锅炉房水处理知识

锅炉房水处理知识

第一章燃料

一、燃料

燃料是指在燃烧过程中能放出大量热量的物质。工程上讲的燃料是加热到一定温度后，能与氧发生强烈反应，并放出大量热量的碳化物或碳氢化合物。

燃料按形态可分为固态燃料、液态燃料和气体燃料三种；按获得方法可分为天然燃料和人工燃料两种。人工燃料是经过一定处理过程所获得的燃料。各种形态的燃料，都有相应的天然燃料和人工燃料，见表1-7。

表1-7燃料分类

二、煤的成分及性质

1、煤的成分

碳（用符号C表示）是煤的主要可燃成分，燃烧时与空气中的氧化合生成二氧化碳（Co2）。燃烧1kg碳能发出33700kj的热量。所以煤的含碳量越多，发热量越高。不过碳在比较高的温度下才能燃烧，因此含碳量高的煤较难着火。

氢（用符号H表示）是煤中最活泼的可燃成分，燃烧时生成水蒸汽（H2O），并放出大量热量。燃烧1 kg 氢能放出118900kj

的热量。煤的含氢量愈多，燃烧时愈易着火。

硫（用符号S表示）是煤中的一种有害元素。燃烧1kg硫，能放出9050kj的热量，并生成二氧化硫（SO2）或三氧化硫（SO3）气体，对人体有害。这些气体又与烟气中的水蒸汽结合生成亚硫酸（H2SO3）或硫酸（H2SO4），凝结在受热面上，腐蚀金属。含硫量多的煤容易自燃料。

氧（用符号O表示）是不可燃气体，一般煤里的含氧量很少。氮（用符号N表示）不能燃烧。所以煤里的含氮量多，就会降低煤的发热量，而且还会生成较多的有害气体氮氧化物。

灰分（用符号A表示）是煤里不能燃烧的固体灰渣，由很多化合物组成。在高温下，由于灰的成分不同，灰的熔化温度也不一样。熔化温度低的灰在高温燃烧室中易软化粘结于管壁造成结渣，影响正常燃烧。所以，灰分多的煤质量差。

水分（用符号M表示）燃烧时不放出热量，相反还要吸收煤燃烧时所发出的热量而汽化。所以，煤里的水分过多会直接降低燃烧时所发出的热量，使燃烧温度降低。

2、煤的特性

挥发分（V）是当煤加热时，水分蒸发后，并升到一定温度后就有碳、氢、氧的化合物，如一氧化碳、甲烷（沼气）等可燃气体分解出来。这种可燃气体叫挥发分，用符号V表示。煤含挥发分越多，越容易着火。一般锅炉用煤的挥发分含量最好在20%以上。

固定碳（FC）指煤中挥发分燃烧以后，再除去灰分，剩下的便是固定碳。固定碳在完全燃烧时，与氧化合生成二氧化碳，放出33700kj热量；如果空气供给不足，燃烧不能完全进行，只能生成一氧化碳，放出9920kj热量；当一氧化碳遇氧后，还能继续生成二氧化碳，又放出23800kj热量，从而补足全部热量。

发热量（Q）指1kg煤完全燃烧时所放出的全部热量，叫做煤的“发热量”或称“热值”，单位是“kj/kg”。发热量分高位发热量和低位发热量两种。

高位发热量（Q高）是指煤的最大可能发热量。即包括煤燃烧后产生的水蒸气全部凝结为水后所放出的凝结热（等于汽化潜热的数值）。

低位发热量（Q低）是指煤的实际发热量。因为锅炉的排烟温度都在100°C以上，所以煤燃烧时所产生的水蒸气一般是不能凝结的。这样，水蒸气的汽化潜热实际并未放出来，或者说，需要一部分热量消耗于煤中水分的汽化，使煤的实际发热量减少。煤在燃烧时，扣除消耗于其本身水分蒸发的汽化潜热后所放出的热量，即称为“低位发热量”。

锅炉中，一般都用低位发热量来计算煤的用量和热效率。不同种类的煤，发热量差别很大。为了对比和计算上的方便，通常将低位发热量29300kj/kg定为标准发热量，或者说，将低位发热量29300kj/kg的煤定为标准煤。

第二章水质

一、水的硬度

硬度是表示水中钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子的总含量，其表示单位为mmol/L。

硬度按水中阳、阴离子存在情况可分为碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度、永久硬度、暂时硬度和负硬。

1、碳酸盐硬度

指水中钙、镁的碳酸氢盐，即碳酸氢钙Ca（HCO3）2和碳酸氢镁Mg（HCO3）2含量。天然水中碳酸根很少，所以碳酸硬度看做是钙、镁的碳酸氢盐，此类盐在加热过程中就从溶液中析出而产生沉淀，所以也叫暂时硬度。

2、非碳酸盐硬度

指水中钙、镁的硫酸盐，氯化物及硅酸盐等含量。由于这些盐类加热后不能析出沉淀，其性质比较稳定，所以又称为永久硬度。

3、负硬

负硬是指水中碳酸氢钠（NaHCO3）和碳酸氢钾（KHCO3）的总含量。

1、天然水按硬度可分为以下几类：

（1）低硬度水：硬度为1.0mmol/L以下；

（2）一般硬度水：硬度为1.0～3.5mmol/L；

（3）较高硬度水：硬度为3.5～6.0mmol/L；

（4）高硬度水:硬度为6.0～9.0mmol/L；

（5）极高硬度水:硬度为9.0mmol/L以上。

3、按食盐量来分

（1）低含盐量水：含盐量为200mg/L以下；

（2）中等含盐量水：含盐量为200～500mg/L；

（3）较高含盐量水：含盐量为500～1000mg/L；

（4）高含盐量水：含盐量为1000mg/L以上。

4、按硬度与碱度的关系来分

（1）非碱性水：水中总硬度大于总碱度，即

C（1/2Ca2++1/2Mg2+）＞C HCO3-

（2）碱性水：水中总碱度大于总硬度，即

C HCO3-＞C（1/2Ca2++1/2Mg2+）

（3）碳酸盐型水：水中暂硬大于永硬，即

C HCO3-＞C（Cl-+1/2SO42-）

（4）非碳酸盐型水：水中暂硬小于永硬，即

C HCO3-＜ C（Cl-+1/2SO42-）

三、水的碱度

碱度是表示水中能接受氢离子的物质的量，单位为mmol/L。如溶液中OHˉ、CO23ˉ、HCO3ˉ及其弱酸盐类。在天然水中的碱度主要是碳酸氢盐，有时还有少量的腐殖酸质弱酸类。锅水中的碱度主要是以OHˉ和CO23ˉ的形式存在。

水的碱度是指水中氢氧根（OH-），碳酸根（CO23-），碳酸氢根离子（HCO3-）的含量，单位用mmol/L表示。