锅炉水处理理论

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1、锅炉水处理理论1.锅炉水处理必要性使用于锅炉的原水（自来水，工业用水，地下水，河川水）一般含有引起污垢障碍的钙离子，镁离子，二氧化硅等成份和引起腐蚀障碍的溶解氧，二氧化碳及引起Carryover障碍的油脂和微小固形物等成份。以上障碍降低锅炉的热效率，不但造成庞大的能量消耗，而且以上障碍持续时，破坏锅炉管材，影响制造业生产。所以为了防止这样的障碍，对各种锅炉实施适合的最低水处理是很有必要的。原水中存在的物质引起的障碍物质名障碍现象6硬度成份(Ca,Mg)二氧化硅(SiO2)炉内和传热面上结垢膨胀蒸发管碱性成份热分解下，碱过量时，发生氢臭化现象。热分解下，产生CO2而降低管水系统的PH。诱发Car

2、ryOver铁成份降低离子交换树脂功能引起锅炉内二次腐蚀。溶解气体给水，管水及锅炉内腐蚀固形物成份诱发Carrtover污染离子交换树脂堵塞管道及锅炉内形成污垢油脂成份锅炉水的Foaming引起CarrtyOver而传热面上结垢2锅炉障碍2.1.污垢障碍对策2.1.1.污垢产生机理锅炉水系不纯物中结垢的主要原因是硬度成份和二氧化硅。含有硬度成份和二氧化硅等的水为补水时，在锅炉内热分解后，产生不溶物，其给水管周围造成杂质或结垢。特别是硬度成份为主体的盐，随着pH和温度的上升，溶解度下降。所以具备高温，高PH环境的锅炉内易析出不溶性盐污垢。物质名污垢成份反应机理6硬度成份(Ca,Mg)碳酸钙(Ca

3、CO3)硅酸镁(MgSiO3)氢氧化镁(Mg(OH)2)․Ca(HCO3)2→ CaCO3＋CO2↑＋H2O․MgCl2＋SiO2＋2NaOH→ MgSiO3＋2NaCl＋H2O․Mg(HCO3)2＋4OH-→Mg(OH)2＋2CO32-＋2H2O二氧化硅(SiO2)硅酸钙(CaSiO3)硅酸镁(MgSiO3)单一二氧化硅․CaCl2＋SiO2＋2NaOH→ CaSiO3＋2NaCl＋H2O․MgCl＋SiO2＋2NaOH→ MgSiO3＋2NaClH2O․综合铁(Fe)氧化铁(FeO)单独或其它污垢成份混合形成2.1.2.污垢障碍锅炉内形成的各种不溶性盐含量超过溶解度时，析出吸附在传热面上或

4、结垢。这种垢的热传导率是钢材的1/20---1/100，所以吸附在传热面时，降低锅炉热效率，导致庞大的热损失。而且障碍持续时间长时，破坏降低污垢附着局部钢材的机械强度，从而发生膨胀，破裂事故。热传导率（Kcal/m.h℃）二氧化硅为主的污垢  0.2~0.4   碳酸盐为主的污垢  0.4~0.6   硫酸盐为主的污垢  0.5~2.06   软钢  40~60    柱石  0.1   水  0.5~2.02.1.3.阻垢对策阻垢有二种处理方法。一种是处理原水中的硬度成份和二氧化硅等不纯物的机械处理；一种是处理混入锅炉水中的不纯物的化学处理。(1)机械处理1)利用离子交换树脂等软化装置处理硬

5、度成份。2)利用R/O设备生产纯水。(2)化学处理即使使用软水或纯水为锅炉给水，也因浓缩少量的硬度及二氧化硅成份而发生结垢，所以进行必要的化学处理。1)阻钙盐垢与磷酸盐反应形成悬浮性的易排污的软垢来阻止钙盐垢的产生。10Ca(HCO3)+6Na3PO4+2NaOH→〔Ca3(PO4)2〕*Ca(OH)2↓+10Na2CO3+10CO2+10H2O2)阻二氧化硅垢维持适当的p-碱度时，二氧化硅变成水溶性偏硅酸钠来阻止二氧化硅垢的产生。SiO2+2NaOH→Na2SiO3↓+H2O3)分散及防止杂质成长6聚合物吸附在各种污垢性因子的表面上抑制结晶及分散微粒，阻垢效果显著。2.2.腐蚀障碍和防腐对策

6、2.2.1.腐蚀机理锅炉设备的腐蚀因子是PH﹑溶解氧﹑二氧化碳﹑溶解盐类﹑锅炉水温﹑流速，但影响最大的是PH和溶解氧。(1)给水&冷凝水系的腐蚀给水&冷凝水系发生腐蚀的主要原因是给水中含有的溶解氧和混入冷凝水回水里的二氧化碳。1）给水系钢材表面与锅炉水反应生成氢氧化一铁，在弱碱性的纯水状态下形成保护膜，但溶解氧存在时，进行氢氧化二铁腐蚀。此反应在象给水加热器一样温度高的密闭状态下，加速进行。2）冷凝水系锅炉内热分解下产生的二氧化碳与蒸汽一起过渡到蒸汽系统，水蒸气放热后，冷凝时再溶解到水中形成碳酸，降低冷凝水的PH而进行腐蚀。系统内溶解氧存在时，腐蚀产物再次产生二氧化碳而加速腐蚀。(2)锅炉本体

7、的腐蚀运转中的锅炉因为高温和浓缩而各种盐类及溶解气体浓度升高，所以腐蚀隐患大。低压锅炉PH-10时，阻碍氧化铁（Fe3O4）缓蚀膜而进行腐蚀;PH值超过12-13时，发生碱腐蚀。即使PH维持11-12，溶解氧存在时钢材表面不能形成紧密的膜而发生局部腐蚀。炉内回水中混合的氧化铁堆积时，由溶解氧同样发生局部腐蚀。2.2.2.腐蚀障碍(1)降低锅炉寿命一般腐蚀产物沉积、吸附在锅炉及各种机器上，其底部促进