分利
2、 成分：有两类第一类是无机物胶体如铁、 铅、硅的氧化物；第二类是动植物腐败产生的 有机胶体。
3、 危害：
a、使锅炉产生坚硬水垢；
结垢1mm，热效率降低
1~4%
b、使锅水产生大量泡沫，引起汽水共腾，污染 蒸汽品质。
三、 离子
1、是由无机盐类溶解于水后电离形成。阳 离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+等；阴离子： HCO3－、SO32－、CL－、SiO32－等。 2、危害：
二、 经济核算
1、交换剂的工作交换容量交换速度 是指交换器在空罐状态下，单位时间、单
位面积上通过的水流量，单位：米/时。 C=Q/F；其中Q—单位时间水流量，米3/时； F—交换器截面积，米2；
• 2、 交换剂的工作交换容量
• 定义：是指单位体积的交换剂在工作状态下交换
剂所能交换的部分单位的电荷的基本单元的物质的 量除以交换剂的体积，单位：摩/米。
JD酚＞JD甲 JD甲=0
0
(JD酚-JD甲)17 17 JD酚
2 JD酚 ×30
2 JD甲
0
热力发电厂水处理幻灯片教学
（1）浓度对化学反应速度的影响 质量作用定律：在简单反应中，化学反应速度与各反应物浓度的适当
次方的乘积成正比。
mA nB pC qD
v KAm Bn
K是常数，与T有关，T↑，K↑ （2）压力
对于有气体参加（或生成）的反应：压力增加，速度向气体体积减少 的方向移动。 （3）温度：升高温度，反应速度加快。 （4）催化剂 3、化学平衡
CO
2 3
K1
H
HCO
3
CO2
K2
H CO32
HCO
3
（25℃时，K1=4.45×10-7） （25℃时，K2=4.69×10-11）
2024年7月6日9时31分
16
第一章 水质概述
3、碳酸化合物存在形态与pH的关系
CO2、HCO3和CO32-的浓度 占碳酸化合物总浓度的％
2、用单位体积或单位质量溶液中含有溶质质量表示含量
（1）μg/L 、mg/L 、 g/L
（2） μg/kg 、 μg/kg 、 g/kg
ppm： mg kg mg L
ppb：g kg g L
2024年7月6日9时31分
5
第一章 水质概述
3、物质的量 m——质量，g；
n m M
（mol）
M——摩尔质量，g/mol，其值相当于基本单元的相对粒子质量。
2、热力设备腐蚀 （1）缩短设备的使用寿命； （2）腐蚀产物结垢； 3、过热器和汽轮机积盐 （1）排烟温度上升，热效率下降； （2）过热器金属管壁超温，引起爆管； （3）增加蒸汽流通阻力，降低了汽轮机出力、效率； （4）汽轮机轴向推力增加，容易损坏设备；
2024年7月6日9时31分
3
绪论
二、火力发电厂水处理工作的内容
锅炉水处理培训教材(PPT 40页)
2016年8月31日
2020/5/6
1
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。
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7
二、锅炉用水及其水中含有的杂质
1、水源
地表水：江、河 水、 库湖 水、 （海水） 地下水：井水、泉水
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。
粒径/mm
J D甲 酚基 酞P橙 ： 碱 pH 碱 度 8.度 3终 ： p（ 点 H 4 全 . 粉 无 4终 碱 色 点 度 黄 橙 ）黄色
（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
2020/5/6
6
一、锅炉水处理基础知识
（8）*pH值：是表示溶液的酸碱性的指标。pH lg H
K SP3 C a C C 2 O a C3 2 O25℃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
2020/5/6
4
一、锅炉水处理基础知识
4、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 ① 将一定量水中的截留物在105～110℃下烘干称重而测得； ② 也可采用从浊度仪上直接读出读数来近似表示悬浮物的量。
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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。
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
1、水源
地表水：江、河 水、 库湖 水、 （海水） 地下水：井水、泉水
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。
粒径/mm
J D甲 酚基 酞P橙 ： 碱 pH 碱 度 8.度 3终 ： p（ 点 H 4 全 . 粉 无 4终 碱 色 点 度 黄 橙 ）黄色
（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
2020/5/6
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一、锅炉水处理基础知识
（8）*pH值：是表示溶液的酸碱性的指标。pH lg H
K SP3 C a C C 2 O a C3 2 O25℃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
2020/5/6
4
一、锅炉水处理基础知识
4、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 ① 将一定量水中的截留物在105～110℃下烘干称重而测得； ② 也可采用从浊度仪上直接读出读数来近似表示悬浮物的量。
锅炉水处理PPT
给水水质不良造成的危害
• 2.锅炉腐蚀 • 2.1金属受元件破损 • 2.2增加锅水中的结垢成分，水垢含铁时传热效果 更差； • 2.3产生垢下腐蚀。 • 3.锅水起沫 （影响蒸汽品质） • 3.1起沫原因：含盐量高；皂化反应；汽水共腾； 蒸汽严重带水。 • 3.2起沫危害：蒸汽收到严重污染；过热器管和蒸 汽流通管道产生积盐；过热蒸汽温度下降；水位 液面模糊；在蒸汽流动系统产生水锤作用；引起 系统腐蚀。
• •
• •
锅炉的水质指标
• • • • • • • • • 4、碱度(JD): (构成碱度非金属阴离子)单位 碱度的成分: ①天然水中: 碳酸氢根 ②锅水:氢氧根和碳酸根 碱度的分类: 酚酞碱度和甲基橙碱度 JD全=JD酚﹢JD甲 酚酞指示剂PH终点8.2～8.4 甲基橙指示剂PH终点4.2～4.5
锅炉用水的分类
• 4.给水：供给锅炉的水。 • 特点：凝结水和补给水两部分组成；水质符合水 质标准。 • 5.锅水：在锅炉内受热或沸腾的水。 • 特点：几乎是汽水混合物状态（除下降管中的水 除外）；浓缩蒸发产生水垢及水渣。 • 6.排污水：排掉的锅水。 • 特点：存在泥垢和泥渣；存在较多盐类物质；排 污量相当。
给水水质不良造成的危害
• • • • • • • 1.锅炉结垢 1.1结垢原因:沉淀结垢—泥垢（悬浮物） 析出结垢—软垢（碳酸盐） 结晶结垢—硬垢(硫酸盐、硅酸盐) 1.2结垢的危害： 1.21浪费燃料：结垢1m,浪费6%燃料 1.2.2受热面损坏：传热性能差；受热面壁温高；超过 材料的允许温度；金属材料过热。 • 1.2.3锅炉处理降低，破坏正常的锅炉水循环。 • 1.2.4增加锅炉检修量，降低锅炉使用寿命。
锅炉水处理基本知识
中心实验室 房慧芬
锅炉水质处理 教学PPT课件
（4）在运行时，再生较差交换剂首先与入口水相接触，水中的反离子浓度很 小，故这些交换剂还是能够朝除盐或软化方向进行的，那就充分利用了这一部分 交换剂的交换容量，提高其经济性。
（5）交换时水的流向和再生时再生液流向相反。 （6）运行关键在于不能交换剂乱层。 3、逆流再生工艺优点
逆流再生工艺与顺流再生工艺相比，具有如下优点： （1）提高了再生剂的利用率，降低了单耗。 （2）提高了出水质量。 （3）制水量大，每周期比顺流再生多10%~20%左右。 （4）节约工业用水。 （5）排出的废再生液浓度降低，废液量减少并减少对天然水的污染。 三、低流速再生法的操作
（2）实行有计划地和科学地排污，保持锅炉水质良好，是减缓或防止水垢结生， 保证蒸汽质量和防止锅炉金属腐蚀的重要措施。
二、排污的方式和要求
1、排污的方式 （1）连续排污，连续排污又叫表面排污。这种排污方式，是连续不断地从锅炉 水表面，将浓度较高的锅炉水排出。
（2）定期排污，定期排污又叫间断排污和底部排污。定期排污是在锅炉系统的 最低点间断地进行。
正常运行。
三、气体 天然水中的气体以分子状态存在水中。主要有氧气和二氧化碳气。个别
的地区水中还含有少量的二氧化硫和硫化氢等气体。 1、氧气（O2） 天然水中的氧主要来源于大气。溶解在水中的氧，简称为溶解氧。 水中含氧最主要与水温及气压有关。 2、水中离子的危害 天然水中的离子不除，直接用于锅炉会造成危害。 3、二氧化碳（CO2） 天然水中的二氧化碳一是来源于水体或土壤中的有机物质进行生物氧化
六、水垢的危害 1、浪费燃料 2、损坏受热面 3、降低锅炉出力 4、结垢会降低锅炉使用寿命 七、锅炉水垢的清除 锅炉除垢的方法一般可分为人工除垢、机械除垢和化学清洗。 1、人工除垢 2、机械除垢 3、化学除垢 化学除垢分碱法和酸洗法两种
锅炉给水处理PPT课件
要保证锅炉的安全、经济运行，必须对锅炉的给水进行处理。其任务 是： • 软化
降低水中钙、镁离子的含量防止锅内结垢。 • 除碱
减低碱物质含量，以减少锅炉排污量。 • 除氧
减少水中的溶解气体，减轻对受热面金属的腐蚀。
第16页/共37页
6 钠离子交换软化
6.1 离子交换软化 是利用不产生硬度的阳离子（如Na+、H+）将水中的Ca2+、Mg2+置换出
经钠离子交换后，软水中的含盐量有所增加。
第20页/共37页
随交换软化的进行，交换剂的NaR型变为CaR2和MgR2型。 交换剂已失去交换能力，则认为交换剂已经“失效”，此时 应立即停止软化。这时要对交换剂进行再生（也称还原）， 以恢复交换剂的软化能力。
常用的再生剂是食盐NaCl。方法是让质量分数5%～8%的 工业食盐水溶液流过失效的交换剂层进行再生，再生反应如 下：
类）因此，把水中钙、镁离子的总浓度称为总硬度 （H），单位mmol/L。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
第4页/共37页
碳酸盐硬度（HT）
溶解于水中的重碳酸根（HCO3）和钙、镁形成 的的碳酸盐Ca （HCO3）2 、Mg(HCO3)2称为碳酸 盐硬度。这些盐类很不稳定，在水加热至沸腾后可 分解生成沉淀物析出，即
目前广泛采用的是阳离子交换水处理有钠离子、氢离子、 铵离子交换等方法。
•
通常用R表示离子交换剂中复合阴离子根。NaR表示为钠
离子交换剂，HR表示为氢离子交换剂。
第18页/共37页
7 钠离子交换软化原理
• （1）与碳酸盐硬度
• Ca(HCO3)2+2NaR===CaR2+2NaHCO3 • Mg(HCO3)2+2NaR===MgR2+2NaHCO3 • （2）与非碳酸盐硬度
降低水中钙、镁离子的含量防止锅内结垢。 • 除碱
减低碱物质含量，以减少锅炉排污量。 • 除氧
减少水中的溶解气体，减轻对受热面金属的腐蚀。
第16页/共37页
6 钠离子交换软化
6.1 离子交换软化 是利用不产生硬度的阳离子（如Na+、H+）将水中的Ca2+、Mg2+置换出
经钠离子交换后，软水中的含盐量有所增加。
第20页/共37页
随交换软化的进行，交换剂的NaR型变为CaR2和MgR2型。 交换剂已失去交换能力，则认为交换剂已经“失效”，此时 应立即停止软化。这时要对交换剂进行再生（也称还原）， 以恢复交换剂的软化能力。
常用的再生剂是食盐NaCl。方法是让质量分数5%～8%的 工业食盐水溶液流过失效的交换剂层进行再生，再生反应如 下：
类）因此，把水中钙、镁离子的总浓度称为总硬度 （H），单位mmol/L。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
第4页/共37页
碳酸盐硬度（HT）
溶解于水中的重碳酸根（HCO3）和钙、镁形成 的的碳酸盐Ca （HCO3）2 、Mg(HCO3)2称为碳酸 盐硬度。这些盐类很不稳定，在水加热至沸腾后可 分解生成沉淀物析出，即
目前广泛采用的是阳离子交换水处理有钠离子、氢离子、 铵离子交换等方法。
•
通常用R表示离子交换剂中复合阴离子根。NaR表示为钠
离子交换剂，HR表示为氢离子交换剂。
第18页/共37页
7 钠离子交换软化原理
• （1）与碳酸盐硬度
• Ca(HCO3)2+2NaR===CaR2+2NaHCO3 • Mg(HCO3)2+2NaR===MgR2+2NaHCO3 • （2）与非碳酸盐硬度
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硬度 碱度
H>A
Ca(HCO3 )2
HT A
CaCl2
HFT H- A
NaHCO3
负硬度 0
H=A
A
0
0
H<A
H
0
A-H
5.相对碱度
• 锅水中游离的NaOH和溶解固形物（干燥余量） 含量之比值 • 游离NaOH——水中氢氧根碱度折算成 NaOH的含量：[0H-]×40
• 为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标
7. 溶解氧(O2)——水中溶解氧气的浓度。mg／L • 溶解氧腐蚀金属，对压力较高、容量较大 的锅炉，锅炉给水须除去溶解氧 • 氧气在水中溶解度随温度变化。水温越高， 溶解度愈小
8.磷酸根(PO43-)
• 天然水一般不含磷酸根。mg／L
• 锅内加磷酸盐处理——消除汽锅中的残留 硬度，使之形成松软的碱式磷酸钙水渣， 随锅炉排污带走；同时可消除一部分游离 苛性钠，保证锅水pH值在一定范围内
• 对于天然水，HT即钙镁的重碳酸盐含量 • 又称暂时硬度——重碳酸钙、镁在水加热至
沸腾后转变为沉淀物析出。近似等于碳酸盐 硬度
硬度
• 非碳酸盐硬度(HFT)——溶解于水中钙、镁的硫 酸盐和氯化物的含量 • CaCl2、MgCl2 、CaSO4和MgSO4等 • 又叫永久硬度——水不断蒸发至其所含浓度 超过饱和极限时才沉淀析出。近似于非碳酸 盐硬度
3.硬度
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H 2O CO2
Mg(HCO3 )2 MgCO3 H 2O CO2
MgCO3 H 2O Mg(OH)2 CO2
• 总硬度(H) ——溶解于水中的钙、镁离子总量 (mmol／L)
• 碳酸盐硬度(HT)——溶解于水中的钙、镁的重 碳酸盐和碳酸盐的含量
• 硬度间关系： H＝HT +HFT
4.碱度(A)
• 水中含有能接受氢离子的物质的量(mmol／L) • 天然水碱度主要由HCO3－和CO32－的盐类组 成 • 锅水碱度主要由OH－和CO32－组成
• 进入锅筒后，在不同的压力和温度下， HCO3－会 全部分解成CO32－和一定比例的0H－
• 水中所含的各种硬度和碱度间有内在的联系和 制约
• PO43-含量不能太高——过高生成Mg3(PO4)2 水垢
水质指标
9. 亚硫酸根(SO32-)： mg／L • 给水中的溶解氧可用亚硫酸钠除去 • 如亚硫酸根浓度过高：增加运行费用、溶 解固形物增加
10. 含油量：天然水一般不含油。 mg／L • 蒸汽凝结水或给水在使用过程中可能混入 油类 • 锅水含油及碱类等物质，在水位表面易形 成泡沫层，使蒸汽带水量增加，影响蒸汽 品质
GB/T1576-2008《工业锅炉水质》
• 锅外化学水处理 • 额定蒸汽压力≤2.5MPa，以水为介质的固定式蒸汽锅 炉和汽水两用锅炉采用，给水和锅水的水质应符合表 10-2。 • 直流（贯流）锅炉，水质符合表10-2规定。
悬浮物和胶体杂质在水厂通过混凝和过滤 处理后大部分被清除，外观看来澄清
混凝和过滤
二、水中杂质的危害
• 严重影响锅炉的安全、经济运行 • 部分溶解盐类(钙、镁)加热会析出或浓缩沉淀出 来。一部分成为锅水中的悬游杂质—水渣；另 一部分附着在受热面的内壁——形成水垢 • O2、CO2对锅炉受热面局部腐蚀（包括化学腐 蚀和电化学腐蚀）
水质指标
1. 悬浮固形物 • 水通过滤纸后被分离出来的固形物，经干燥 至恒重。以1L水中所含固形物的mg数表示 (mg／L)
2. 溶解固形物与含盐量 • 将已被分离出悬浮固形物后的水，经蒸发、 干燥后所得的残渣，又称干燥余量(mg／L) • 近似等于水中含盐量（忽略有机物含量）— —水中各种盐类总和，由水中全部阴阳离子 相加得到
• 锅炉在有高浓度NaOH和高度应力集中的情况下， 会产生晶间腐蚀
• 发生苛性脆化的部位失去了金属光泽，使锅炉受 热面发生脆性破裂
• 我国规定的相对碱度值必须小于0.2
水质指标
6. pH值——表示水的酸碱性指标 • 酸性水对金属有腐蚀性，因此锅炉给水都 要求pH＞7，而锅水的pH值通常要求控制 在10～12。
• 水处理方法： • 锅外水处理——给水预先处理后进入锅炉 • 锅内水处理——水处理在汽锅内部进行
、水质指标
• 水质——水和其中杂质共同表现的综合特性 • 水质标准——评价水质好坏的指标。两种方法：
• 客观反映水中某种杂质含量的成分指标，如 溶解氧、Cl-、Ca2+等
• 为了技术上的需要反映水质某方面特性的技 术指标，如硬度、碱度、溶解固形物的含量 等
硬度和碱度的联系
• 不可能同时存在0H—碱度和HCO3－碱度 • HCO3－+OH－→ CO32－+H2O
• 水中暂时硬度都属于水中的碱度 • 钠盐碱度——负硬度
• 当水中含有钠盐碱度时，不会存在非碳酸盐硬度(永硬)
2NaHCO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl H2O CO2 Na 2CO3 CaSO4 CaCO3 Na 2SO4
• 起麻点——在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀 • 水穿垢孔导—热—性腐能蚀差严，重降，低可锅导炉致的事出故力和效率； 受热面的壁温大为增高——管壁起疱或出现裂缝 减少管内流通截面，增加流动阻力 结垢严重时堵塞水管——导致管子烧损
保证锅炉给水品质措施
• 水处理任务 • 软化(降钙、镁盐类含量)——防止管内结垢 • 除氧(减溶解气体)——减轻受热面腐蚀
第十章 供热锅炉水处理
• 供热锅炉供应生产用汽、采暖、通风、空调、 生活用热
• 锅炉房送出的蒸汽大部分不能回收，热水亦有 损失，需要一定量补给水 • 各种水源含有杂质，必须经过处理后才能作 为锅炉给水
• 锅炉房须设置水处理设备以保证锅炉给水质 量——锅炉房工艺设计中的重要工作
第一节 水中的杂质和水质标准
一、水中的杂质
• 天然水中的杂质按其颗粒从大到小分三类： • 悬浮物——水流动时呈悬浮状态存在，不溶于水的 颗粒物质，直径>10-4mm。通过滤纸可分离，砂子、 粘土及动植物的腐败物质 • 胶体——微粒直径10-6～10-4mm，许多分子和离子 的集合体，不能通过滤纸分离 • 离子和分子——水中的溶解物质(钙、镁、钾、钠等 盐类)和溶解气体(O2、CO2)。盐类以离子状态存在， 颗粒<10-6mm