锅炉水中的杂质和水质指标PPT(25张)
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2、溶解固形物 单位：mg/L水
包括水中所含的有机物质在内 可视为表示水中含盐量的近似指标
3、硬度（H） 溶解于水中能形成水垢的物质——钙、镁的含量
水中钙（Ca2＋）、镁（Mg2＋）离子的总含量→总硬度（H） 单位：mmol/L水
①.碳酸盐硬度（HT） ②.非碳酸盐硬度（HFT）
重碳酸盐 ①.碳酸盐硬度（HT）
单位：mg/L水
10、含油量
回水可能带入油类物质→定期检测项目 单位：mg/L水
三、水质指标的单位换算
∵ 水质指标中硬度、碱度的法定计量单位为mmol/L， 以一价离子为基本单元 对于二价离子则以其1/2为基本单元
∴ 硬度单位：以1/2Ca2+、 1/2Mg2+为基本单位的mmol/L 碱度单位：以H+为基本单位的mmol/L ppm：1升水中含有1mgCaCO3→百万分数
Baidu Nhomakorabea
统 水 处 理
给水进行水处理的目的：
降低水中钙、镁盐类的含量（软化），减少水中的溶 解气体（除氧）
锅炉用水根据其所处部位和作用不同：
原水（生水） 软化水 回水 补给水 给水 锅水 排污水
二、水质指标
1、悬浮物
不溶于水的固态杂质含量 （过滤分离、干燥） 单位：mg/L水
除去悬浮物的水样，蒸发干燥后的残渣
7、溶解氧（O2）
水中溶解的氧气含量，给水水质控制指标 单位：mg/L水
为消除给水的残留硬度，防止汽锅内壁腐蚀，向锅
8、磷酸根（PO43-）
内加入一定量的磷酸盐。——锅水水质控制指标 单位：mg/L水
为消除给水的残留溶解氧，向锅内加入一定量的
9、亚硫酸根（SO32-） Na2SO3。——锅水水质控制指标
4、碱度（A）
指水中含有的能够接受H+离子的物质的量。
如：OH-、CO32-、HCO3-、PO43-、以及一些弱酸盐和氨
天然水中碱度主要由CO32-＋HCO3- 的盐类组成
单位：mmol/L
分析：碱度（A）与硬度（H）之间的关系
1° 水中不可能同时存在OH-碱度和HCO3-碱度
H3 C O O H C3 2 O H 2 O
1°钙镁盐类变为钠盐，除去水中硬度 2°原水中的重碳酸盐碱度变为钠盐（Na2CO3）碱度，不能除碱
3°Na+当量值>Ca2+、Mg2+当量值→含盐量稍有增加 4°Na离子交换后，还残留少量硬度；0.03~0.1mmol/L以下
2° 水中的暂时硬度都是Ca2+、Mg2＋与HCO3-和CO3 2 -形 成的盐，
也是水中的碱度 3° 水中含有钠盐碱度时，不应存在非碳酸盐硬度（永硬）
N 2 C a 3 O Ca 4 S CO a 3 C N 2 S O a 4O
∴ 钠盐碱度又称为“负硬”
HT
H>A
A
HFT
负硬
H-A
0
H=A
锅炉水处理
水中的杂质和水质指标
一、水中的杂质及其危害
不溶于水的颗粒物质 d>10-4mm
悬浮物 砂子、粘土、动植物腐
造成沉积物
危害 污染树脂 堵塞管道
败物质，用滤纸可分离
按
使锅水起沫
处理 混凝和过滤 （净水厂）
颗 粒 胶体
大 小
分子和离子的集合体 10-6<d<10-4mm
矿物质胶体，动植物分 解产生的腐殖质
与原水非碳酸盐硬度作用时：
2 N a CR 4 a C S2 a O N 2 R Sa 4O
2N aC Ra 2C2 la 2 R NaCl 2 N a M R 4 g M S 2 N g O 2 S R a 4O
2N aM R2 g M C2l g2N RaCl
2、特点
A
0
0
H<A
H
0
A-H
5、相对碱度
指锅水中OH-碱度折算成游离的NaOH和锅水中溶 解固形物含量的比值。
防止锅炉苛性脆化的技术指标。相对碱度必须<0.2
水中氢离子浓度的负对数，表示酸碱性
6、pH值
pH<7 pH>13
对金属产生酸性腐蚀 溶解金属表面的Fe3O4 保护膜，加快腐蚀
给水要求pH>7 锅水要求10<pH<12
换算关系： 1 mmol /L = 50.1 ppm = 50.1 mg/L
四、水质标准
《低压锅炉水质标准》（GB1576-96）规定：
蒸气锅炉给水应采用锅外化学水处理；而对于蒸发量D≤2t/h，且 P≤1.0MPa 的锅炉可采用锅内加药处理，水质符合表10－2
蒸汽锅炉采用锅外水处理时，水质标准：
氢离子及钠离子软化时
阳离子型交换剂
阳离子 复合阴离子根
用R表示
NaR－钠离子交换剂 HR－氢离子交换剂
二、钠离子交换软化原理
1、原理
与原水碳酸盐硬度作用时：
2Na C R (H a C 3)2 O C2 a 2 R Na3 HCO 2Na M R (H g3 C )2O M2g 2N Ra3 HCO
M3 g H 2 C O O M (O g )2 H C 2O
∴ 重碳酸钙镁又称为暂时硬度
②.非碳酸盐硬度（HFT） CaCl2、 MgCl2
CaSO4、 MgSO4
非碳酸盐的含量
∵ 这些碳酸盐在水中浓度超过饱和极限时才沉淀， 析出水垢
∴ 称为永久硬度
显然：
总硬度＝暂硬＋永硬 ＝碳酸盐硬度＋非碳酸盐硬度
污染树脂 危害 使锅水起沫
汽水共沸
水渣（锅水中悬浮）
导热性能差
传热
传热变化 排烟温度↑
锅
Ca、Mg
水垢（附着在受热 危害
η gl↓
炉
溶解盐
溶解 (离子
Na、K
物质 d<10-6mm)
溶解气体 (分子) O2、CO2
面内壁）
电解质，电 化学腐蚀
化学腐蚀
↓流通面积 ↑流动阻力
房 系
流动 危害
受热面穿孔
水循环受影 响，严重时 堵塞管子
热水锅炉采用锅外水处理时，水质标准：
阳离子交换软化 及除碱
一、离子交换剂
——不溶于水，但可用自己的离子把水溶液中某些同种电荷 的离子置换出来的颗粒物质。
常用有机离子交换剂：璜化煤和合成树脂（离子交换树脂）
强酸阳离子型
弱酸阳离子型 离子交换树脂：
强碱阴离子型
弱碱阴离子型
钠离子
常用 阳离子交换法
氢离子
碳酸盐
Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2
CaCO3 含量较少 MgCO3
碳酸盐硬度 可认为由钙、 镁重碳酸盐 形成
∵
C ( H a 3 ) 2 C O C3 a H C 2 O C O 2 O
M (H g 3 )2 C O M3 g H C 2 O C O 2 O
包括水中所含的有机物质在内 可视为表示水中含盐量的近似指标
3、硬度（H） 溶解于水中能形成水垢的物质——钙、镁的含量
水中钙（Ca2＋）、镁（Mg2＋）离子的总含量→总硬度（H） 单位：mmol/L水
①.碳酸盐硬度（HT） ②.非碳酸盐硬度（HFT）
重碳酸盐 ①.碳酸盐硬度（HT）
单位：mg/L水
10、含油量
回水可能带入油类物质→定期检测项目 单位：mg/L水
三、水质指标的单位换算
∵ 水质指标中硬度、碱度的法定计量单位为mmol/L， 以一价离子为基本单元 对于二价离子则以其1/2为基本单元
∴ 硬度单位：以1/2Ca2+、 1/2Mg2+为基本单位的mmol/L 碱度单位：以H+为基本单位的mmol/L ppm：1升水中含有1mgCaCO3→百万分数
Baidu Nhomakorabea
统 水 处 理
给水进行水处理的目的：
降低水中钙、镁盐类的含量（软化），减少水中的溶 解气体（除氧）
锅炉用水根据其所处部位和作用不同：
原水（生水） 软化水 回水 补给水 给水 锅水 排污水
二、水质指标
1、悬浮物
不溶于水的固态杂质含量 （过滤分离、干燥） 单位：mg/L水
除去悬浮物的水样，蒸发干燥后的残渣
7、溶解氧（O2）
水中溶解的氧气含量，给水水质控制指标 单位：mg/L水
为消除给水的残留硬度，防止汽锅内壁腐蚀，向锅
8、磷酸根（PO43-）
内加入一定量的磷酸盐。——锅水水质控制指标 单位：mg/L水
为消除给水的残留溶解氧，向锅内加入一定量的
9、亚硫酸根（SO32-） Na2SO3。——锅水水质控制指标
4、碱度（A）
指水中含有的能够接受H+离子的物质的量。
如：OH-、CO32-、HCO3-、PO43-、以及一些弱酸盐和氨
天然水中碱度主要由CO32-＋HCO3- 的盐类组成
单位：mmol/L
分析：碱度（A）与硬度（H）之间的关系
1° 水中不可能同时存在OH-碱度和HCO3-碱度
H3 C O O H C3 2 O H 2 O
1°钙镁盐类变为钠盐，除去水中硬度 2°原水中的重碳酸盐碱度变为钠盐（Na2CO3）碱度，不能除碱
3°Na+当量值>Ca2+、Mg2+当量值→含盐量稍有增加 4°Na离子交换后，还残留少量硬度；0.03~0.1mmol/L以下
2° 水中的暂时硬度都是Ca2+、Mg2＋与HCO3-和CO3 2 -形 成的盐，
也是水中的碱度 3° 水中含有钠盐碱度时，不应存在非碳酸盐硬度（永硬）
N 2 C a 3 O Ca 4 S CO a 3 C N 2 S O a 4O
∴ 钠盐碱度又称为“负硬”
HT
H>A
A
HFT
负硬
H-A
0
H=A
锅炉水处理
水中的杂质和水质指标
一、水中的杂质及其危害
不溶于水的颗粒物质 d>10-4mm
悬浮物 砂子、粘土、动植物腐
造成沉积物
危害 污染树脂 堵塞管道
败物质，用滤纸可分离
按
使锅水起沫
处理 混凝和过滤 （净水厂）
颗 粒 胶体
大 小
分子和离子的集合体 10-6<d<10-4mm
矿物质胶体，动植物分 解产生的腐殖质
与原水非碳酸盐硬度作用时：
2 N a CR 4 a C S2 a O N 2 R Sa 4O
2N aC Ra 2C2 la 2 R NaCl 2 N a M R 4 g M S 2 N g O 2 S R a 4O
2N aM R2 g M C2l g2N RaCl
2、特点
A
0
0
H<A
H
0
A-H
5、相对碱度
指锅水中OH-碱度折算成游离的NaOH和锅水中溶 解固形物含量的比值。
防止锅炉苛性脆化的技术指标。相对碱度必须<0.2
水中氢离子浓度的负对数，表示酸碱性
6、pH值
pH<7 pH>13
对金属产生酸性腐蚀 溶解金属表面的Fe3O4 保护膜，加快腐蚀
给水要求pH>7 锅水要求10<pH<12
换算关系： 1 mmol /L = 50.1 ppm = 50.1 mg/L
四、水质标准
《低压锅炉水质标准》（GB1576-96）规定：
蒸气锅炉给水应采用锅外化学水处理；而对于蒸发量D≤2t/h，且 P≤1.0MPa 的锅炉可采用锅内加药处理，水质符合表10－2
蒸汽锅炉采用锅外水处理时，水质标准：
氢离子及钠离子软化时
阳离子型交换剂
阳离子 复合阴离子根
用R表示
NaR－钠离子交换剂 HR－氢离子交换剂
二、钠离子交换软化原理
1、原理
与原水碳酸盐硬度作用时：
2Na C R (H a C 3)2 O C2 a 2 R Na3 HCO 2Na M R (H g3 C )2O M2g 2N Ra3 HCO
M3 g H 2 C O O M (O g )2 H C 2O
∴ 重碳酸钙镁又称为暂时硬度
②.非碳酸盐硬度（HFT） CaCl2、 MgCl2
CaSO4、 MgSO4
非碳酸盐的含量
∵ 这些碳酸盐在水中浓度超过饱和极限时才沉淀， 析出水垢
∴ 称为永久硬度
显然：
总硬度＝暂硬＋永硬 ＝碳酸盐硬度＋非碳酸盐硬度
污染树脂 危害 使锅水起沫
汽水共沸
水渣（锅水中悬浮）
导热性能差
传热
传热变化 排烟温度↑
锅
Ca、Mg
水垢（附着在受热 危害
η gl↓
炉
溶解盐
溶解 (离子
Na、K
物质 d<10-6mm)
溶解气体 (分子) O2、CO2
面内壁）
电解质，电 化学腐蚀
化学腐蚀
↓流通面积 ↑流动阻力
房 系
流动 危害
受热面穿孔
水循环受影 响，严重时 堵塞管子
热水锅炉采用锅外水处理时，水质标准：
阳离子交换软化 及除碱
一、离子交换剂
——不溶于水，但可用自己的离子把水溶液中某些同种电荷 的离子置换出来的颗粒物质。
常用有机离子交换剂：璜化煤和合成树脂（离子交换树脂）
强酸阳离子型
弱酸阳离子型 离子交换树脂：
强碱阴离子型
弱碱阴离子型
钠离子
常用 阳离子交换法
氢离子
碳酸盐
Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2
CaCO3 含量较少 MgCO3
碳酸盐硬度 可认为由钙、 镁重碳酸盐 形成
∵
C ( H a 3 ) 2 C O C3 a H C 2 O C O 2 O
M (H g 3 )2 C O M3 g H C 2 O C O 2 O