工业锅炉水处理资料
工业锅炉水处理的基本常识
工业锅炉水处理的基本常识
※工业锅炉的用水为什么必须要进行处理
工业锅炉用水的水源一般为自来水和地下水，这些看上去清澈透明的水中却存在着许多杂质物质，它们在锅炉的运行过程中会生成导热性很差的水垢，并且腐蚀锅炉金属，严重危害锅炉的运行。
工业锅炉的水处理就是为了去除给水中的这些有害杂质或者避免它们对锅炉造成的危害。
※水质不良对锅炉的主要危害
●结垢：水垢的导热性极差，其导热率仅为锅炉钢板的1%左右，由于严重影响了锅炉的热传导，因此必须靠提高炉膛温度来保证蒸发量，锅炉的进煤量和鼓、引风量都要被迫加大，排烟的热损失增加，煤中的固定炭燃烧不充分，锅炉处于不良的燃烧状态，锅炉的热效率大幅降低。
●腐蚀：由于水质不良引起的锅炉腐蚀主要有以下三种：
☆氧腐蚀：其特点是局部的点状腐蚀，穿透性非常强，对锅炉的安全运行危害极大。
☆苛性脆化：是由于锅水碱度长期过高所至，其危害是破坏了金属的内部结构，使锅炉金属的强度降低。
☆垢下腐蚀（铁腐蚀）：锅水中的铁离子会在锅炉内形成高价铁质水垢，这种水垢能够加快其垢下金属铁的腐蚀，并生成新的水垢，形成铁腐蚀的恶性循环。
因此国家“工业锅炉水质”标准，对锅炉给水中的铁离子含量提出了明确的要求。
●汽水共腾
汽水共腾现象是由于锅水中的溶解固形物及油脂、有机物等成分过高引起。
其主要危害是蒸汽受到严重污染，甚至造成不能使用；水位计内出现气泡，不能正常显示锅炉水位，水位自控系统完全失灵，对锅炉的安全危害极大。
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1. 简介
本培训资料旨在介绍蒸汽水处理技术，帮助参与者了解锅炉水处理的基本原理和方法，以保持锅炉系统的正常运行和延长设备寿命。
本文档将涵盖以下内容：
2. 锅炉水处理的重要性
- 锅炉水处理的定义和目的
- 锅炉水处理的影响因素
- 锅炉水处理的重要性和优势
3. 锅炉水处理的基本原理
- 锅炉水质参数的要求和控制
- 锅炉水循环系统的工作原理
- 锅炉水处理剂的种类和作用
4. 锅炉水处理的常见问题及解决方法
- 锅炉水的硬度问题及解决方法
- 锅炉水的碱性问题及解决方法
- 锅炉水的氧含量问题及解决方法
5. 蒸汽水处理技术的发展趋势
- 新型蒸汽水处理技术的介绍
- 蒸汽水处理技术的环保性和能效性对比
6. 案例研究和实践经验分享
- 锅炉水处理在某厂的应用案例分享
- 实践经验和教训总结
7. 结论
通过本文档的培训资料，参与者将了解蒸汽水处理技术的基本原理和方法，能够有效控制锅炉水质，提高设备的可靠性和效率。
要实施良好的蒸汽水处理措施，对设备运行和维护非常重要。
参考资料：
- [引用文献名称1]
- [引用文献名称2]
- [引用文献名称3]。
锅炉水处理
Mg (HCO3 )2 MgCO3 H 2O CO2
MgCO3 H 2O Mg (OH )2 CO2
重碳酸钙镁又称为暂时硬度（YDT）
② 非碳酸盐硬度
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（YDF）
炉水中的杂质经不断蒸发和浓缩后，在受热面上水侧金属表面上生成的 固态附着物称为水垢。工业锅炉的锅筒和壁管上形成水垢是由于水中钙、镁 离子的浓度超过了它的溶解度，
二、水垢形成
1、受热分解
含有暂时硬度的水质进入锅炉后，在加热过程中，一些钙、镁盐类因受
热分解，从溶于水中物质转变为难溶于水的物质，附着在锅炉金属表面上结
碳酸根
硫氢酸根 硼酸根 亚硝酸根 溴离子 碘离子 磷酸氢根 磷酸二氢根
FNO3CO32 HSBO2NO2BrIHPO42H2PO4-
含量说 明
几个mg/L至几 十mg/L
十分之几mg/L 至几个mg/L
小于十分之一 mg/L
锅炉水质标准及主要水质标准评价标准
一、锅炉水质标准
2018年12月1日实施的GB/T1576-2018 《工业锅炉水质》
破碎树脂进入锅内，还会造成热力系统的酸腐蚀。
7.二氧化硅：在除盐系统中的离子交换反应过程中，阴树脂对HSiO3-选择系数 最小，交换能力也就最弱，当运行到终点时，最先泄漏出的就是二氧化硅。因
此除盐系统均把二氧化硅升高做为失效终点。
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 换算关系： 1 mmol /L = 50.1 ppm = 50.1 mg/L
锅炉水处理考试题及答案
锅炉水处理考试题及答案一、选择题1.锅炉水处理的目的是什么？A.防止锅炉内的腐蚀B.防止水垢的生成C.防止锅炉内的气泡形成D.所有选项皆是2.下列哪种水不适合用于锅炉？A.自来水B.纯净水C.海水D.蒸馏水3.下列哪种化学物质可以用于锅炉的缓蚀剂？A.氢氧化钠B.硫酸铜C.亚硫酸氢钠D.氯化钠4.下列哪种处理方法可以有效防止锅炉内水垢？A.给水中添加缓蚀剂B.控制水垢的pH值C.定期清洗锅炉内部D.采用逆渗透技术5.锅炉水中过高的碱度会导致什么问题？A.锅炉管道的腐蚀加剧B.锅炉的产烟量增加C.水泵的工作效率下降D.蒸汽的干度下降二、问答题1.简要描述锅炉水处理的工作流程。
答：锅炉水处理的工作流程包括给水制备、除氧、除盐、缓蚀、清洗等步骤。
在给水制备过程中，需要将水进行过滤、软化和除铁。
除氧操作可以通过物理方法如加热、减压等手段进行，也可以通过化学方法如给水中加入氧化剂进行。
除盐操作则可以使用阴阳离子交换树脂、电渗析和蒸发等方法。
缓蚀剂的投加可以有效减少锅炉内的腐蚀作用。
清洗操作是为了定期清除锅炉内的水垢、沉淀物和杂质。
2.简述锅炉水处理中常用的缓蚀剂。
答：锅炉水处理中常用的缓蚀剂包括亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸（EDTA）、三次聚磷酸盐等。
这些缓蚀剂可以与金属表面形成保护膜，减少金属的腐蚀和氧化作用。
亚硫酸氢钠在锅炉水中的添加量较大，可以在较短时间内形成保护膜。
EDTA能与金属离子形成稳定的络合物，起到缓蚀的作用。
三次聚磷酸盐主要用于软化水、防止水垢形成。
3.解释锅炉水中碱度过高的原因及危害。
答：锅炉水中碱度过高的原因主要是给水中含有较多的碱性物质，如碳酸钙、氢氧化钠等。
如果锅炉水中碱度过高，会导致腐蚀加剧，尤其是对锅炉管道和金属部件的腐蚀速度更快。
此外，碱性水不利于蒸汽的干度，会影响锅炉的传热效率，降低锅炉的工作效率。
4.简要描述海水锅炉水处理的主要方式。
答：海水中含有大量的盐分，不适合直接用于锅炉。
工业锅炉水处理共53页文档
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
工业锅炉水处理
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
锅炉水处理知识
三、锅炉的基本知识
• 蒸汽压力大于2.5MPa时，排污率不宜大于5%； 锅炉产生的蒸汽供供热式汽轮发电机组使用，补给水采用化学软化水 时排污率不宜大于5%，补给水采用化学除盐水时排污率不宜大于2%。
四、水质化验分析知识
• （一）锅炉水质化验分析室建设与管理 锅炉房内应设置对锅炉原水、给水、锅水进行分析的水质化验室，并配置水 质分析人员、化验分析仪器、分析用药品等，建立管理制度和操作规程。 1.锅炉水质化验分析室的设置 锅炉房内一般应设置化验室，化验锅炉运行中需要经常检测的项目，对不需 经常化验的项目亦通过协作解决。 锅炉房符合下列条件时，可只设化验场地，对锅炉给水锅水进行硬度、碱度、 pH值和溶解氧等项目的简单水质分析。这些条件的包括：单台蒸汽锅炉额定 蒸发量蒸发量小于六吨或总蒸发量小于十吨，以及锅炉房单台热水锅炉额定 热功率小于4.2兆瓦或总热功率小于7兆瓦的锅炉房。 本企业中心实验室或其他换部门，可为锅炉房配置水质分析用的化验试剂， 并可化验锅炉房需经常检查的项目。 水质分析时应有对浊度、硬度、全碱度、酚酞碱度、pH值、溶解氧、溶解固 形物、含油量、铁、磷酸根、亚硫酸根、相对碱度、电导率和氯离子的含量 等项目的化验能力。
三、锅炉的基本知识
• 3.锅炉的燃烧与传热 煤的燃烧，是指煤中的可燃物质（C、H、S等元素）与空气中的氧气， 在一定温度下发生剧烈的化学反应，并发出光和热的现象。 燃烧基础，产生蒸汽和热水是主要目的，这两者通过传热连接在一起。 煤在炉膛内燃烧产生的热量，由火焰或烟气通过金属壁（受热面）传 给水、蒸汽或空气（统称介质）的过程，称为传热。 传热就是从温度高的物体向温度低的物体进行的，两个物体的温差越 大，传热的速度越快、效果越好。 传热分对流、传导、辐射三种形式。
• •
工业锅炉水处理技术探讨
工业锅炉水处理技术探讨p这里把几种针对锅炉水处理比较经济、简单、实用的几种方法予以介绍。
2.1 含悬浮和胶体颗粒的水处理要除去水中的悬浮物和胶体物质通常采用混凝、沉淀、过滤工艺进行水的预处理。
水中胶体状态颗粒，其颗粒一般为10-6～10-4mm。
由于颗粒太小，又受到分子运动的冲击，作无规则的高速运动，使这些微小颗粒能均匀地扩散在水中，长期下沉。
混凝是通过向水中投加混凝剂使水中胶体微粒结成大颗粒的过程。
常用的混凝剂有铝盐和铁盐两大类。
如混凝速度低还得加适量的助凝剂，混凝后经沉淀池沉淀，再经机械过滤器，这样清理悬浮物和胶体工作就完成了。
2.2 含铁锅炉水的预处理用空气中的氧气对地下水中Fe2+进行氧化处理是最比较经济的方法。
此法是将水充分与空气接触，空气中的氧气便迅速溶于水中，这个过程成为水曝气。
装置为莲蓬头曝气，这种装置是使水通过莲蓬头上的许多小孔向下喷洒，把水分散细小的水流，在其下落过程中实现曝气。
莲蓬头的直径为150～300mm，莲蓬头的孔眼直径为3～6mm，莲蓬头距水面高度视水中含铁量而定，原水含铁量越大，其高度越高。
Fe（OH）3在形成过程中可与水中的悬浮杂质发生附架桥使其脱稳，即同时起到混凝作用。
曝气后的水经过凝处理即可将铁和悬浮物除去。
2.3 含氯水的预处理水厂为了消除水中的细菌等微生物，防止疾病传播而进行加氯消毒，故自来水与天然水不同之点就是含有游离性氯（常以次氯酸HClO形式存在）。
向自来水中投加的氯量一般有需氯量和余氯量两部分，余氯量是为了抵制水中残存细菌的再度繁殖避免水质二次污染，一般要求自来水管网中尚需维持少量剩余氯。
通常规定管网末端余氯量不能低于0.05mg/L，出厂水余氯控制在0.5～10mg/L，如锅炉的给水中余氯量较大，而进入离子交换器，则会破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，颗粒容易破碎。
通常采用的除氯方法有化学还原法和活性炭脱氯法。
这里只介绍化学还原法。
化学还原法是向有余氯的水中投加一定量的还原剂，使之发生脱氯反应。
工业锅炉水处理技术-11
由上可见，甲水样虽然总碱度偏低，但pH却合格；乙水样的总碱度虽然比甲水样高得多，但pH却反而低；丙水样碱度合格，pH却超标。
因此应该同时控制锅水的总碱度和酚酞碱度。
（四）氯化物（Cl-）与溶解固形物（RG）的关系[1/2CO32-]中括号表示物质的量浓度，括号内1/2仪表示碳酸根以一价离子为基本单元，下同。
由于天然水和锅炉用水中的氯化物一般都较稳定，即使在高温锅水中也不会分解、挥发或沉淀，因此在一定的水质条件下，水中的溶解固形物含量与Cl-的含量之比值接近于常数（κ），且Cl-的测定非常方便，所以工业锅炉现场水质监测中通常都采用测定Cl-的方法来间接控制溶解固形物，即：式中的溶解固形物与氯离子的比值k简称为“固氯比”。
根据这个关系，只要定期测得锅水“固氯比”，并在日常简化分析中，监测并控制Cl-浓度，就可及时指导锅炉排污，使锅水溶解固形物含量控制在一定范围内。
例3-5 某型号为KZLl-0.8的锅炉，采用锅内加药水处理，如测得锅水溶解固形物含量=4200mg/L时，锅水Cl-=525mg/L，问日常简化分析中，锅水中Cl-的控制标准为多少?解：从水质标准中查得锅内加药处理时，要求锅水溶解固形物含量RG<5000mg/L，因此：κ=4200÷525=8；锅水Cl-浓度控制标准=RG标准÷κ=5000÷8=625mg/L即控制Cl-<625mg/L，就可使溶解固形物含量达到合格。
应注意的是，“固氯比（κ）”只有在水质相对稳定的情况下，才接近于常数。
当水质变化较大时，k值往往会随之而变化。
不但不同的水源水k值不同，而且，即使是同一水源，在不同的季节，如雨季和干旱季节，κ值也会有所不同；沿海地区在海水倒灌时期，k值还会发生很大的变化。
所以，对“固氯比”需定期进行复试和修正。
另外，水处理的方式不同，尤其是加药处理时药剂及加药方式不同，也会影响k值的稳定。
例如，采用间隔加药法进行锅内加药处理时，如果不按时加药或者加药量不均匀，锅水中的溶解固形物含量就会随着药剂量的变化而起伏不定，这样κ值也就很难接近于常数。
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K w H OH
在22℃时，Kw=1.0000×10-14
H OH 110 7
∴pH=7 中性 pH ＞7 碱性 pH＜7 酸性
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一、基础知识
（4）溶度积KSP
在一定温度下，当难溶电解质在溶液中达成溶解平衡时，其电离后所生成 的离子浓度的乘积是个常数。
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一、基础知识
3、常用的化学名词 （1）溶液——是一种或一种以上物质分散到另一种物质里所形成
的均一稳定的混合物。 溶液溶 溶剂 质 （2）浓度——一定量的溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度。
a. 百分比浓度——100克溶液中所含溶质的克数 b. 重容百分比浓度——1升溶液中所含溶质的克数或毫克数 mg/l，g/l c. 物质的量的浓度（摩尔浓度）
——1升溶液中所含溶质的物质的量（摩尔数）mol/l，mmol/l 注意：水质标准中，物质的量的浓度的基本结构单元——含一个
单位电荷的粒子作为基本结构单元。
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工业锅炉水处理
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一、基础知识
（3）pH值
pH lg H H2O H OH
K
H OH
H2O
KH2O H OH
（3）溶解物 溶解物质是指颗粒直径约在10~6mm的微粒，它们往往以离子、分子或气体
状态存在于水中，成为均匀的分散体系，称为真溶液。
天然水中溶有的主要离子见表2-2，从表中可以看出，天然水中主要溶有8种离子， 它们几乎占水中溶解固体总量的95％以上。
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
江苏省特检院常州分院 胡月新
2008年8月
一、基础知识
1、锅炉：是利用燃料的化学能或其它能源的热能， 把锅内工 质加热到一定参数的热能转换设备。
2、锅炉水处理的重要性 如果不能很好地控制锅炉水质，就会给锅炉安全经济运行
带来严重的影响，主要表现在： （1）结垢 （2）腐蚀 （3）影响蒸汽品质
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按天然水中含盐量的高低，可以将天然水分成四类，如表2-4所示。 表2-4 天然水中按含盐量分类
低含盐量水
中等含盐量水 较高含盐量水
高含盐量水
＜200mg/l
200～500 mg/l 500～1000mg/l
＞1000 mg/l
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
4、锅炉用水名称
溶解物
透明
离子交换膜 分离蒸馏
胶体 光照下浑浊
浑浊
混凝
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悬浮物 肉眼可见
澄清过滤
自然沉降7二、锅炉用水其水中含有的杂质（1）悬浮物 悬浮物是指颗粒直径约在10-4mm以上的微粒，包括泥沙、草本植物和动物有
机体的微小碎片、纤维及死亡后的腐败产物等。
（2）胶体 胶体是指颗粒直径约在10-6～10-4mm之间的微粒，主要是铁、铝、硅的化合
物及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。由于胶体颗粒比表面 积大，有明显的表面活性和吸附性，因而表面常常带有正、负电荷离子，天然水 体中的黏土颗粒，一般带负电荷，而一些金属离子的氢氧化物则带正电荷。结果 使同类胶体因带有同性电荷而相互排斥。在水中不能相互结合形成更大的颗粒， 而稳定在微小的胶体颗粒状态下，使这些颗粒不能依靠重力自行沉降。
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
3、天然水的分类
按天然水中硬度的大小，可以将天然水分为五类，如表2-3所示。
极软水 ＜1.0mmol/l
表2-3 天然水中硬度分类
软水
中等硬水
硬水
1.0～3.0 mmol/l
3.0～6.0 mmol/l
6.0～9.0 mmol/l
极硬水 ＞9.0 mmol/l
如： MgOH 2 Mg 2 2OH
KSPMgOH2 Mg2 OH 18℃时为1.2×10-11
CaCO 3
Ca 2
CO
2 3
KSPCaCO3 Ca 2 CO32
25℃时为8.7×10-8
当溶液中这两种离子的浓度的乘积等于该物质的KSP时，就开始出 现沉淀。因此，物质的KSP越小，沉淀就越易产生。
生水经过各种方法处理后，用来补充火力发电厂水、汽循环系统中损失的水。 补给水按其净化处理方法的不同，又可分为软化水、蒸馏水和除盐水等。 （3）凝结水
在汽轮机中做功后的蒸汽经冷凝器冷凝成的水，称为冷凝水。 （4）疏水
2、天然水中含有的杂质
天然水中的杂质，有的呈液态或气态，它们大多以分子态、离子态或胶体颗
粒存在于水中。如按其颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类， 如表2-1所示。
粒径/mm
10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1
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分类 特征 处理方法
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由于水在火力发电厂水、汽循环系统中所经历的过程不同，其水质常有较大 的差别。因此，根据生产实际上的需要，我们常给予这些水以不同的名称，现简 述如下： （1）生水
生水是未经任何处理的天然水（如江、河、湖泊、地下水等等）。在火力发 电厂中生水是制取补给水的原料，或用来冷却转动机械的轴承，以及供消防用等。 （2）补给水
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一、基础知识
（5）溶解度 在一定温度下，100克水中，所能溶解溶质的克数。P191表5-1
0.1MPa压力下，氧气在水中的溶解度。
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二、锅炉用水及其水中含有的杂质
1、水源
地表水：河、湖、江、水库水（海水） 地下水：深、浅井水、泉水
表2-2 天然水中溶有的主要离子
阳离子
名称
符号
阴离子
名称
符号
浓度的数量级
钠离子 钾离子 钙离子 镁离子
Na+ K+ Ca2+ Mg2+
重碳酸根 碳酸根 硫酸根 氯根
HCO3-
CO32-
SO42Cl-
从几mg/l至几万mg/l
另外，水中还有一定的生物生成物。生物生成物（NH4+、NO2-、NO3-）、 磷化合物（HPO42-、H2PO4-、PO43-）、铁和硅的化合物。微量元素主要有Br-、 I-、Cu2+、Co2+、Ni2+、F-、Fe2+、Ra2+等，它们的含量一般都小于10mg/L。 天然水中常见的溶解气体有氧、二氧化碳和氮，有时还含有硫化氢、二氧化硫 和氨等。天然水中O2的主要来源是大气中氧的溶解。天然水中CO2的主要来源 是水中有机物的分解和氧化。