工业锅炉水处理.ppt
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
锅炉水处理系统
结垢
• 水质不良，是指水中含有较多的有害物质。这种水如果不经任何 处理，一旦进入锅炉内，将会带来以下危害：
• 结垢：水在锅炉内受热后蒸发的结果，为水中的杂质提供了化学 反应和不断浓缩的条件。当这些杂质在锅水中达到饱和时，便有 固体物质析出。所析出的固体物质，如果悬浮在锅水中，成为水 渣；如果沉积在受热面上，称为水垢。
• 用途 • 主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、
原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去 离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、 化工原料的回收，电镀废水的处理等。
自动加药装置
Байду номын сангаас 除氧器
除氧器的作用
• 除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其他气体， 保证给水的品质。同时，除氧器本身又是给水回热加热系统中的 一个混合式加热器，起了加热给水、提高给水温度的作用。
天然水中杂质及其对锅炉的危害
3. 水中溶解的物质 主要是气体和矿物质的盐类，它们都以分子 或离子状态存在
于水中。水中溶解的气体都以分子状态存在。能 够引起锅炉腐蚀 的有害气体主要是氧气和二氧化碳气体，有时还 有些硫化氢气体。 氧是由大气中溶解进去的，二氧化碳和硫化氢 是有机物分解或氧 化而产生的。水中溶解的盐类都是以离子状态存在的。它们是由于 地层中 矿物质溶解而来的。天然水中溶解的盐类主要是钙、镁、 钠、铁 的碳酸氢盐，氯化物和硫酸盐等。这些杂质若不除去，会 造成锅 炉结垢、腐蚀和污染蒸汽品质，使锅炉金属过热变形、腐 蚀穿 孔、缩短锅炉使用寿命、浪费燃料、降低锅炉热效率，或者 产生汽水共腾，以至发生堵管、爆管等重大事故，破坏锅炉的安全 经 济运行。
水被污染不能回收利用,或无蒸汽回水时,都必须补充符合水质要求的水,这部 分水叫补给水。补给水是锅炉给水中去除一定量的生产回收外,补充供给的 那一部分水。因为锅炉给水有严格规定的质量要求,所以补给水一般都要经 过适当的处理。当锅炉没有生产回水时, 补给就等于给水。
火电厂化水车间制水培训课件
水质技术指标
SDI、悬浮物和浊度。悬浮物是指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物，可以 通过重量法测定，由于方法很麻烦，在实际中常采用测浊度的方法来衡量悬浮物和 胶体物质的含量。浊度的单位通常用“福马肼”（FTU、NTU）表示。这两个单位表 示的是光线90度射入，仪器测量的是光线向上散射的量，从而计算浊度。 SDI：反渗透膜污染指数（Silting Density Index, 简称SDI），也称之为FI（Fouling Index） 值，是反渗透水处理系统中水质指标的重要参数之一，SDI值代表了水中悬浮物、胶 体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。
炉水中基本上不存在HCO3－，因为在高温高压下 HCO3－→CO32－+H2O+CO2↑ CO32－+H2O→2OH－+CO2↑ 当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：
碱度的计量
HCO3－+ OH－→CO32－+ H2O
03
电厂炉外化水处理工艺
絮凝剂/杀菌剂添加系统 在原水中加入絮凝剂的目的是使水中处于一定程 度稳定状态的溶胶微粒通过电中和脱稳而达到聚 集即凝聚或未达到电中和脱稳的聚集即絮凝，通 过凝聚和絮凝，水中的溶胶状态杂质形成较大的 絮凝体，可增强后序装置的除浊效果，并能有效 改善超滤的反洗条件，使超滤装置运行稳定。
碱度和酸度
碱度表示水中能接受氢离子的一类物质的量，在水中碱度主要是OH－、 1/2CO32－、HCO3－。天然水中的碱度主要是HCO3－。
酸度表示水中能接受氢氧根离子的一类物质的量，在水中酸度主要有 各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中的酸度主要是H2CO3。 阳床（阳树脂）出水的酸度主要是强酸HCI、H2SO4。及碳酸H2CO3。
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。
锅炉培训教材PPT锅炉工作原理
准备燃料和引燃物
点火启动
根据锅炉类型和要求，准备好适量的燃料 和引燃物，如木材、油类等。
按照锅炉操作规程，逐步进行点火启动操 作，包括开启风机、点燃引燃物、调节燃 料量等。
运行中监控与调整方法
01
02
03
04
保持正常水位
定期检查锅炉水位，及时补水 或排水，保持水位在正常范围
内。
控制燃烧过程
根据锅炉负荷和燃料特性，合 理调节燃烧设备的风门、油门 等，保持燃烧稳定、充分。
多能源综合利用
未来锅炉将不仅局限于 单一能源利用，还将实 现多能源的综合利用， 如太阳能、生物质能等， 提高能源利用效率。
谢谢
THANKS
CHAPTER
余热回收技术介绍
Байду номын сангаас
1 2
余热资源分析
锅炉在运行过程中会产生大量余热，这些余热通 常被浪费。通过对余热资源的分析，可以确定回 收潜力和方法。
余热回收技术
包括热交换器、余热锅炉等技术，用于回收锅炉 排放的烟气中的热量，提高能源利用效率。
3
应用案例
介绍一些成功应用余热回收技术的案例，如电厂、 化工厂等，以及取得的节能和环保效果。
维护保养
定期对锅炉进行全面检查和维护保养，包括清理受热面、更换磨损件、检查安全附件等， 确保锅炉处于良好状态。同时，应对水处理设备、燃烧设备等进行定期维护和保养，延长 设备使用寿命。
04 常见故障诊断与处理措施
CHAPTER
燃烧器故障分析及处理
燃烧器点火失败
可能原因包括点火电极损坏、点 火变压器故障、燃气供应问题等。 处理方法包括更换点火电极、检 查点火变压器和燃气供应系统。
03
锅炉运行操作与维护保养PPT课件
类别划分
Ⅰ Ⅱ
允许管理的锅炉 热水锅炉、 P≦2.5MPa的蒸汽锅炉 锅炉参数不变
8
第二节 运行前的准备
一、锅炉内部检查与使用准备
内部检查（锅筒、集箱内无遗留杂 物）——关闭门孔——上水与试验（水温 要求、密封检查及水位报警功能确认）
二、炉膛及烟道内的检查
炉膛内检查（燃烧设备空载运行）—
—烟道内检查（风机闸板的开关状态
5-6
注：①两种药品同时使用。 ②纯度以100%计算。 ③如无Na3PO4·12H2O，可用Na2CO3代替，用量为1.5倍2。6
6
类别划分
允许操作的锅炉
Ⅰ
P≦0.4MPa 且 D≦0.5t/h 的 蒸 汽 锅 炉 、
Q≦0.7MW的热水锅炉、有机热载体锅炉
Ⅱ
P≦3.8MPa的蒸汽锅炉、热水锅炉、有机
热载体锅炉
Ⅲ
P≥ 3.8MPa的蒸汽锅炉
7
五、锅炉水处理作业人员
• TSG G6003-2008《锅炉水处理作业人员考核 大纲》的规定：锅炉水处理人员分为Ⅰ、Ⅱ级
（2）燃料在炉排上分布均匀，定期转动炉 排，以防烧坏。
（3）温度上升情况：按过热器（或相应位 置）后的烟气温度测定。
22
①重型炉墙：第一天≤50℃，以后每天 温升≤20℃，后期≤220℃
② 砌 筑 轻 型 炉 墙 ： 每 天 ≤ 80℃ ， 后 期 ≤160℃
③耐热混凝土炉墙：正常养护期满后， 每小时≤10℃，后期≤160℃，并在最高温度 范围内持续时间不应少于一昼夜。
可在烘炉后期与烘炉同时进行，以节约燃料。
2、煮炉药剂
煮炉机理：在锅水中加入碱性溶液，使 锅炉内的油脂和碱起皂化作用而沉淀，再通 过排污方法将杂质排出。
工业锅炉水处理技术_10
只要测出Cl-的含量就可直接指导锅炉的排污。
3.电导率（DD）衡量水中含盐量的大小，最方便和快捷的方法是测定水中的电导率。
电导率为电阻率的倒数，是表示水的导电能力的一项指标，可用电导仪测定，单位为西[门子]/厘米（S/cm）或微西[门子]/厘米（μS/cm）。
因为水中溶解的盐类大都是强电介质，它们在水中几乎都电离成了能够导电的离子，离子浓度越高，电导率越大，所以水的电导率可反映出含盐量的多少。
电导率的大小除了与水中离子量有关外，还和离子的种类有关。
因为不同的离子其导电能力不同，其中H+的导电能力最大，OH-次之，其它离子的导电能力与其离子半径及所带电荷数等因素有关。
例如，有三个含盐量相等的溶液，它们分别呈酸性、碱性和中性，则酸性溶液的电导率最大，碱性溶液的次之，中性溶液的电导率则要小得多。
如果用碱将酸性溶液中和至中性，则溶液的含盐量增加而电导率反而会降低，因此单凭电导率不能计算水中含盐量。
但当水中各种离子的相对含量一定时，则电导率随着离子总浓度的增加而增大。
所以，在水中杂质离子的组成比相对稳定的情况下，可根据试验求得这种水的电导率与含盐量的关系，将测得的电导率换算成含盐量。
另外，电导率的测定不但方便、快捷，有利于自动化控制，而且测定范围广，尤其可适用于微量离子的测定。
因此，电站锅炉水汽质量分析中常以电导率来衡量水、汽的纯净程度。
（三）硬度（YD）硬度是表示水中高价金属离子的总浓度。
在天然水中，形成硬度的物质主要是钙、镁离子，其它高价金属离子很少，所以通常硬度就是指水中钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）的含量，它是衡量锅炉给水水质好坏的一项重要技术指标。
总硬度包括钙盐和镁盐两大部分。
钙盐即钙硬度，包括：碳酸氢钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙等；镁盐也即镁硬度，包括：碳酸氢镁、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁等。
硬度还可按所组成的阴离子种类分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两大类。
1.碳酸盐硬度（YDT）是指水中钙、镁的碳酸氢盐和碳酸盐的含量。
工业锅炉水处理技术-3
③立式立火管燃油（气）锅炉图1—5是一种较常见的立式立火管燃油（气）锅炉。
这种锅炉为套筒式结构，内筒（炉胆）为辐射受热面，烟管为对流受热面。
燃烧器位于炉顶，火焰自上向下旋转喷射，至下部烟箱后高温烟气折返向上冲刷烟管，并由烟管至上集箱后从烟囱排出。
这种类型的锅炉还可以配有锅外汽水分离器，以提高蒸汽的干度。
图1—4 LHC型横火管锅壳锅炉1-主汽阀2-副汽阀3-压力表接管4-安全阀5-炉排管6-火管（1）7-火管（Ⅱ）8-弯水管图1—5 LItS型火管锅炉1-燃烧室2-蒸汽空间3-烟气通道4-饱和水空间5-锅筒-烟气罩壳7-螺旋肋片8-保温层9-空气隔层装置10-排污装置11-底座12-下部烟管束13-给水装置14-电脑全自动电控箱15-水位表16-烟囱接口17-水位警报器18-不锈钢外护板19-安全阀20-压力表和压力控制器21-全自动控制器22-锅外汽水分离器④立式无管锅炉美国富尔顿（Fulton）锅炉是立式无管锅炉的代表，是一种没有水管和烟管的锅炉，其受热面为套筒式设计（如图1-6），内筒（炉胆）为辐射受热面，外筒为对流受热面，内外筒两端之间用环形平封头围封形成汽水空间，为增大传热系数，提高热效率，外筒上还焊有肋片。
这种锅炉采用自行研制的专用燃烧器，燃烧器位于锅炉顶部，其切向风速大而轴向风速小。
第一回程是火焰在炉膛内强烈旋转并由上而下流至锅炉底部；第二回程是烟气折返从外筒与保温层之间的通道向上流动，冲刷带肋片的外筒，最后烟气通过上部出口流向烟囱。
为了延长燃烧烟气在炉膛内的滞留时间，提高火焰充满度，炉膛内还设有环形火焰滞留器，使燃烧更充分。
图1—6 富尔顿立式锅炉1-鼓风机2-水位计3-水空间4-保温层5-肋片6-锅炉外壳7-蒸汽出口8-蒸汽空间9-燃烧器10-火焰滞留器11-进水口12-排污口13-烟气通道14-燃烧室15-支承圈16-手孔17-外筒18-外包这种锅炉的优点是对水质要求较低，水处理成本低；结构简单，制造方便；水容量相对其它套筒式立式锅炉大，适应较大幅度的负荷变化；采用自然循环，泵用电省：燃烧器置于锅炉顶部，维护较方便。
电厂化学水处理培训ppt课件
类 别
低含盐量水
中等含盐量水
较高含盐量水
高含盐量水
含盐量（mg/L）
<200
200~500
500~1000
>1000
类别
极软水
软水
中等硬度水
硬水
极硬水
硬度（mmol/L）
<1.0
1.0~3.0
3.0~6.0
6.0~9.0
>9.0
按含盐量分类
按硬度分类
水的分类：
水中杂质：悬浮物：悬浮物是构成水中混浊度的主要因素，一般粒径在100nm 以上。胶体物质：是由许多分子或离子组成的集合体，其颗粒直径一般为1nm~100nm之间 。溶解物质：天然水中溶解物质主要以离子或溶解气体的形式存在。溶解离子： Na+、K+、Ca2+、Mg2+ 、HCO3－、CI－、SO42－等。 溶解气体：主要有O2、CO2 等。
（2）热力设备的腐蚀。发电厂热力设备的金属经常和水接触，若水质不良，则会引起金属腐蚀。热力发电厂的给水管道、各种加热器、锅炉省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等，。都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失。同时腐蚀产物又会转入水中污染水质，从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，结成的垢又会加速锅炉炉管腐蚀。”此种恶性循环，会迅速导致爆管事故。此外，金属的腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机中沉积下来后，也会严重地影响汽轮机的安全、经济运行。
碱度与碱度离子
碱度（JD）：碱度是表示水中能接受氢离子的一类物质的量。根据酸碱滴定法测定水中的碱度，这时所用的标准溶液是HCI或H2SO4溶液，酸与各种碱度离子的三个反应是：OH－+H+=H2OCO32－+H+= HCO3－ HCO3－+ H+=H2O+ CO2 根据所加指示剂不同，碱度又可分为甲基橙碱度(JD甲)和酚酞碱度(JD酚)。加酚酞指示剂时只能完成上述两个反应；加甲基橙指示剂时三个反应全部完成。称(JD甲)为全碱度。在实际的滴定分析中往往是先加酚酞指示剂，滴至终点pH约为8.3，再加甲基橙指示剂继续滴至终点pH值为4.2。此时的总碱度应为(JD全)= (JD)酚+(JD)甲。
工业锅炉水处理技术
物与电导率旳比值关系（简称固导比），通过测定电导率来间接测定和控制溶解固形物旳措施。
理论和试验表明，水样旳pH对电导率测定值影响较大，当锅水中旳OH-浓度较高时，会使溶解固形物测定成果偏高，因此测定电导率时，应预先将水中旳OH-中和至中性。
固氯比法是运用锅水中溶解固形物与氯离子旳比值关系（简称固氯比），通过测定锅水氯离子含量来间接测定和控制锅水溶解固形物。
采用固氯比法时，需注意软水器再生后应正洗彻底并防止出水中氯离子偏高，导致固氯比不稳定。
无论是固导比还是固氯比，都要在水质相对稳定旳状况下，才靠近于常数。
当水质变化较大，或者加药处理旳药剂种类和用量波动较大时，都会使固导比和固氯比值发生较大旳变化，并影响到溶解固形物测定旳对旳性。
因此溶解固形物与电导率或氯离子旳比值关系应定期复测，并根据试验成果进行修对旳定。
（9）磷酸根旳测定配有分光光度计旳锅炉使用单位，可以按GB/T6913《锅炉用水和冷却水分析措施磷酸盐旳测定》规定旳措施测定锅水磷酸盐。
未配置分光光度计旳工业锅炉使用单位，可以按本原则附录F中旳目视法测定磷酸盐。
该措施合用于锅水中溶解性正磷酸盐旳测定，磷酸根测定范围2～50mg/L。
（10）氯离子旳测定氯离子旳测定措施应根据水中干扰物质旳含量来选择。
一般水样可选择GB/T 15453《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子旳测定》；当水样中干扰物质含量较高时，可选择本原则附录G《氯化物旳测定（硫氰酸铵滴定法）》规定旳措施进行测定。
GB/T15453旳测定措施，即：以硝酸银为原则溶液、以铬酸钾为指示剂测定氯离子，当水样中存在碳酸根（CO32-）、亚硫酸根（SO32-）、磷酸根（PO43-）、聚羧酸盐和有机膦等物质时，易产生干扰，使测定成果偏高，尤其是锅内加有聚羧酸盐和有机膦等防垢剂时，氯离子旳测定误差甚至会高达20％。
因此采用锅内加药处理时，宜选用本原则附录G“硫氰酸铵滴定法”测定锅水氯离子，以提高测定旳精确性。