鍋爐水處理技術文章
點擊次數(shù)：2307 更新時間：2011-02-09
鍋爐水處理技術文章
一、鍋內(nèi)水處理特點 鍋內(nèi)水處理是通過向鍋爐內(nèi)投入一定數(shù)量的軟水劑 , 使 鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)變成泥垢 ,然后通過排污將泥垢從鍋內(nèi)排出 , 從而達到減緩或防止水垢結(jié)生的目的。這種水處 理主要是在鍋爐內(nèi)部進行的 , 故稱為鍋爐內(nèi)水處理。鍋內(nèi)水處理有以下特點 :
1. 鍋內(nèi)水處理不需要復雜的設備 , 故投資小、成本低 ,操作方便。
2. 鍋內(nèi)加藥處理法是zui基本的水處理方法 , 又是鍋外化 學水處理的繼續(xù)和補充。經(jīng)過鍋外水處理以后還可能有殘余硬度 ,為了防止鍋爐結(jié)垢與腐蝕 , 仍加一定的水處理藥劑。
3. 鍋內(nèi)水處理還不能*防止鍋爐結(jié)生水垢 , 特別是生成的泥垢 , 在排污不及時很容易結(jié)生二次水垢。
4. 鍋內(nèi)加藥處理法對環(huán)境沒有污染 , 它不像離子交換等 水處理法 , 處理掉天然水多少雜質(zhì) , 再生后還排出多少雜質(zhì) ,而且還排出大量剩余的再生劑和再生后產(chǎn)物。而鍋內(nèi)加藥處 理方法是將水中的主要雜質(zhì)變成不溶性的泥垢 , 對自然不會 造成污染。
5. 鍋內(nèi)加藥純理法使用的配方需與給水水質(zhì)匹配 , 給水硬度過高時 , 將形成大量水渣 , 加快傳熱面結(jié)垢速度。因而一般不適用于高硬度水質(zhì) o
二、鍋內(nèi)加藥適用范圍
根據(jù)鍋內(nèi)水處理特點 , 只要符合下列條件 , 就可以采用鍋內(nèi)加藥水處理法 :
1. 鍋爐沒有水冷壁管 ;
2. 在運行中能保證可靠地排除鍋爐內(nèi)所形成的水渣 ;
3. 通過加藥而形成的泥垢 , 不會影響鍋爐安全運行 ;
4. 使用單位對蒸汽品質(zhì)要求不高 o
三、鍋內(nèi)水處理常用藥劑配方
1. 純堿法
此法主要向鍋內(nèi)投用純堿 （Na2C03）,Na2C03 在一定壓 力下 , 雖然能分解成部分 NaOH, 但對于成分復雜的給水 ,此 法處理效果并不能令人滿意。
2. 純堿一栲膠法
由于純堿和栲膠的協(xié)同效率 , 要比單用純堿效果好。
3. 純堿一腐殖酸鈉法
此法又要比純堿一栲膠法效果好 , 主要是腐殖酸鈉的水處理效果要比栲膠*的緣故。
4.“ 三鈉一膠 “ 法
“ 三鈉一膠 “ 法指的是碳酸鍋 , 氫氧化鍋、磷酸三鈉和栲 膠。此種方法在我國鐵路系統(tǒng)有一套完整的理論和使用方法 ,管理得好 ,防垢率可達 80 × 10-2 以上。
5.“ 四鈉 “ 法
“ 四鈉 “ 法指的是碳酸鍋、氫氧化鍋、磷酸三鈉和腐殖酸 鍋 , 此法處理效果優(yōu)于三鈉一膠法 , 對各種水質(zhì)都有良好的適應性。
6. 有機聚磷酸鹽 , 有機聚竣酸鹽和純堿法。
此法是近幾年才發(fā)展起來的阻垢劑配方 , 效果比較理想。
7. 有機聚磷酸鹽、有機聚起酸鹽、腐殖酸鈉和純堿法。此法也是近幾年才發(fā)展起來的新的阻垢劑配方 , 純堿不但其本身具有良好的防垢作用 , 而且還為有機聚磷酸鹽和有機聚竣酸鹽提供了阻垢條件 , 腐殖酸做是很好的泥垢調(diào)解劑,所以效果比上述配方就更為理想。
四、鍋內(nèi)水處理常用藥剩用量的計算水處理藥劑的用量一般需要根據(jù)原水的硬度、堿度和鍋水維持的堿度或藥劑濃度及鍋爐排污率大小等來確定。通常 無機藥劑可按化學反應物質(zhì)的量進行計算 ; 而有機藥劑 （如栲膠、腐殖酸鍋、磷酸鹽或竣酸鹽等水質(zhì)穩(wěn)定劑 ） 則大多按 實驗數(shù)據(jù)或經(jīng)驗用量進行加藥。下面主要介紹氫氧化鈉、碳酸鍋、磷酸三鈉用量計算。
1. 氫氧化鈉和碳酸鈉加藥量的計算
?。?） 空鍋上水時給水所需加堿量
X1=（YD-JD +JD+ JDGMV
式中 :X1 一一空鍋上水時 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD 一一給水總硬度 ,mmol/L;
JD 一一給水總堿度 ,mmol/L;
JDG 一一鍋水需維持的堿度 ,mmol/L;
V 一一鍋爐水容量 ,m3;
M 一一堿性藥劑摩爾質(zhì)量 ; 用 NaOH 為 40 g/mol, 用Na2C03 為 53g/mol 。
（2） 鍋爐運行時給水所需加堿量
1） 對于非堿性水可按下式計算
X2=（YD-JD +JDGP）M
式中 :X2 一一每噸給水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一鍋爐排污率 ,10-2;
其余符號同上式。
如果 NaOH 和 NazC03 同時使用時 , 則在上述各公式中應分別乘以其各自所占的質(zhì)量分數(shù) , 如 NaOH的用量占總堿量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 （1-η） ×10-2 , 兩者的比例應根據(jù)給水水質(zhì)而定。一般對于高硬度水、碳酸鹽硬度高或續(xù) 硬度高的水質(zhì)宜多用 NaOH, 而對于以非碳酸鹽硬度為主的水質(zhì) , 應以Na2C03 為主 , 少加或不加 NaOH 。
2） 對于堿性水 , 也可按上式計算 , 但如果當 JDG 以標準 允許的zui高值代入后 , 計算結(jié)果出現(xiàn)負值 ,則說明原水鈉鉀堿度較高 , 將會引起鍋水堿度超標 , 宜采用偏酸性藥劑 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。
2. 磷酸三鈉 （Na3P04 · 12H20） 用量計算
磷酸三鈉在鍋內(nèi)處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調(diào)解劑
和消除殘余硬度用。當單獨采用鍋內(nèi)水處理時 , 加藥量是按 經(jīng)驗用量計算。
< 1） 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經(jīng)驗計算式 :
Y1=（65 十 5YD）VU）（7-8）
（2） 鍋爐運行時磷酸三鈉 （Y2） 的經(jīng)驗計算式 :
Y2=5YDU/m3）
3. 常用有機藥類的用量 有機類防垢劑一般每噸水的經(jīng)驗用量如下 :
?。?） 栲膠 :5~1Og/t;
?。?） 腐殖酸鈉 : 每 l mrnol/L 的給水硬度投加了 3~5g;
（3） 有機聚磷酸鹽或有機聚寵酸鹽 : 根據(jù)不同的水質(zhì) , 一
般在 1~lOg/t 。 dc
上述各式的加藥量僅為理論計算值 , 實際運行時 , 由于 Vh 各種因素如 （ 鍋爐負荷、實際排污率的大小等 ） 的影響 , 加t 藥后的鍋水的實際堿度有時與欲控制的堿度會有一定差別 , 這時應根據(jù)實際情況 , 適當調(diào)解加藥量和鍋爐排污量 , 使鍋水指標達到國家標準ρ -aA 五、加藥方式與操作 ’7“
將藥劑放在耐腐蝕的容器內(nèi) , 用 50~60 ℃ 的溫水溶解成
糊狀 , 再加水稀釋至一定濃度后過濾棄去雜質(zhì) , 然后按照鍋 爐給水量和規(guī)定的加藥量均勻地加λ鍋內(nèi)。
1. 利用注水器加藥
用注水器向鍋爐注水時 , 同時將藥劑注入鍋爐 , 其裝置見圖 7-4 所示。操作方法如下 :
?。?） 先開啟給水閥 6 和截止閥 4, 再開啟蒸汽閥 2, 向鍋爐給水。
?。?） 開啟藥液控制閥 5, 稍關小給水閥 6 向鍋爐給水的同時也將藥液注人鍋內(nèi)。
?。?） 察藥液計量箱的液位計 , 當加藥結(jié)束時開大給水閥 6, 關閉藥液控制閥 5, 停止進藥。當給水上足時先關閉蒸汽 閥 2,后關閉給水閥 6, 停止進水。
2. 水箱加藥
利用存水箱 , 將藥液投放在給水中的裝置如圖 7-5 所示。 事先應測定存水箱容積大小，打開藥液控制閥 3 將藥液按存水箱容水量滴人所需藥液，關閉閥 3, 然后將原水放入存水箱到一定液位，依靠水流將藥液混合均勻 , 在鍋爐給水的同時將藥液投入鍋內(nèi)。
3. 壓力式加藥
上述兩種系統(tǒng)均為間斷加藥 , 給水量與進藥量的比例難以控制。為提高爐內(nèi)水處理效果 , 采用壓力式加藥裝置進行連續(xù)加藥。壓力式加藥裝置 （ 圖 7-6） 的安裝位置應盡量 靠近鍋爐、利用管道系統(tǒng)造成的壓差 , 將藥液和給水按照一定比例連續(xù)加入鍋爐。
每六、加藥注意事項
1. 為了使藥性充分發(fā)揮作用 , 向爐內(nèi)加藥要均勻 , 每班
可分為二三次進行 , 避免一次性加藥 , 更不要在鍋爐排污前 加藥。加藥裝置設在給水設備之前 , 以免承受給水設備出口的壓力。但加藥裝置必須符合受壓部件的有關要求。
2. 加藥后 , 要保持鍋水堿度在 10~2Ommol/L,pH 值在10~12 范圍內(nèi)。
3. 凡是通過給水往鍋內(nèi)加藥時 , 只能在元省煤器或者省 煤器出口給水的溫度不超過 70~80℃時采用。對省煤器出口 溫度超過70~80℃ 的鍋爐 , 藥劑應直接加入鍋筒或省煤器出口的給水管道中 , 以防止水在省煤器中受熱后結(jié)垢。
4. 在初次加藥后 , 鍋爐升壓時 , 如果發(fā)現(xiàn)泡沫較多 , 可以通過少量排污來減少 , 待正常供汽后 , 泡沫就會逐漸消失。
5. 鍋爐不要經(jīng)常處于高水位運行 , 防止蒸汽帶水時夾帶藥液。
6. 嚴格執(zhí)行排污制度 , 堅持每個班都排污，防止大量水渣沉積 , 生成二次水垢。排污量的控制要掌握既經(jīng)濟又合理的原則 ,即在保證除掉鍋筒底部泥渣的前提下 , 盡量減少排 污量 , 以免損失過多熱量。
7. 對有舊水垢的鍋爐 , 在*次加藥前將舊水垢徹 底清除 , 或者在加藥后每月開爐檢查一次 , 把脫落的舊水垢掏凈 ,以免堵塞管道。以后再根據(jù)舊水垢脫落和鍋爐運行情 況 , 逐漸延長檢查間隔時間。
一、鍋內(nèi)水處理特點 鍋內(nèi)水處理是通過向鍋爐內(nèi)投入一定數(shù)量的軟水劑 , 使 鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)變成泥垢 ,然后通過排污將泥垢從鍋內(nèi)排出 , 從而達到減緩或防止水垢結(jié)生的目的。這種水處 理主要是在鍋爐內(nèi)部進行的 , 故稱為鍋爐內(nèi)水處理。鍋內(nèi)水處理有以下特點 :
1. 鍋內(nèi)水處理不需要復雜的設備 , 故投資小、成本低 ,操作方便。
2. 鍋內(nèi)加藥處理法是zui基本的水處理方法 , 又是鍋外化 學水處理的繼續(xù)和補充。經(jīng)過鍋外水處理以后還可能有殘余硬度 ,為了防止鍋爐結(jié)垢與腐蝕 , 仍加一定的水處理藥劑。
3. 鍋內(nèi)水處理還不能*防止鍋爐結(jié)生水垢 , 特別是生成的泥垢 , 在排污不及時很容易結(jié)生二次水垢。
4. 鍋內(nèi)加藥處理法對環(huán)境沒有污染 , 它不像離子交換等 水處理法 , 處理掉天然水多少雜質(zhì) , 再生后還排出多少雜質(zhì) ,而且還排出大量剩余的再生劑和再生后產(chǎn)物。而鍋內(nèi)加藥處 理方法是將水中的主要雜質(zhì)變成不溶性的泥垢 , 對自然不會 造成污染。
5. 鍋內(nèi)加藥純理法使用的配方需與給水水質(zhì)匹配 , 給水硬度過高時 , 將形成大量水渣 , 加快傳熱面結(jié)垢速度。因而一般不適用于高硬度水質(zhì) o
二、鍋內(nèi)加藥適用范圍
根據(jù)鍋內(nèi)水處理特點 , 只要符合下列條件 , 就可以采用鍋內(nèi)加藥水處理法 :
1. 鍋爐沒有水冷壁管 ;
2. 在運行中能保證可靠地排除鍋爐內(nèi)所形成的水渣 ;
3. 通過加藥而形成的泥垢 , 不會影響鍋爐安全運行 ;
4. 使用單位對蒸汽品質(zhì)要求不高 o
三、鍋內(nèi)水處理常用藥劑配方
1. 純堿法
此法主要向鍋內(nèi)投用純堿 （Na2C03）,Na2C03 在一定壓 力下 , 雖然能分解成部分 NaOH, 但對于成分復雜的給水 ,此 法處理效果并不能令人滿意。
2. 純堿一栲膠法
由于純堿和栲膠的協(xié)同效率 , 要比單用純堿效果好。
3. 純堿一腐殖酸鈉法
此法又要比純堿一栲膠法效果好 , 主要是腐殖酸鈉的水處理效果要比栲膠*的緣故。
4.“ 三鈉一膠 “ 法
“ 三鈉一膠 “ 法指的是碳酸鍋 , 氫氧化鍋、磷酸三鈉和栲 膠。此種方法在我國鐵路系統(tǒng)有一套完整的理論和使用方法 ,管理得好 ,防垢率可達 80 × 10-2 以上。
5.“ 四鈉 “ 法
“ 四鈉 “ 法指的是碳酸鍋、氫氧化鍋、磷酸三鈉和腐殖酸 鍋 , 此法處理效果優(yōu)于三鈉一膠法 , 對各種水質(zhì)都有良好的適應性。
6. 有機聚磷酸鹽 , 有機聚竣酸鹽和純堿法。
此法是近幾年才發(fā)展起來的阻垢劑配方 , 效果比較理想。
7. 有機聚磷酸鹽、有機聚起酸鹽、腐殖酸鈉和純堿法。此法也是近幾年才發(fā)展起來的新的阻垢劑配方 , 純堿不但其本身具有良好的防垢作用 , 而且還為有機聚磷酸鹽和有機聚竣酸鹽提供了阻垢條件 , 腐殖酸做是很好的泥垢調(diào)解劑,所以效果比上述配方就更為理想。
四、鍋內(nèi)水處理常用藥剩用量的計算水處理藥劑的用量一般需要根據(jù)原水的硬度、堿度和鍋水維持的堿度或藥劑濃度及鍋爐排污率大小等來確定。通常 無機藥劑可按化學反應物質(zhì)的量進行計算 ; 而有機藥劑 （如栲膠、腐殖酸鍋、磷酸鹽或竣酸鹽等水質(zhì)穩(wěn)定劑 ） 則大多按 實驗數(shù)據(jù)或經(jīng)驗用量進行加藥。下面主要介紹氫氧化鈉、碳酸鍋、磷酸三鈉用量計算。
1. 氫氧化鈉和碳酸鈉加藥量的計算
?。?） 空鍋上水時給水所需加堿量
X1=（YD-JD +JD+ JDGMV
式中 :X1 一一空鍋上水時 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD 一一給水總硬度 ,mmol/L;
JD 一一給水總堿度 ,mmol/L;
JDG 一一鍋水需維持的堿度 ,mmol/L;
V 一一鍋爐水容量 ,m3;
M 一一堿性藥劑摩爾質(zhì)量 ; 用 NaOH 為 40 g/mol, 用Na2C03 為 53g/mol 。
（2） 鍋爐運行時給水所需加堿量
1） 對于非堿性水可按下式計算
X2=（YD-JD +JDGP）M
式中 :X2 一一每噸給水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一鍋爐排污率 ,10-2;
其余符號同上式。
如果 NaOH 和 NazC03 同時使用時 , 則在上述各公式中應分別乘以其各自所占的質(zhì)量分數(shù) , 如 NaOH的用量占總堿量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 （1-η） ×10-2 , 兩者的比例應根據(jù)給水水質(zhì)而定。一般對于高硬度水、碳酸鹽硬度高或續(xù) 硬度高的水質(zhì)宜多用 NaOH, 而對于以非碳酸鹽硬度為主的水質(zhì) , 應以Na2C03 為主 , 少加或不加 NaOH 。
2） 對于堿性水 , 也可按上式計算 , 但如果當 JDG 以標準 允許的zui高值代入后 , 計算結(jié)果出現(xiàn)負值 ,則說明原水鈉鉀堿度較高 , 將會引起鍋水堿度超標 , 宜采用偏酸性藥劑 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。
2. 磷酸三鈉 （Na3P04 · 12H20） 用量計算
磷酸三鈉在鍋內(nèi)處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調(diào)解劑
和消除殘余硬度用。當單獨采用鍋內(nèi)水處理時 , 加藥量是按 經(jīng)驗用量計算。
< 1） 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經(jīng)驗計算式 :
Y1=（65 十 5YD）VU）（7-8）
（2） 鍋爐運行時磷酸三鈉 （Y2） 的經(jīng)驗計算式 :
Y2=5YDU/m3）
3. 常用有機藥類的用量 有機類防垢劑一般每噸水的經(jīng)驗用量如下 :
?。?） 栲膠 :5~1Og/t;
?。?） 腐殖酸鈉 : 每 l mrnol/L 的給水硬度投加了 3~5g;
（3） 有機聚磷酸鹽或有機聚寵酸鹽 : 根據(jù)不同的水質(zhì) , 一
般在 1~lOg/t 。 dc
上述各式的加藥量僅為理論計算值 , 實際運行時 , 由于 Vh 各種因素如 （ 鍋爐負荷、實際排污率的大小等 ） 的影響 , 加t 藥后的鍋水的實際堿度有時與欲控制的堿度會有一定差別 , 這時應根據(jù)實際情況 , 適當調(diào)解加藥量和鍋爐排污量 , 使鍋水指標達到國家標準ρ -aA 五、加藥方式與操作 ’7“
將藥劑放在耐腐蝕的容器內(nèi) , 用 50~60 ℃ 的溫水溶解成
糊狀 , 再加水稀釋至一定濃度后過濾棄去雜質(zhì) , 然后按照鍋 爐給水量和規(guī)定的加藥量均勻地加λ鍋內(nèi)。
1. 利用注水器加藥
用注水器向鍋爐注水時 , 同時將藥劑注入鍋爐 , 其裝置見圖 7-4 所示。操作方法如下 :
?。?） 先開啟給水閥 6 和截止閥 4, 再開啟蒸汽閥 2, 向鍋爐給水。
?。?） 開啟藥液控制閥 5, 稍關小給水閥 6 向鍋爐給水的同時也將藥液注人鍋內(nèi)。
?。?） 察藥液計量箱的液位計 , 當加藥結(jié)束時開大給水閥 6, 關閉藥液控制閥 5, 停止進藥。當給水上足時先關閉蒸汽 閥 2,后關閉給水閥 6, 停止進水。
2. 水箱加藥
利用存水箱 , 將藥液投放在給水中的裝置如圖 7-5 所示。 事先應測定存水箱容積大小，打開藥液控制閥 3 將藥液按存水箱容水量滴人所需藥液，關閉閥 3, 然后將原水放入存水箱到一定液位，依靠水流將藥液混合均勻 , 在鍋爐給水的同時將藥液投入鍋內(nèi)。
3. 壓力式加藥
上述兩種系統(tǒng)均為間斷加藥 , 給水量與進藥量的比例難以控制。為提高爐內(nèi)水處理效果 , 采用壓力式加藥裝置進行連續(xù)加藥。壓力式加藥裝置 （ 圖 7-6） 的安裝位置應盡量 靠近鍋爐、利用管道系統(tǒng)造成的壓差 , 將藥液和給水按照一定比例連續(xù)加入鍋爐。
每六、加藥注意事項
1. 為了使藥性充分發(fā)揮作用 , 向爐內(nèi)加藥要均勻 , 每班
可分為二三次進行 , 避免一次性加藥 , 更不要在鍋爐排污前 加藥。加藥裝置設在給水設備之前 , 以免承受給水設備出口的壓力。但加藥裝置必須符合受壓部件的有關要求。
2. 加藥后 , 要保持鍋水堿度在 10~2Ommol/L,pH 值在10~12 范圍內(nèi)。
3. 凡是通過給水往鍋內(nèi)加藥時 , 只能在元省煤器或者省 煤器出口給水的溫度不超過 70~80℃時采用。對省煤器出口 溫度超過70~80℃ 的鍋爐 , 藥劑應直接加入鍋筒或省煤器出口的給水管道中 , 以防止水在省煤器中受熱后結(jié)垢。
4. 在初次加藥后 , 鍋爐升壓時 , 如果發(fā)現(xiàn)泡沫較多 , 可以通過少量排污來減少 , 待正常供汽后 , 泡沫就會逐漸消失。
5. 鍋爐不要經(jīng)常處于高水位運行 , 防止蒸汽帶水時夾帶藥液。
6. 嚴格執(zhí)行排污制度 , 堅持每個班都排污，防止大量水渣沉積 , 生成二次水垢。排污量的控制要掌握既經(jīng)濟又合理的原則 ,即在保證除掉鍋筒底部泥渣的前提下 , 盡量減少排 污量 , 以免損失過多熱量。
7. 對有舊水垢的鍋爐 , 在*次加藥前將舊水垢徹 底清除 , 或者在加藥后每月開爐檢查一次 , 把脫落的舊水垢掏凈 ,以免堵塞管道。以后再根據(jù)舊水垢脫落和鍋爐運行情 況 , 逐漸延長檢查間隔時間。
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