工业炉窑新技术(六)上课讲义.ppt

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1、工业炉窑新技术(六)胶体物质:在水中呈很小的微粒，颗粒大小在0.1-0.001μm之间，是很多分子集合成的“胶体”。主要是元素铁、铝、硅、铬等的化合物及一些有机物，在水中分布比粗分散杂质均匀些，不会自行沉淀较为稳定。真溶液物质:颗粒大小在0.001μm以下，主要是可溶于水而成为阳离子和阴离子的“电解质”，它们是钙、镁、钾、钠等盐类，金属原子都形成阳离子，而酸根都形成阴离子。此外还有一些溶解气体，有时还有一些溶于水的有机物是非电解质。在水中分布均匀，极稳定。锅炉和炉窑的水处理热水锅炉和蒸汽锅炉的工

2、质都是水。但由于供热、采暖所需工质的温度、压力较低，往往被人们忽视水处理的重要性，实际上水质的规范化处理关系到锅炉的安全运行和经济性。若用水不处理或处理不当，会引起锅炉结垢、腐蚀，导致锅炉寿命的降低和浪费燃料，甚至产生锅炉爆炸的恶性事故，破坏正常生产秩序和造成重大损失。自然界的水都含有各种杂质和气体，在锅炉加热过程中杂质就会析出生成沉淀物，沉淀物分成两种形态，一种是粘结在管壁和锅筒上，形成水垢；另一种是悬浮在炉水中形成松软的水渣。水垢的形成危害极大，大致有以下几方面:浪费燃料受热面损坏锅炉出力降

3、低降低锅炉寿命由于水垢会造成燃料耗量的增加和锅炉的损坏等危害，因此，采用适当的水处理，以降低水中的硬度、碱度和盐度，阻止水垢的形成是必须的。并根据不同型式、不同规格的锅炉选择不同形式的水处理。因为水处理选择不当也会影响蒸汽和热水的品质。另外，水的除氧也是水处理的一种。气体在水中的溶解度与水温有关，在一定压力下，水温提高会降低气体在水中的溶解度，当水加热到沸点时，气体溶解度为零，此时水中不再溶有气体。如果水中析出氧气就会腐蚀受热面，蒸汽锅炉中经济器容易被氧化腐蚀就是这个原因。因此，无论热水锅炉或蒸

4、汽锅炉都希望配有除氧装置。锅炉和炉窑的安全和经济地运行，必须对补给水和炉水进行必要的处理，其处理方法锅内加药处理锅内加药处理方法简便，主要适合于小型锅炉。它是利用加入锅内的药剂与形成水垢的盐类起化学作用，生成松散的泥渣沉淀，然后用排污方法除去，以防止在受热面上结垢。这种方法适合于1.5MPa以下的低压锅炉。1.加碱处理水中结垢物质主要是钙盐和镁盐两大类，它们被称为总硬度。其中非碳酸盐硬度即永久硬度可通过加碱处理(即加纯碱Na2CO3、烧碱NaOH、小苏打NaHCO3等)，它会使给水和炉水在碱性工

5、况下成为碳酸钙CaCO3、碳酸镁MgCO3和氢氧化镁等松软的泥渣，从锅炉的上、下排污口排除。2.加防垢剂对于低压，小容量，大水容积，设有水冷壁的工业锅炉，为节省水处理设备费用，可以仅仅采用锅内水处理，加防垢剂也是加药软化处理的方法之一。防垢剂由磷酸三纳Na3PO4、烧碱、纯碱和栲胶组成，加入锅炉后，与水中的硬度盐作用，生成泥渣，再通过排污系统除去。栲胶是一类复杂的天然化合物的总称。其组成除主要成分单宁外，还有非单宁和不溶物。单宁是植物体内所含的能将生皮鞣成革的多元酚衍生物，又称植物鞣质3.加磷酸

6、盐这种药剂适用于任何压力的锅炉，也可以说可用于高于1.5MPa的锅炉。因为锅炉工作压力高于1.5MPa时，纯碱会分解而产生苛性钠，使炉水碱度过高。此时可采用加磷酸盐的办法。常采用的有磷酸三钠、磷酸氢二钠和六偏磷酸盐等。水中的钙镁离子会与磷酸根离子结合，生成溶解度很小的钙铁酸盐，然后随排污系统排出。一般在炉水中保持一定的磷酸根离子，使硬度盐离子的浓度减少到不能形成水垢的程度。但应注意磷酸根离子也不能太多，否则会降低蒸汽品质，并有形成二次水垢的危险。4.锅内简易水处理（加石墨、橡碗栲胶法）石墨水处理

7、法是用石墨粉加入锅内，由于石墨粉密度较大，沉积在受热面上形成一层极薄的润滑层，能阻止炉水中的硬度盐在受热面上生成新的水垢，同时石墨颗粒悬浮在炉水中能吸附硬度盐类，以泥渣状态沉积到锅炉底部，因此起到了防止结垢的目的。另外，由于石墨的化学性能稳定，不易与水中杂质化合，可长期以石墨状态存在于锅壳内，经过锅水的不断循环，石墨细粉可以进入钢板与老水垢的缝隙中，减少老水垢与金属的附着力，经过一定时间的作用，可使老水垢自行剥落。离子交换水处理钠离子交换原理水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中

8、的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。钠离子变换剂的分子式用NaR表示，则其反应式如下：由以上反应式可见，通过钠离子交换后的软化水，原水中的碳酸盐硬度变成碳酸氢钠，即水的碱度不变；由于Na+的摩尔质量比1/2Ca2+和1/2Mg2+的摩尔质量大，所以软化水的含盐量（与溶解固形物近似相等）比原水略有提高。设备及系统钠离子交换软水设备种类较多，有固定床、浮动床、流动床、移动床等。浮动床、流动床、移动床离子交换设备适用于原水水