工业锅炉8章供热锅炉水处理
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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
三、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
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
第八章 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
起麻点——在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀 水穿垢孔导—热—性腐能蚀严差重，，降可低导锅致炉事的故出力和效率； 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
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OH－
水中所含的各种硬度和碱度间有内在的联 系和制约
硬度和碱度的联系
不可能同时存在0H—碱度和HCO3－碱度
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
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(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
3.硬度
酸性水对金属有腐蚀性
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
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
GB1576-2001《工业锅炉水质》
锅内加药水处理的水 质标准
额定蒸发量≤2 t／h、且 额定蒸汽压力≤1.0MPa 的蒸汽锅炉采用
蒸汽锅炉和汽水两用 锅炉一般采用锅外化 学处理
热水锅炉水质标准
第二节 钠离子交换软化
离子交换水处理
原水进入锅炉之前，通过与交换剂的离子交换反 应，除去水中的离子态杂质
降低硬度和碱度，以达到锅炉用水的水质要求
一、离子交ห้องสมุดไป่ตู้剂
具有离子交换性能的物质。遇水时将其本 身所具有的某种离子和水中同符号的离子 相互交换
由阳离子和复合阴离子根两部分组成，后者是一 种不溶于水的高分子化合物
NaR——钠离子交换剂、HR——氢离子交换剂 R——复合阴离子根
游离NaOH——水中氢氧根碱度折算成NaOH 的含量：[OH-]×40
为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标
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
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H2O CO2
Mg(HCO3 )2 MgCO3 H2O CO2
MgCO3 H2O 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
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
硬度间关系： H＝HT +HFT
4.碱度(A)
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 Na2CO3 CaSO4 CaCO3 Na2SO4
5.相对碱度
锅水中游离的NaOH和溶解固形物含量之 比值
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
三、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
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
第八章 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
起麻点——在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀 水穿垢孔导—热—性腐能蚀严差重，，降可低导锅致炉事的故出力和效率； 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
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OH－
水中所含的各种硬度和碱度间有内在的联 系和制约
硬度和碱度的联系
不可能同时存在0H—碱度和HCO3－碱度
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
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(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
3.硬度
酸性水对金属有腐蚀性
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
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
GB1576-2001《工业锅炉水质》
锅内加药水处理的水 质标准
额定蒸发量≤2 t／h、且 额定蒸汽压力≤1.0MPa 的蒸汽锅炉采用
蒸汽锅炉和汽水两用 锅炉一般采用锅外化 学处理
热水锅炉水质标准
第二节 钠离子交换软化
离子交换水处理
原水进入锅炉之前，通过与交换剂的离子交换反 应，除去水中的离子态杂质
降低硬度和碱度，以达到锅炉用水的水质要求
一、离子交ห้องสมุดไป่ตู้剂
具有离子交换性能的物质。遇水时将其本 身所具有的某种离子和水中同符号的离子 相互交换
由阳离子和复合阴离子根两部分组成，后者是一 种不溶于水的高分子化合物
NaR——钠离子交换剂、HR——氢离子交换剂 R——复合阴离子根
游离NaOH——水中氢氧根碱度折算成NaOH 的含量：[OH-]×40
为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标
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
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H2O CO2
Mg(HCO3 )2 MgCO3 H2O CO2
MgCO3 H2O 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
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
硬度间关系： H＝HT +HFT
4.碱度(A)
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 Na2CO3 CaSO4 CaCO3 Na2SO4
5.相对碱度
锅水中游离的NaOH和溶解固形物含量之 比值