锅炉给水除氧防腐技术在化工生产中的应用研究毕业论文.doc
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1、摘要在现代化工生产中随着软化水处理技术的普及和发展,锅炉及供热系统除氧问题变得日益重要。每年因氧腐蚀而对锅炉及换热设备造成的严重损失,已引起人们越来越多的注意。在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢,使传热恶化,甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积,使汽轮机效率降低。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95的热水锅炉都必需除氧。因此,化工生产中经过软化或除盐的补给水和凝结水,在进入锅炉之前一般都要进行除氧。只有这样才能确保锅炉的使用寿命,降低事故发
2、生的危害。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探求既高效又经济的除氧方法本文分析了现有几种常用的锅炉给水除氧技术,如物理除氧,化学除氧,电化学除氧,并指出这些方法各自不同的适用范围。在此基础上,找出它们的优缺点,提出了锅炉给水除氧方法选用的建议性意见。关键词:锅炉给水,腐蚀,物理除氧,化学除氧,电化学除氧AbstractIn the boiler water supply processing craft process, is an in addition to the oxygen very a link of the key.The oxygen is the metals that t
3、he water supply main causticity the material boiler of the system and boiler would decay the thermodynamic energy system for aquatic deliquescence oxygen.Decay the outcome to carry the higher place to become the copper iron dirt in the boiler heat, make transmit heat the depravation, even result in
4、explode the tube or in a machine high pressure of vaporIt sink to accumulate in the urn, make a machine of vapor efficiency lower.The national provision evaporates to have great capacity are big in the steam boiler and water temperatures of be equal to 2 the ton per hourses in be equal to 95 re, the
5、 chemical engineering produce medium has been soften or in addition to the replenishment water and the coagulation waters of the salt, all want to carry on generally before enter boiler in addition to the oxygen.Only then can insure the service life of the boiler thus,Lower the bane of the trouble o
6、ccurrence.Many boiler water supplies with numerous in the last years always handle the worker all at investigate since efficiently and economic of in addition to the oxygen method originally the text analyzed existing and several in common use boiler water supplies in addition to the oxygen techniqu
7、e, if physics in addition to oxygen, chemistry in addition to oxygen, the electricity chemistry in addition to oxygen, and point out these methods each from apply the scope differently.On this foundation, find out their merit and shortcoming, put forward the boiler water supply in addition to the su
8、ggestion opinion that the oxygen method choose to useKeywords: Boiler water supply,Decay,Physics in addition to oxygen,Chemistry in addition to oxygen,Give or get an electric shock the chemistry in addition to the oxygen目录1 引言111 研究背景11.2本文研究的主要内容和的12分析研究给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质2 21锅炉的主要腐蚀性物质32.2锅炉给水系统的水理4 3
9、深入研究除氧防腐技术883.2 影响氧腐蚀的主要因素83.3 氧腐蚀的危害93.4 除氧途径的分析93.5 除氧方法的比较和分析124探索除氧高效又经济的除氧方法125新型高效锅炉除氧防腐技术的展望135.1 传统配方的缺点135.2新型高效除氧剂的应用特析146后语14参考文献15致谢161 引言11研究背景水是工业的血液,锅炉是工业的心脏,锅炉给水除氧防腐处理则是为心脏提供合格血液、保证锅炉安全经济运行的必不可少的手段。锅炉是在低压、中压、高压乃至亚临界、超临界压力下运行的设备,锅炉给水除氧防腐处理一旦发生失误,就可能造成不可挽回的安全事故,轻则造成巨大经济损失,重则引起人身伤害。锅炉又是
10、耗能大户,工业发达国家的锅炉用燃料量一般占第一位,远高于其它产业,水处理不当则会造成燃料的浪费。因此,各工业国对锅炉给水除氧防腐处理技术的研究开发十分重视,投入了大量的人力、物力和财力。目前,世界水处理工业的市场营业总额已达300亿美元(包括设备、离子交换剂和化学药品等),其中以锅炉水处理消费额最大。中国是世界上拥有锅炉台数最多的国家之一。近年来由水处理问题引起的事故占锅炉运行事故的比例大大增加。由于水处理工作的失误,锅炉因氧腐蚀、结垢引起爆管、鼓包事故时有发生,因此,中国锅炉锅炉给水除氧防腐处理的任务十分艰巨。近几十年来,以安全和节能为发展战略的锅炉给水除氧防腐理技术获得了长足进步,这些技术
11、使锅炉的安全经济性大大提高。所以说锅炉给水除氧防腐理技术是十分重要的。1.2本文研究的主要内容和目的通过查阅与本课题相关的资料,从理论角度对所研究课题的进行分析,再 有效结合本工作单位的相关知识和所学理论 ,寻求除氧防腐效果好,运行可靠,管理简单,且所需投资少的方法。本课题研究主要内容:(1)分析研究给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质(2)深入研究除氧防腐技术(3)探索除氧高效又经济的除氧方法。2 分析研究和锅炉的主要腐蚀性物质和锅炉给水系统21锅炉的主要腐蚀性物质统计表明,在我国运转的工业锅炉中,由于水质问题造成锅炉故障率达25 左右。水中的杂质对锅炉的危害如下。杂质名称 对锅炉的危害腐蚀结垢汽
12、水共沸氧化钠VV硫酸钠V碳酸钠V碳酸氢钠V碳酸氢钙V碳酸氢镁V碳酸氢亚铁VV硫酸钙V硫酸钙V硫酸镁VV氯化钙VV氯化镁VV硅酸钙V硅酸镁V氧气VV二氧化碳V硫化氢气体V无机酸V有机酸VVV油类VV悬浮物VV注:V代表该杂质对锅炉有危害锅炉给水系统的水处理221为了确保锅炉正常运行,必须使锅炉用水质量达标。锅炉用水锅外处理的为:原水的混凝. 原水的沉淀或沉清和过滤水的软化处理水的除盐。2211原水的混凝一般混凝剂常用剂量范围如下:硫酸铝为15100mgL;硫酸钾铝30140mg()解鲁生锅炉水处理原理与实践中国建筑工业出版社 1994 P12L;三氯化铁0550ragL;硫酸亚铁550mgL。在
13、昆凝过程中还可使用助凝剂来调节混凝时的pH值、增大絮凝物密度以利沉淀,可缩短时间,减少昆凝剂的用量。助凝剂根据其所起的作用不 (2)梁建勋低压锅炉水处理基础知识,中国建筑筑工业出版社 1994 p21同分为:(1)调整pH值的有硫酸或石灰;(2)使用硫酸亚铁作混凝剂时需加氧化剂,常用的氧化剂为氯气;(3)增大絮凝物质的粒度、密度和强度的有水玻璃、粘土和活性碳等无机化合物,如下表所示。 常用混凝剂及其特性(2) 类 别特性硫酸铝A1 (SO )其水溶液呈酸性,有腐蚀性。硫酸铝水解时能中和水中的胶体颗粒的表面电荷,并产生硫酸,与水中的碱产生反应,使水中的pH值降低。为保证水凝处理时的适当pH值(5
14、775),可适量添加石灰和纯碱。硫酸钾铝 AI2(SO )3KzSO424HzO适用pH值为5 7777575。硫酸钠NaAhO2其水溶液呈微碱性,适宜在原水碱度不足时和硫酸铝共同使用,加投时应先加铝酸钠,再加硫酸铝,两者的酸合比由获得最佳的pH值确定。聚合铝PAc水中加入聚合铝后,水的pH值下降较少,无需添加碱,其用量少,但混凝效果比硫酸铝好得多,甚至在低温时,凝聚效果也不会明显下降。硫酸钾铝FeSO 7H O其适用的pH值为51,且用于高碱度水的预处理,但不宜作为含有机物水的混凝处理。三氯化铁FeC1 6H:O适用于高浑浊度的水的凝聚预处 理,其凝聚效果受温度影响不大,适用的ph值511硫
15、酸亚铁FeSO 7H:价格便宜,适用pH值为511的高度水的预处理聚合硫酸铁 Fe (0H)n(so ) 其混凝效果好,能高效降低水的聚合硫酸铁 浑浊度,超剂量使用时不会出现硫酸 铝和聚合铝存在的使出水浑浊度变坏的现象 。2.2.1.2原水的沉淀水的沉淀在沉淀器或澄清器里进行。,常用的沉淀器的种类及特点如下表所示。沉淀器的各类及其特点 类 别特性平流式过滤器可用于自然沉淀,其结构简单,操作方便,水在沉淀器内停留时间为14h。斜管式或倾斜式过滤器与平流式比较具有如下特点:其沉降面积要比平流式大几倍;在斜管或斜板间水流分配较均匀,并呈层流状态,有利于絮凝物的沉降;颗粒沉降路程较短,减少了沉降时间。
16、悬浮泥渣层式澄清器是一种将混合、絮凝和沉淀集中在一个容器中处理。机械搅拌式澄清器运行较稳定。增加了机械设备的投资、运行和维护费用。可使出水中的悬浮物含量1020mgL水力循环式澄清器充分利用进水能量完成泥渣再循环的优点,省却了机械驱动等的维修工作量,但不宜用于低负荷运行221.3原水的过滤原水经过混凝和沉淀后的水中悬浮物含量1020mgL,再经过滤后可使其降到lmgL以下.,常用的过滤介质及其特点如下表(3)类别特性粒料过滤按不同滤料配比可构成单层、双层和三层过滤层。此外,可应用特大粒径滤料和细粒滤料混合构成变孔隙滤层,能制备高质量过滤水(出水悬浮物1IngL)成型滤材过滤应用滤布、滤网、多孔
17、陶瓷、烧结塑料和滤膜等过滤覆盖过滤在过滤器内的管状滤水元件上覆盖一层薄滤膜,水穿过薄膜时能滤去可穿过一般滤料的微小颗粒杂质,此外 还可用其他助剂过滤电磁过滤应用电流通过线圈时产生的磁场除去水中铁的腐蚀产物锅炉水的软化处理往水中加入化学药剂,使溶入水中的钙、镁离子转变为难溶于水的沉淀物析出。常用的软化剂有:Ca(OH)2、Na2CO3、CaC12、Na3PO 等。下表5是各类软化处理的特点和加药量的计算(3) 林宗虎实用锅炉手册化学工业出版社 1999;p57。223 锅炉用水的锅内加药水处理技术锅内加药水处理技术是定期向锅炉内投入适宜的水处理药剂并保持排污,使锅炉用水达到水质标准。2231 纯
18、碱处理法其目的是降低锅炉中非碳酸盐硬度及补充锅水碱度的损失和不足(4)。纯碱处理法加药量的计算:G =53(日一AAo)W (4)G5=53(HAAoP) (5)G6:53( 0 测)W (6)式中:G 锅炉运行开始时的加碱量,g;G 锅炉正常运行的加碱量,g ;G 锅水碱度9,NaPO 摩尔比维持在2528范围内,药品配方如下:Na,PO 12H 和NaOH的分子量分别为380和40,设混合液中NaOH和Na,P0 12HzO的质量比为 2:NaOH 的质量Na,PO 12Hz0的质量混合液的Na POi一摩尔比为r,则:= 3+(X240)380 不同配方的磷酸三钠一氢氧化钠混合液的Nap
19、o3一摩尔比r的值由上两式计算得出,磷酸盐处理法一般应用于给硬度小于35mgL,SiO 含量高,易形成硅酸盐水垢的锅炉,且给水镁盐硬度与钙盐硬度之比小于05。在无锅外水处理时,适用于蒸发量4th的无水冷壁锅炉。在有锅外水处理时,适用于任何压力和容量的锅筒式锅炉的补充水处理。锅水含铁量 3mgL否则易形成磷酸铁垢。(5) 梁建勋锅炉水处理基础知识.中国建筑业出版社 ,1992;p23223 天然碱水处理技术(5)当锅炉额定蒸发量2th, 额定出口压力5 时,可将非碱性水(如自来水)加入碱性水中,混合后一起进入锅炉,混合时,碱性水所占给水的百分率 可按下列计算:= 一A2+PA0(AlH1)+(
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- 锅炉 给水 防腐 技术 化工 生产 中的 应用 研究 毕业论文
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