8第八章锅炉水处理原理与设备.pptx

第八章 锅炉水处理原理与设备第一节 水中的杂质和水质指标一、水中的杂质按其颗粒大小的不同可分成三类：1、悬浮物 水流动时呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物质； 其颗粒直径在10-4mm以上； 通过滤纸可以被分离出来； 主要是砂子，粘土以及动植物的腐败物质。2、胶体 颗粒直径在10-6-10-4mm之间的微粒； 许多分子和离子的集合体； 通过混凝作用分离出来； 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。3、溶解物质 主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶解气体； 盐类大都是以离子状态存在，其颗粒小于10-6mm。离子是由于水溶解了某些矿物质而带入的； 溶解气体主要有氧气和二氧化碳。二、水中杂质的危害1、溶解盐类 会析出或浓缩沉淀出来：一部分形成锅水中的悬游杂质——水渣，另一部分附着受热面的内壁上——水垢。2、溶解气体 对锅炉的受热面产生化学腐蚀。锅炉水处理的主要任务： 降低水中钙、镁盐类的含量（俗称软化），防止锅内结垢现象， 减少水中的溶解气体（俗称除氧），以减轻对受热面的腐蚀。 锅外水处理 锅内水处理三、水质指标1、悬浮固形物 水通过滤纸后被分离出来的固形物，经干燥至恒重。 它的含量是以1L水中所含固形物的mg数来表示，即（mg/L)。2、溶解固形物 将已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。 通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。3．硬度 把水中钙（Ca2+) 、镁（Mg2+）离子的总含量称为总硬度（ H)，单位：mmol/L。 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。 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。 H=HT+HFT4、碱度（A) 指水中含有能接受氢离子的物质的量。 主要由HCO3-和CO32-的盐类组成。碱度的单位用mmol/L表示。 水中所含的各种硬度和碱度，它们之间有内在的联系和制约。5、相对碱度 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。 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。6、pH值 表示水的酸碱性指标。 天然水的pH值一般在6 -8.5范围内。 呈酸性的水会对金属有腐蚀性，因此锅炉给水都要求pH＞7，而锅水的pH值通常控制在10-12。7、溶解氧 水温愈高，则气体溶解度愈小。 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。8、磷酸根 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。9、亚硫酸根 给水中的溶解氧可用化学方法去除，常用的化学药剂为亚硫酸钠。10、含油量 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。 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 见教材表10-2、10-3、10-4。 见相关锅炉手册。第二节 钠离子交换软化 通常采用阳离子交换法。 阳离子型离子交换剂由阳离子和负荷阴离子根（R）组成 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） 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） 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 钠离子交换软化一、钠离子交换软化原理第二节 钠离子交换软化一、钠离子交换软化原理（1）经钠离子交换后，水中的钙镁盐类都变成钠盐（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（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）二、固定床钠离子交换设备及其运行 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。按再生运行方式分为：顺流再生：交换运行时水流方向和再生时还 原液流动方向一致。逆流再生：交换运行时水流方向和再生时还 原液流动方向不一致。（一）顺流再生 都是由上向下流动。1、钠离子交换器构造2、钠离子交换器的运行1）软化：原水进入交换器内分配漏斗，自上而 下均匀地流过交换剂层，软水由底部 集水装置汇集，送往软化水箱。2）反洗：目的是松动软化时被压实了的交 换剂层，同时带走交换剂表层的 污物和杂质。具有一定压力的反 洗水自下而上通过交换剂层，从 顶部排出。3）还原（再生）：目的使失效的交换剂恢复交换 能力。盐液由顶部多个辐射型 喷嘴喷出，流过失效的交换 剂，废盐液经底部集水装置汇 集排出。 下面的交换剂，再生程度差， 增大了盐液的耗量。4）正洗：目的是清除交换剂中残余的再生剂