[精选]8第八章锅炉水处理原理与设备ihy.pptx

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1、第八章 锅炉水处理原理与设备n第一节 水中的杂质和水质指标n一、水中的杂质n按其颗粒大小的不同可分成三类：n1、悬浮物n 水流动时呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物质；n 其颗粒直径在10-4mm以上；n 通过滤纸可以被分离出来；n 主要是砂子，粘土以及动植物的腐败物质。n2、胶体n 颗粒直径在10-6-10-4mm之间的微粒；n 许多分子和离子的集合体；n 通过混凝作用分离出来；n 天然水中的有机胶体多半是由动植物腐烂和分解后生生成的腐植质，同时还带有一部分矿物胶质体，主要是铁、铝和硅等的化合物。n3、溶解物质n 主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶解气体；n 盐类大都是以离子状态存在，其颗粒

2、小于10-6mm。离子是由于水溶解了某些矿物质而带入的；n 溶解气体主要有氧气和二氧化碳。二、水中杂质的危害n1、溶解盐类n 会析出或浓缩沉淀出来：n一部分形成锅水中的悬游杂质水渣，n另一部分附着受热面的内壁上水垢。n2、溶解气体n 对锅炉的受热面产生化学腐蚀。n锅炉水处理的主要任务：n 降低水中钙、镁盐类的含量（俗称软化），防止锅内结垢现象，n 减少水中的溶解气体（俗称除氧），以减轻对受热面的腐蚀。n 锅外水处理n 锅内水处理三、水质指标n1、悬浮固形物n 水通过滤纸后被分离出来的固形物，经干燥至恒重。n 它的含量是以1L水中所含固形物的mg数来表示，即（mg/L)。n2、溶解固形物n 将已

3、被分离出悬浮固形物后的水，经蒸发、干燥后所得的残渣，单位为mg/L。n 通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。n3硬度n 把水中钙（Ca2+)、镁（Mg2+）离子的总含量称为总硬度（H)，单位：mmol/L。n 溶解于水中的重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳酸镁Mg(HC03)2和钙、镁的碳酸盐称为碳酸盐硬度（HT)，又称为暂时硬度。n 水的总硬度和碳酸盐硬度之差就是非碳酸盐硬度（HFT)，又叫永久硬度。n H=HT+HFTn4、碱度（A)n 指水中含有能接受氢离子的物质的量。n 主要由HCO3-和CO32-的盐类组成。碱度的单位用mmol/L表示。n 水中所含的各种硬度和碱度，它们之间有内在的联

4、系和制约。n5、相对碱度n 指锅水中氢氧根碱度折算成NaOH的含量和溶解固形物含量之比值。n 相对碱度是为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标，我国规定必须小于0.2。n6、pH值n 表示水的酸碱性指标。n 天然水的pH值一般在6-8.5范围内。n 呈酸性的水会对金属有腐蚀性，因此锅炉给水都要求pH7，而锅水的pH值通常控制在10-12。n7、溶解氧n 水温愈高，则气体溶解度愈小。n 对压力较高、容量较大的锅炉，给水必须除去溶解氧。含氧量的单位是mg/L。n8、磷酸根n 为消除锅炉给水带入汽锅的残留硬度，或为了防止汽锅内壁腐蚀，向锅内加入一定量的磷酸盐。n9、亚硫酸根n 给水中的溶解氧可用化学

5、方法去除，常用的化学药剂为亚硫酸钠。n10、含油量n 天然水一般不含油，可是蒸汽的凝结水或给水在使用过程中有可能混入油类。n 锅水含油及碱类等物质，在水位表面易形成泡沫层，使蒸汽带水量增加。四、水质标准n 见教材表10-2、10-3、10-4。n 见相关锅炉手册。第二节 钠离子交换软化n 通常采用阳离子交换法。n 阳离子型离子交换剂由阳离子和负荷阴离子根（R）组成n 过去：钠氟石、磺化煤（交换容量小、化学稳定性差、机械强度不好、易碎）n 现在：合成离子交换树脂（强酸性苯乙烯系和丙烯酸系，交换能力大、机械强度和工作稳定性好）n 常用的阳离子交换水处理有钠离子、氢离子和铵离子交换等。第二节 钠离子

6、交换软化n一、钠离子交换软化原理第二节 钠离子交换软化n一、钠离子交换软化原理n（1）经钠离子交换后，水中的钙镁盐类都变成钠盐n（2）水中的重碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度，钠离子交换只能软化水，不能除碱n（3）由于钠离子当量值比钙镁离子大，交换后含盐量有所增加n失效后钠离子交换剂使用浓度为5-8%的NaCl溶液进行还原（再生）n二、固定床钠离子交换设备及其运行n 运行中离子交换剂层是固定不动的，通常使原水由上而下不断地通过交换剂层。n按再生运行方式分为：n顺流再生：交换运行时水流方向和再生时还n 原液流动方向一致。n逆流再生：交换运行时水流方向和再生时还n 原液流动方向不一致。n（一）顺流再生n

7、 都是由上向下流动。n1、钠离子交换器构造n2、钠离子交换器的运行n1）软化：原水进入交换器内分配漏斗，自上而n 下均匀地流过交换剂层，软水由底部n 集水装置汇集，送往软化水箱。n2）反洗：目的是松动软化时被压实了的交n 换剂层，同时带走交换剂表层的n 污物和杂质。具有一定压力的反n 洗水自下而上通过交换剂层，从n 顶部排出。n3）还原（再生）：目的使失效的交换剂恢复交换n 能力。盐液由顶部多个辐射型n 喷嘴喷出，流过失效的交换n 剂，废盐液经底部集水装置汇n 集排出。n 下面的交换剂，再生程度差，n 增大了盐液的耗量。n4）正洗：目的是清除交换剂中残余的再生剂 n 和再生产物。正洗水由交换器

8、上进n 下出。通常将含有盐分的正洗水送n 入反洗水箱存起来，供下次反洗时 n 使用。n顺流再生固定床n优点：结构简单、运行维修方便，水质适应性n 强。n缺点：再生效果差，盐液耗量大。n（二）逆流再生n 克服了顺流再生时底部交换剂再生较差的缺陷。n 再生液由下进入，流速较高时和反洗时一样使交换剂层产生扰动，交换剂上下层次被打乱，称为乱层。n1、见结构图（看教材）n2、运行步骤（小反洗、排水、顶压、反洗、小正洗、正洗）n三、钠离子交换系统n 当原水硬度小于8mmol/L时，采用单级钠离子交换。n 当原水硬度大于8mmol/L时，采用双级钠离子交换。第三节 离子交换除碱n一、氢钠离子交换原理及系统n

9、二、铵钠离子交换原理及系统n三、部分钠离子、部分氢离子交换原理及系统 n（一）软化流程n 原水从交换塔底部进入上升，与从塔顶送入的树脂进行逆流、悬浮状离子交换，原水由塔顶溢流槽，饱和树脂最后落入塔底借喷射器被送至再生塔顶部。n（二）再生流程n 饱和树脂经再生塔上段与自下而上的再生液相遇进行逆流再生，再生液由上部的废液管排出。第四节 流动床离子交换n（三）清洗流程n 树脂下落至再生塔下段，与自下而上的清洗水逆向接触，进入清洗段的下面，被水压送至交换塔顶部。清洗水一股向上流，作清洗用，另一股向下流，输送再生树脂。n 敞开式装置不承受压力，可用塑料制作；n 设备简单，加工容易；n 不需自控装置，可连

10、续稳定运行；n 还原液耗量较低，出水质量较高。第六节 其它水处理方法n对小型锅炉采用简易水处理方法。n一、锅内水处理n（一）钠盐法（加碱法）n 常用的有磷酸三钠、纯碱（碳酸钠）和火碱（氢氧化钠）。n 必须加强排污管理。n n（二）有机胶法n（三）复合防垢剂n（四）石墨法n二、物理水处理n 磁化法和高频（电场）水性改变法。n三、电渗析水处理n 在直流电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，将溶液中溶质和水进行分类第八节 水的除氧n 化学腐蚀第八节 水的除氧n 电化学腐蚀n 阴极去极化剂（H+、O2）n 阳极去极化剂（OH-）第八节 水的除氧n 气体溶解定律（亨利定律）n 任

11、何气体在水中的溶解度是与此气体在水界面上的分压力成正比的。n 热力除氧n 真空除氧 n 解吸除氧n 化学除氧n一、热力除氧n 热力除氧不仅除去水中溶解氧，而且同时除去其他溶解气体，使碱度有所降低。n 供热锅炉给水热力除氧都采用大气式热力除氧器，除氧器内保持的压力较低，一般为0.02MPa（表压力）。在此压力下，汽水的饱和温度为102-104 。n1脱气塔；2贮水箱；3排气冷却器；4安全水封；5压力表；6水位表n1壳体；2接安全阀；3配水管；4上进汽管；n5下进汽管；6喷嘴；7淋水盘；8挡水板；n9进水管；10 形填料；11排气管n二、真空除氧n 利用低温水在真空状态下达到沸腾，从而达到除氧的目

12、的。n 除氧器的真空可借蒸汽喷射泵或水喷射泵来达到。n 为了保证真空除氧效果，整个系统要求有良好的密封性能。n 在运行时，除氧水箱内的水位波动会影响到真空度的变化，为此，控制除氧水箱的液位，以保持稳定，是很有必要的。n真空除氧比大气式热力除氧有以下优点：n1、可以不用蒸汽，锅炉给水温度低，便于充分利用省煤器，降低锅炉排烟温度。n2、与热力除氧一样，要考虑给水泵的气蚀问题，因此除氧水箱都必须放在一定的标高位置上，这就给小型锅炉房的布置带来一定的麻烦。n三、解析除氧n 将不含氧的气体与要除氧的软水强烈混合，由于不含氧气体中的氧分压力为零，软水中的氧就大量地扩散到无氧气体中去，从而使软水的含氧量降低

13、，以达到其除氧的目的。n 解吸除氧装置简单，设备耗钢少，运行费用省。除氧后给水温度低、锅炉省煤器效用就大。n1水泵；2水喷射器；3扩散器；4水气混合管；5解吸器；6挡板；7反应器；8给水箱；9浮板；10水分离器；11水封箱n四、化学除氧n 常用的化学除氧有钢屑除氧和药剂除氧。n（1）钢屑除氧是使含有溶解氧的水流经钢屑过滤器，钢屑与氧反应，生成氧化铁，达到水被除氧的目的。其反应式为：n 3Fe+202=Fe304n 水温愈高，反应速度愈快，除氧效果愈好。水与钢屑接触时愈长，反应效果也佳。所需反应接触时间又与水温有关。n（2）药剂除氧n 向水中加药，使其与水中溶解氧化合成无腐蚀性物质，以达到给水除

14、氧的目的。常用的药剂为亚硫酸：n 2Na2SO3+02=2Na2S04n 药剂除氧装置简单，操作方便，适用于小型锅炉。n（3）电化学除氧 n 人为的在除氧器中使一种金属发生电化学腐蚀，当水流经除氧器时将水中溶解的氧消耗，已达到除氧的目的。n（4）树脂除氧 n 以树脂为载体，将贵金属粒子牢固吸附在其表面，最后进行活化处理。向待除氧的水通入氢气，水中的溶解氧与氢气经触媒型树脂的催化作用化合成水。这种除氧方法的工艺设备和系统，尚处于逐步完善过程中。第九节 锅炉排污n 连续排污（表面排污）n 排除锅水中的盐分杂质。由于上锅筒蒸发面附近的盐分浓度较高，连续排污管设置在低水位下面n 定期排污n 排除锅水中

15、的水渣，同时排除盐分。定期排污管设置在下锅筒的底部或下集箱的底部n9、静夜四无邻，荒居旧业贫。3月-233月-23Monday,March 13,2023n10、雨中黄叶树，灯下白头人。23:48:0923:48:0923:483/13/2023 11:48:09 PMn11、以我独沈久，愧君相见频。3月-2323:48:0923:48Mar-2313-Mar-23n12、故人江海别，几度隔山川。23:48:1023:48:1023:48Monday,March 13,2023n13、乍见翻疑梦，相悲各问年。3月-233月-2323:48:1023:48:10March 13,2023n14、

16、他乡生白发，旧国见青山。13 三月 202311:48:10 下午23:48:103月-23n15、比不了得就不比，得不到的就不要。三月 2311:48 下午3月-2323:48March 13,2023n16、行动出成果，工作出财富。2023/3/13 23:48:1023:48:1013 March 2023n17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。11:48:10 下午11:48 下午23:48:103月-23n9、没有失败，只有暂时停止成功！。3月-233月-23Monday,March 13,2023n10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改

17、变也没有。23:48:1023:48:1023:483/13/2023 11:48:10 PMn11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。3月-2323:48:1023:48Mar-2313-Mar-23n12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。23:48:1023:48:1023:48Monday,March 13,2023n13、不知香积寺，数里入云峰。3月-233月-2323:48:1023:48:10March 13,2023n14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 三月 202311:48:10 下午23:48:103月-23n15、楚塞三湘

18、接，荆门九派通。三月 2311:48 下午3月-2323:48March 13,2023n16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/3/13 23:48:1023:48:1013 March 2023n17、空山新雨后，天气晚来秋。11:48:10 下午11:48 下午23:48:103月-23n9、杨柳散和风，青山澹吾虑。3月-233月-23Monday,March 13,2023n10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。23:48:1023:48:1023:483/13/2023 11:48:10 PMn11、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2323:48:1023:48Ma

19、r-2313-Mar-23n12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。23:48:1023:48:1023:48Monday,March 13,2023n13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2323:48:1023:48:10March 13,2023n14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 三月 202311:48:10 下午23:48:103月-23n15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月 2311:48 下午3月-2323:48March 13,2023n16、业余生活要有意义，不要越轨。2023/3/13 23:48:1023:48:1013 March 2023n17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。11:48:10 下午11:48 下午23:48:103月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉