锅炉水处理及其设备

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1、第四章锅炉水处理及其设备4.1水中的杂质及其对锅炉的危害1.天然水中的杂质存在于地球表面江河、湖泊和海洋里的水称为地表水。存在于土壤和岩层内的水称为地下水。地表水和地下水统称为天然水。天然水中的杂质，按颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。1）悬浮物悬浮物是颗粒直径在10-4mm以上的杂质，是使水产生浑浊现象的主要原因。水静置时，有些较轻的物质会上浮于水面，称为漂浮物。它主要是动植物生存过程中产生的物质或死亡之后的腐败产物，是一些有机化合物。水静置时，较重的物质会沉淀，称为可沉物。它主要是砂子、粘土类无机化合物。2）胶体胶体颗粒是颗粒直径在10-6～10-4mm之间的

2、微粒杂质，是许多分子和离子的集合体。胶体具有较小的粒径和较大的比表面积，表面常因吸附有大量电子而带电。天然水中的胶体主要是由铁、铝和硅的氧化物形成的无机化合物，其次是由于水中植物或动物肢体腐烂和分解而形成的有机物。胶体杂质是使水产生色、味、臭的主要原因之一。3）溶解物质天然水中的溶解物质主要是离子和一些溶解气体，其颗粒≤10-6mm。（1）离子杂质钙离子，在含盐量少的水中，钙离子的量常常在阳离子中占第一位。天然水中的钙离子主要来自地层中的石灰石和石膏。石灰石在水中溶解度虽然很小，但当水中含有CO2时，其较易溶解。镁离子，水中镁离子来源大都是由于白云石受含CO2水溶解而致。在含盐量

3、少的水中，镁离子的含量一般为钙离子含量的25～50%，含盐量大时则相等或超过。重碳酸根，水中的重碳酸根主要是由于水中溶解的CO2和碳酸盐反应后产生的，部分来自CO2本身的溶解。重碳酸根是天然水中主要的阴离子。氯离子，天然水中都含有氯离子，是因为水流经地层时溶解了其中的氯化物。硫酸根，天然水中都含有硫酸根，一般地下水中的含量大于河、湖水中的含量。地层中的石膏是水中硫酸根的主要来源。（2）溶解气体氧，天然水中的氧主要是水中溶解了大气中的氧。地表水中的含氧量与水温、气压及水中有机物含量有关。一定深度下，地下水中溶解氧几乎为零。二氧化碳，天然水中的二氧化碳主要是水中或泥土中有机物分解和氧

4、化的产物，空气中的二氧化碳也可溶于水。地表水中二氧化碳含量一般不超过20~30mg/L，地下水中可含15~40mg/L，最大不超过50mg/L。水与空气接触时氧在水中的溶解度（0.98bar）2.水中杂质对锅炉工作的危害1）形成水垢水在锅炉受热面里连续的受热蒸发，为水中的杂质提供了化学反应及不断浓缩的条件，当这些杂质达到饱和时，便有固体物质析出。固体物质，悬浮在水中称为水渣，沉积在受热面上称为水垢。水垢导热性能极差，约为金属的1/15~1/100。可使结垢部位金属管壁温度升高，引起金属强度下降，易使管子发生局部变形。锅炉结垢会使受热面传热性能变差，大大降低锅炉工作的经济性。2）引

5、起受热面金属腐蚀锅炉给水管道、省煤器、水冷壁、过热器等都会因水质不良而引起腐蚀。腐蚀会缩短设备本身使用寿命，造成经济损失。金属腐蚀产物转入水中，使水中杂质增多，又会加剧高热负荷受热面上的结垢过程，从而形成恶性循环，迅速导致受热面金属破坏。3）造成汽水共腾汽水共腾是指蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现象。锅水中杂质是汽水共腾的主要原因之一。锅筒中水在不断蒸发过程中，盐分、油脂浓度达到某一限度时，锅水表面会产生许多泡沫。泡沫破裂会产生许多高度分散的小水滴，进入蒸汽空间而被蒸汽带出。汽水共腾使蒸汽品质恶化，会造成过热器及蒸汽管道中的积盐和结垢，影响过热器安全工作。4.2水质指标及低

6、压锅炉水质标准1.锅炉常用的水质指标水质是指水和其中的杂质共同表现的综合特性。评价水质好坏的项目称为水质指标。水质指标的表示方法是根据用水要求和杂质的特性而制定的。锅炉用水的水质指标通常分为两大类：一类是反映水中某种杂质含量的成分指标，例如溶解氧、磷酸根、氯离子、钙离子等；另一类是为了技术上的需要而人为拟定的，反映水质某一方面特性的技术指标。技术指标表示的通常是某一类物质的含量，例如硬度、碱度、含盐量等。由于水的用途不同，对水质的要求也不同。1）悬浮物悬浮物是表征水中颗粒较大一类杂质含量的指标。由于这类杂质没有同一的化学和物理性质，所以很难确切地表示出它们的含量。通常是采用某种过

7、滤材料分离水中不溶性物质的方法来测定悬浮物，单位是mg/L。悬浮物的测定方法比较繁琐，因而只做定期检测，不作为运行控制项目。水质分析中，常用水的浊度测定值近似表示悬浮物和胶体的含量。2）含盐量含盐量表示水中各种溶解盐类的总和。由水质全分析所得到的全部阳离子和阴离子的量相加而得，mg/L。通常采用溶解固形物（或称蒸发残渣）近似表示含盐量。即取一定体积的过滤水样蒸干，并将残渣在105~110℃下干燥至恒量，mg/L。水中溶解的大部分盐类都是强电解质，在水中全部电离成离子，因此可利用水