鍋爐水處理技術文章
點擊次數：2714 更新時間：2011-02-09
鍋爐水處理技術文章
一、鍋內水處理特點 鍋內水處理是通過向鍋爐內投入一定數量的軟水劑 , 使 鍋爐給水中的結垢物質轉變成泥垢 ,然后通過排污將泥垢從鍋內排出 , 從而達到減緩或防止水垢結生的目的。這種水處 理主要是在鍋爐內部進行的 , 故稱為鍋爐內水處理。鍋內水處理有以下特點 :
1. 鍋內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 學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以后還可能有殘余硬度 ,為了防止鍋爐結垢與腐蝕 , 仍加一定的水處理藥劑。
3. 鍋內水處理還不能*防止鍋爐結生水垢 , 特別是生成的泥垢 , 在排污不及時很容易結生二次水垢。
4. 鍋內加藥處理法對環境沒有污染 , 它不像離子交換等 水處理法 , 處理掉天然水多少雜質 , 再生后還排出多少雜質 ,而且還排出大量剩余的再生劑和再生后產物。而鍋內加藥處 理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢 , 對自然不會 造成污染。
5. 鍋內加藥純理法使用的配方需與給水水質匹配 , 給水硬度過高時 , 將形成大量水渣 , 加快傳熱面結垢速度。因而一般不適用于高硬度水質 o
二、鍋內加藥適用范圍
根據鍋內水處理特點 , 只要符合下列條件 , 就可以采用鍋內加藥水處理法 :
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要求不高 o
三、鍋內水處理常用藥劑配方
1. 純堿法
此法主要向鍋內投用純堿 （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 , 此法處理效果優于三鈉一膠法 , 對各種水質都有良好的適應性。
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解劑,所以效果比上述配方就更為理想。
四、鍋內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穩定劑 ） 則大多按 實驗數據或經驗用量進行加藥。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
（1） 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量分數 , 如 NaOH的用量占總堿量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 （1-η） ×10-2 , 兩者的比例應根據給水水質而定。一般對于高硬度水、碳酸鹽硬度高或續 硬度高的水質宜多用 NaOH, 而對于以非碳酸鹽硬度為主的水質 , 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 , 計算結果出現負值 ,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
磷酸三鈉在鍋內處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調解劑
和消除殘余硬度用。當單獨采用鍋內水處理時 , 加藥量是按 經驗用量計算。
< 1） 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經驗計算式 :
Y1=（65 十 5YD）VU）（7-8）
（2） 鍋爐運行時磷酸三鈉 （Y2） 的經驗計算式 :
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驗用量如下 :
（1） 栲膠 :5~1Og/t;
（2） 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 : 根據不同的水質 , 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 , 這時應根據實際情況 , 適當調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 , 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 , 然后按照鍋 爐給水量和規定的加藥量均勻地加λ鍋內。
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 :
（1） 先開啟給水閥 6 和截止閥 4, 再開啟蒸汽閥 2, 向鍋爐給水。
（2） 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。
（3） 察藥液計量箱的液位計 , 當加藥結束時開大給水閥 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。
3. 壓力式加藥
上述兩種系統均為間斷加藥 , 給水量與進藥量的比例難以控制。為提高爐內水處理效果 , 采用壓力式加藥裝置進行連續加藥。壓力式加藥裝置 （ 圖 7-6） 的安裝位置應盡量 靠近鍋爐、利用管道系統造成的壓差 , 將藥液和給水按照一定比例連續加入鍋爐。
每六、加藥注意事項
1. 為了使藥性充分發揮作用 , 向爐內加藥要均勻 , 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。
3. 凡是通過給水往鍋內加藥時 , 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垢。
4. 在初次加藥后 , 鍋爐升壓時 , 如果發現泡沫較多 , 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. 鍋爐不要經常處于高水位運行 , 防止蒸汽帶水時夾帶藥液。
6. 嚴格執行排污制度 , 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、鍋內水處理特點 鍋內水處理是通過向鍋爐內投入一定數量的軟水劑 , 使 鍋爐給水中的結垢物質轉變成泥垢 ,然后通過排污將泥垢從鍋內排出 , 從而達到減緩或防止水垢結生的目的。這種水處 理主要是在鍋爐內部進行的 , 故稱為鍋爐內水處理。鍋內水處理有以下特點 :
1. 鍋內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 學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以后還可能有殘余硬度 ,為了防止鍋爐結垢與腐蝕 , 仍加一定的水處理藥劑。
3. 鍋內水處理還不能*防止鍋爐結生水垢 , 特別是生成的泥垢 , 在排污不及時很容易結生二次水垢。
4. 鍋內加藥處理法對環境沒有污染 , 它不像離子交換等 水處理法 , 處理掉天然水多少雜質 , 再生后還排出多少雜質 ,而且還排出大量剩余的再生劑和再生后產物。而鍋內加藥處 理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢 , 對自然不會 造成污染。
5. 鍋內加藥純理法使用的配方需與給水水質匹配 , 給水硬度過高時 , 將形成大量水渣 , 加快傳熱面結垢速度。因而一般不適用于高硬度水質 o
二、鍋內加藥適用范圍
根據鍋內水處理特點 , 只要符合下列條件 , 就可以采用鍋內加藥水處理法 :
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要求不高 o
三、鍋內水處理常用藥劑配方
1. 純堿法
此法主要向鍋內投用純堿 （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 , 此法處理效果優于三鈉一膠法 , 對各種水質都有良好的適應性。
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解劑,所以效果比上述配方就更為理想。
四、鍋內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穩定劑 ） 則大多按 實驗數據或經驗用量進行加藥。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
（1） 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量分數 , 如 NaOH的用量占總堿量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 （1-η） ×10-2 , 兩者的比例應根據給水水質而定。一般對于高硬度水、碳酸鹽硬度高或續 硬度高的水質宜多用 NaOH, 而對于以非碳酸鹽硬度為主的水質 , 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 , 計算結果出現負值 ,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
磷酸三鈉在鍋內處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調解劑
和消除殘余硬度用。當單獨采用鍋內水處理時 , 加藥量是按 經驗用量計算。
< 1） 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經驗計算式 :
Y1=（65 十 5YD）VU）（7-8）
（2） 鍋爐運行時磷酸三鈉 （Y2） 的經驗計算式 :
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驗用量如下 :
（1） 栲膠 :5~1Og/t;
（2） 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 : 根據不同的水質 , 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 , 這時應根據實際情況 , 適當調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 , 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 , 然后按照鍋 爐給水量和規定的加藥量均勻地加λ鍋內。
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 :
（1） 先開啟給水閥 6 和截止閥 4, 再開啟蒸汽閥 2, 向鍋爐給水。
（2） 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。
（3） 察藥液計量箱的液位計 , 當加藥結束時開大給水閥 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。
3. 壓力式加藥
上述兩種系統均為間斷加藥 , 給水量與進藥量的比例難以控制。為提高爐內水處理效果 , 采用壓力式加藥裝置進行連續加藥。壓力式加藥裝置 （ 圖 7-6） 的安裝位置應盡量 靠近鍋爐、利用管道系統造成的壓差 , 將藥液和給水按照一定比例連續加入鍋爐。
每六、加藥注意事項
1. 為了使藥性充分發揮作用 , 向爐內加藥要均勻 , 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。
3. 凡是通過給水往鍋內加藥時 , 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垢。
4. 在初次加藥后 , 鍋爐升壓時 , 如果發現泡沫較多 , 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. 鍋爐不要經常處于高水位運行 , 防止蒸汽帶水時夾帶藥液。
6. 嚴格執行排污制度 , 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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