锅炉原理课件10章

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1、第十章供热锅炉水处理§1.1水中杂质及水质指标§1.2钠离子交换软化§1.3离子交换除碱§1.4给水除氧及锅炉的排污返回§10.1水中杂质及水质指标第九章一、水中的杂质及其危害性1．水中的杂质杂质按其颗粒大小的不同可分成三类：颗粒最大的称为悬浮物，其次是胶体，最小是离子和分子，即溶解物质。1）悬浮物悬浮物是指水流动时呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物质，其颗粒直径在10-4mm以上，通过滤纸可以被分离出来。主要是砂子，粘土以及动植物的腐败物质。2）胶体胶体是颗粒直径在10-6~10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集合体，通过

2、滤纸不能分离出来。它们在水中不能相互粘合，而是稳定在微小的胶体颗粒状态下，不能依靠重力自行下沉。天然水中的有机胶体多半是由动植物腐烂和分解后生成的腐植质，同时还带有一部分矿物胶质体，主要是铁、铝和硅等的化合物。§10.1水中杂质及水质指标第九章3）溶解物质天然水中的溶解物质主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶解气体。（1）盐类这些盐类大都是以离子状态存在，其颗粒小于10-6mm。Ca2+：石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4•2H2O)的水溶解后；Mg2+：白云石(MgCO3·CaCO3)受含CO2的水溶解而成。（2）分子天然水中

3、的溶解气体主要有氧O2和二氧化碳(CO2)O2：水中溶解了大气中的氧。CO2：主要是水中或泥土中有机物的分解和氧化的产物。§10.1水中杂质及水质指标第九章2．水中杂质的危害性天然水中的悬浮物和胶体杂质是在水厂里通过混凝和过滤处理后大部分被清除。水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)会析出或浓缩沉淀出来。水渣——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出或浓缩沉淀出来并以悬游的形式存在的杂质。水垢——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出或浓缩沉淀出来，附着受热面的内壁的杂质。1）水渣使管内流通截面减小，

4、容易造成堵塞，水循环受到破坏2）水垢导热性能很差(比钢小30~50倍)，使受热面的传热情况恶化，从而使锅炉的排烟温度升高，降低了锅炉的出力和效率。§10.1水中杂质及水质指标第九章（1）在汽锅内壁附着1mm厚的水垢，就要多消耗煤2~3%左右（2）受热面的壁温大为增高，引起金属的过热而使其机械强度降低，导致管壁起疱或出现裂缝。（3）锅炉水管内壁结垢后，使管内流通截面减小，水循环的流动阻力增大，甚至堵塞，导致爆管。3）当悬浮物、油脂及盐分等浓度达到某一限度时，锅水的蒸发面上便会产生大量泡沫和形成汽水共腾现象，造成蒸汽大量带水（或假水位

5、），严重影响蒸汽品质，同时还会造成过热器及蒸汽管道中的积盐及结垢现象。而使管壁温度增高，以致烧损。4）O2和CO2会对锅炉的受热面产生化学腐蚀。锅炉的给水和锅水又都是电解质(酸、碱、盐的水溶液)，金属在电解质中会产生电化学腐蚀作用。这两种腐蚀均为局部腐蚀，即在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀，俗称“起麻点”。腐蚀到一定阶段，常形成穿孔，造成锅炉事故。§9.1水中杂质及水质指标第九章3．锅炉水处理的方式和任务1）水处理的任务（1）软化——降低水中钙、镁盐类的含量，防止锅内结垢；（2）除氧——减少水中的溶解气体，以减轻对受热面的腐蚀。2）

6、水处理方式锅外水处理——给水经预先处理后进入锅炉；锅内水处理——水处理在锅内部进行。二、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，是以1L水中所含固形物的mg数来表示，单位：(mg/L)。§10.1水中杂质及水质指标第九章2．溶解固形物——已分离出悬浮固形物后的水，经蒸发、干燥后所得的残渣，单位为mg/L。通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。3．硬度(H)——指溶解于水中能形成水垢的物质(钙、镁)的含量，单位mmol/L总硬度(H)——水中钙(Ca2+)，镁(Mg2+)离子的总含量，即：1）暂时硬度(

7、HT)碳酸盐硬度：是指溶解于水中的重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳酸镁Mg(HCO3)2和钙、镁的碳酸盐。一般天然水中重碳酸钙、镁在水加热至沸腾后能转变为沉淀物析出。由于水中尚溶解少量的CaCO3，故暂时硬度近似于碳酸盐硬度。§10.1水中杂质及水质指标第九章2）永久硬度(HFT)非碳酸盐硬度：CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4等。这些盐类在加热至沸腾时不会立即沉淀，只有在水不断蒸发后使水中所含的浓度超过饱和极限时才会沉淀析出。4．碱度(A)——指水中含有能接受氢离子的物质的量，单位为mmol/L常见的碱性物质：、、、

8、以及其他一些弱酸盐类(诸如硅酸盐、亚硫酸盐，腐植酸盐)和氨等。在天然水中，碱度主要由盐类组成。§10.1水中杂质及水质指标第九章水中所含的各种硬度和碱度之间有内在的联系和制约。1）水中不可能同时存在碱度和碱度，二者会起反应，即2）水中暂时硬度是钙、