1、2020/7/5,1,2016年8月31日,鍋爐水處理培訓,2020/7/5,2,一、鍋爐水處理基礎知識,1、鍋爐：是利用燃料的化學能或其它能源的熱能， 把鍋內工質加熱到一定參數的熱能轉換設備。鍋：汽水系統(tǒng)；爐：燃燒系統(tǒng)。 2、鍋爐水處理的任務 就是對鍋爐用水進行正確的凈化處理和嚴格的汽水質量監(jiān)督，保證鍋爐水汽系統(tǒng)有良好的水質，防止鍋爐及熱力系統(tǒng)結垢、積鹽和腐蝕。 1、凈化水質：制備鍋爐生產所需要的符合質量要求的補給水，即爐外水處理 2、爐內水處理：給水除氧和爐水阻垢等。 3、水汽質量監(jiān)督：對各種水質進行化驗分析，指導鍋爐排污和定期放水工作 4、鍋爐防腐：根據停爐長短制定停爐保護措施。,202

2、0/7/5,3,一、鍋爐水處理基礎知識,3、常用的化學名詞 （1）溶液是一種或一種以上物質分散到另一種物質里所形成的均一穩(wěn)定的混合物。 （2）濃度:一定量的溶液里所含溶質的量叫做溶液的濃度。 a. 質量百分比濃度1升溶液中所含溶質的克數或毫克數 mg/l，g/l b. 物質的量的濃度（摩爾濃度） 1升溶液中所含溶質的物質的量（摩爾數）mol/l，mmol/l 摩爾是把微觀離子和宏觀物質結合的量，1mol，近似為6.02213671023個微粒數 現(xiàn)場會用到質量百分比濃度和摩爾濃度間的換算：例如硬度,2020/7/5,4,一、鍋爐水處理基礎知識,（3）溶解度：在一定溫度下，100克水中，所能溶解

3、溶質的克數。 （4）溶度積KSP 在一定溫度下，當難溶電解質在溶液中達成溶解平衡時，其電離后所生成的離子濃度的乘積是個常數。 如,25時為8.710-8,當溶液中這兩種離子的濃度的乘積等于該物質的KSP時，就開始出現(xiàn)沉淀。因此，物質的KSP越小，沉淀就越易產生。 溶解度和溶度積是關系水溶液結垢的兩個概念,2020/7/5,5,一、鍋爐水處理基礎知識,4、水處理常用的水質指標 （1）懸浮物（mg/l）：指水樣中能夠用某種過濾材料分離出來的固形物。 測量方法 將一定量水中的截留物在105110下烘干稱重而測得； 也可采用從濁度儀上直接讀出讀數來近似表示懸浮物的量。 注意：濁度與懸浮物是有關系的兩個

4、不同的概念。 （2）含鹽量（mg/l） 表示水中溶解鹽類的總和，可由水質全分析測得陰、陽離子總和求得。 或者由溶解固形物估算 （3）溶解固形物（mg/l）RG 水經過濾后，那些仍溶于水中的各種無機鹽類、有機物等，在水浴上蒸 干，并在105110下烘干至恒重所得到的蒸發(fā)殘渣稱為溶解固形物。 可利用電導儀直接讀出溶液的電導率來近似估算溶液的溶解固形物。,（4）電導率（s/cm、s/cm）DD 表示水中導電能力大小的指標。是電阻率的倒數，可用電導儀測定。,2020/7/5,6,一、鍋爐水處理基礎知識,在線儀硬度轉換：硬度1 mmol/l=50mg/l（質量濃度CaCO3，摩爾濃度1/2Ca+） （6

5、）*堿度（mmol/l） JD： 表示水中能與強酸（H+）發(fā)生中和作用的物質的量，通常指OH-、HCO3-、CO32-總含量。測定一般用硫酸標液滴定。,（5）*硬度（mmol/l）YD： 表示水中某些高價金屬離子的含量，通常指鈣、鎂離子的總含量。（還有錳、鐵少量）測定一般用EDTA滴定（緩沖液至PH10鉻黑T指示劑）,（7）酸度（mmol/l） SD 是表示水中能與強堿（OH-）發(fā)生中和作用的物質的量。NaOH標液滴定,2020/7/5,7,一、鍋爐水處理基礎知識,（8）*pH值：是表示溶液的酸堿性的指標。 在22時，水的離子積常數 Kw=1.000010-14 當 pH=7 中性 ； 同理p

6、H 7 堿性 pH7 酸性 測量：用PH酸度計 （9）氯離子（Cl-）mg/l ，屬穩(wěn)定離子，可用來計算濃縮倍率，是金屬選材依據。測量用AgNO3標液滴定。（鉻酸鉀指示劑） （10）溶解氧（O2）mg/l ，表征腐蝕的指標。溶解氧測定儀測 （11）相對堿度表示鍋水中游離NaOH含量與溶解固形物的比值。,2020/7/5,8,二、鍋爐用水及其水中含有的雜質,1、水源,2、天然水中含有的雜質 天然水中的雜質，有的呈液態(tài)或氣態(tài)，它們大多以分子態(tài)、離子態(tài)或膠體顆粒存在于水中。如按其顆粒大小不同可以分為懸浮物、膠體和溶解物質三大類，如表2-1所示。,2020/7/5,9,二、鍋爐用水及其水中含有的雜質,

7、（1）懸浮物 懸浮物是指顆粒直徑約在10-4mm以上的微粒，包括泥沙、草本植物和動物有機體的微小碎片、纖維及死亡后的腐敗產物等。 （2）膠體 膠體是指顆粒直徑約在10-610-4mm之間的微粒，主要是鐵、鋁、硅的化合物及動植物有機體的分解產物、蛋白質、脂肪、腐殖質等。由于膠體顆粒比表面積大，有明顯的表面活性和吸附性，因而表面常常帶有正、負電荷離子，天然水體中的黏土顆粒，一般帶負電荷，而一些金屬離子的氫氧化物則帶正電荷。結果使同類膠體因帶有同性電荷而相互排斥。在水中不能相互結合形成更大的顆粒，而穩(wěn)定在微小的膠體顆粒狀態(tài)下，使這些顆粒不能依靠重力自行沉降。要加藥混凝后才能去除。 。,2020/7/

8、5,10,二、鍋爐用水及其水中含有的雜質,表2-2 天然水中溶有的主要離子,（3）溶解物 溶解物質是指顆粒直徑約在106mm以下的微粒，它們往往以離子、分子或氣體狀態(tài)存在于水中，成為均勻的分散體系。 天然水中溶有的主要離子如表2-2，從表中可以看出，天然水中主要溶有8種離子，它們幾乎占水中溶解固體總量的95以上,2020/7/5,11,二、鍋爐用水及其水中含有的雜質,3、天然水的分類 按天然水中硬度的大小，可以將天然水分為五類，如表2-3所示。 表2-3 天然水中硬度分類,鄭州引入丹江水后，水源硬度比原黃河水降30-40%，對水處理是利好因素 按天然水中含鹽量的高低，可以將天然水分成四類，如表

9、2-4所示。 表2-4 天然水中按含鹽量分類,2020/7/5,12,二、鍋爐用水及其水中含有的雜質,4、鍋爐用水名稱 由于水在鍋爐水、汽循環(huán)系統(tǒng)中所經歷的過程不同，其水質常有較大的差別。因此，根據生產實際上的需要，我們常給予這些水以不同的名稱，現(xiàn)簡述如下 （1）生水 生水是未經任何處理的天然水（如江、河、湖泊、地下水等等）。 是制取補給水的原料，或用來冷卻轉動機械 ，以及供消防用水等。 （2）補給水 生水經過各種方法處理后，用來補充鍋爐排污和汽水損失的水。補給水按其凈化處理方法的不同，又可分為軟化水和除鹽水等。 （3）軟化水： 除掉全部或大部分鈣、鎂離子后的水。,2020/7/5,13,二、

10、鍋爐用水及其水中含有的雜質,（4）除鹽水 通過有效的工藝處理，去除全部或大部分水中的懸浮物和無機陰、陽離子等雜質后所得成品水的統(tǒng)稱。 （5）給水：直接進入鍋爐的水，通常有補給水、回水和疏水等組成。 （6)回水 鍋爐產生的蒸汽、熱水做功后或熱交換后返回到給水的水 （7）鍋爐水 在鍋爐運行時存在于鍋爐中吸收熱量產生蒸汽或熱水的水，簡稱爐水。 （8）冷卻水：作為冷卻介質的水稱為冷卻水。,2020/7/5,14,三、鍋爐水處理方法1、鍋爐水處理的目的和水質標準,鍋爐水處理的目的：除去水中的部分雜質，確保鍋爐安全經濟運行。 我公司在用主要爐型：58MW燃氣熱水鍋爐 1.25MPa、25噸燃氣蒸汽鍋爐（二

11、馬路） 1.6MPa、35噸燃煤蒸汽鍋爐（經開區(qū)） 鍋爐水處理依據水質標準 GB1576-2008工業(yè)鍋爐水質，經第五次修訂。水處理工作依據 給水和鍋水監(jiān)測的指標及意義,2020/7/5,15,三、鍋爐水處理方法適用我公司的鍋爐水質標準,2020/7/5,16,三、鍋爐水處理方法,燃煤和燃氣蒸汽鍋爐的水質標準,2020/7/5,17,三、鍋爐水處理方法,2、水的預處理 （1）方法 在化學水處理之前，通過混凝、澄清、沉淀和過濾處理方法，使水中懸浮物 、有機物及膠體物質等雜質去除或降低至一定程度，達到除鹽設備進水要求。 注意： 原水懸浮物20mg/l 可不設置預處理裝置 懸浮物在203000mg/

12、l 視情況選擇預處理方法 3000 mg/l 考慮預處理前設置預沉淀池或換水源 自來水做水源時因殺菌處理余氯0.1mg/l時需除氯，活性炭過濾或加Na2SO3 （2）處理設備：機械過濾器、盤式膜片過濾器、高效纖維過濾器、超濾等 舉例機械過濾裝置（現(xiàn)場常用，如鹽液過濾器） 注意： 濾料一般有石英砂、無煙煤、錳砂（除鐵）、活性碳（除余氯等）， 石英砂做濾料時，其粒徑為0.5-1.0mm。 過濾運行呈循環(huán)狀態(tài)，是由反洗正洗過濾三個步驟組成一個周期。當濾料工作到濾層截留有多量泥渣時，為恢復過濾能力，用快速水流以過濾相反方向通過濾層為反洗。反洗有一定的濾料層膨脹率 ，注意采用合適的反洗強度。,2020/

13、7/5,18,三、鍋爐水處理方法,圖1 機械過濾裝置,2020/7/5,19,三、鍋爐水處理方法,3、除鹽處理 工藝離子交換、反滲透、電滲析、EDI等 （一）離子交換樹脂 (1)分類：0017 表示為：凝膠型強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，交聯(lián)度為7%。 （2）物理性質（見P73） 顏色、圓球率、粒度、含水率、轉型膨脹率、密度、交聯(lián)度,2020/7/5,20,三、鍋爐水處理方法,（3）化學性質 酸堿性、選擇性、交換容量、熱穩(wěn)定性 （4）工藝性能 運行流速、樹脂層高度、再生參數（反洗展開率、再生劑純度、再生比耗、再生劑濃度、流出時間、溫度） （5）樹脂的保管和預處理 （6）樹脂的變質、污染及復蘇

14、（二）交換器的分類,2020/7/5,21,三、鍋爐用水水處理方法,（三）鈉離子交換法： 工作原理 軟化原理：,再生原理：, 軟化結果：a. 能夠除去硬度； b. 不能除去堿度； c. 水中鹽類物質略有增加。 處理方法通過離子交換器來完成 標準逆流再生交換器的結構圖如下圖,2020/7/5,22,三、鍋爐水處理方法,黃色管鹽液管 紅色管硬水管 綠或藍軟水出口管,2020/7/5,23,三、鍋爐水處理方法,2020/7/5,24,三、鍋爐水處理方法,中排：母管支管式，在支管四周鉆孔，在支管上裝濾網，濾網采用5060目的尼龍網，以免跑樹脂。中排上有15-20cm的壓脂層。 出水設樹脂捕捉器。,20

15、20/7/5,25,三、鍋爐水處理方法,工藝流程 （1）產水: （熱水鍋爐硬度0.6mmol/l、蒸汽鍋爐0.03mmol/l） 在軟化水箱處于低液位時，原水進入鈉離子交換器的產水進水閥-從鈉離子交換器上部進入樹脂罐內，流過Na型陽離子交換樹脂，除去鈣鎂離子的水，從鈉離子交換器下部流出-進入鈉離子交換器的產水出水閥，從出水閥出水管流出-進入軟化水箱。 （2）小反洗 原水小反洗進水閥-從交換器中排進入，對中排以上的鈉型樹脂進行小反洗-從交換器頂部排出-經反洗排水閥排至排水溝。 大反洗（視床層情況10-15個周期進行） 原水-大反洗進水閥-從交換器底部進入，對鈉型樹脂進行大反洗-從交換器頂部排出-

16、經反洗排水閥排至排水溝（進行了大反洗，就不進行小反洗，但再生、置換時間原則上應比正常再生、置換時間加長一倍）,26,三、鍋爐水處理方法,（3）放水：至中排排水裝置處，壓脂層上水放干。 （4）再生 軟化水經加壓泵加壓經稀釋水流量計、濃鹽液經濃鹽流量計）-進入噴射器稀釋后-從再生進液閥進入鈉離子交換器下部，對鈉樹脂進行再生-從中排排水裝置排除，經中排排水閥轉至排水溝(若稀鹽池內的鹽液濃度為8%，可直接用鹽再生泵將稀鹽液送入鈉離子交換器。 （5）置換 停止進鹽液，軟化水保持再生流速經再生進液閥從鈉離子交換器底部進入，對鈉型樹脂進行置換-從中排裝置排至排水溝 （6）小正洗 進水裝置進，中排水裝置出，沖

17、洗壓脂層的殘留液，以免廢液進交換層 （7）正洗 原水-產水進水閥從交換器頂部進入，對鈉型樹脂進行正洗-從交換器底部排出-經正洗排水閥排至排水溝。合格備用 注意：正洗和反洗過程中要先開排氣閥排氣，以免床層憋氣亂層,2020/7/5,27,三、鍋爐水處理方法,我公司水處理設備 簡化了設備，很多是無中排、無排氣閥的逆流再生鈉離子交換器，以東區(qū)補水點水處理設備為例， 設備結構如圖：,2020/7/5,28,三、鍋爐水處理方法,東區(qū)補水點廠家操作規(guī)程 （一）樹脂采用0017陽樹脂，填裝高度2000mm （二）樹脂再生合格標準： 陽床出水: 硬度小于0.6mmol/l (三）樹脂再生操作程序 離子交換為等

18、量交換，當處理水量達到一定量時，運行交換樹脂失效，就應進行再生處理，恢復其樹脂交換功能。再生操作好壞，直接影響到樹脂運行時間及出水質量，故要求嚴格規(guī)范操作。 再生步序如下：（時間等參數由調試確定） （1）調床 將再生合格的備用床進行正洗5分鐘后取樣分析，合格投運，同時關閉失效陽床的進、出口閥進行反洗。,2020/7/5,29,三、鍋爐水處理方法,（2）反洗（無中排不能進行小反洗） 先打開陽床的反洗排水閥門，再逐漸由小到大開啟反洗進水閥，（開啟度1/3）控制反洗流速一般為10-15m3/h。如果反洗水量太大，會有樹脂流出，反洗時人不要走開，注意觀察反洗排出，防止有樹脂排出，大反洗應掌握盡可能大流

19、速，又不能有樹脂流出為原則，控制塔壓為0.015MPa，反洗終點以水出清澈為準，待陽床大反洗合格結束后，分別關閉陽床反洗進水閥及反洗排水閥，進行下一步操作。 （3）再生 采取無頂壓再生，先開啟反洗洗排水閥，再打開進再生液閥，啟動再生泵，調整進液流量為20-25m3/h，濃度一般控制在8-10%。再生時間一般為1.5-2h（?調試確定），再生液用量陽床以每噸樹脂約700kg,810%鹽液，再生時要確保再生液百分比濃度，待進液結束后，關閉鹽液流量調節(jié)閥轉入置換階段。,2020/7/5,30,三、鍋爐水處理方法,（4）置換、正洗 進液結束后，仍用軟化水從進再生液閥進，從陽床反洗排水門排出，進行置換直

20、到廢液基本排盡為止，約1小時后停下，進行正洗。緩慢開啟進水閥和正洗排水閥進行正洗，控制壓力為0.1MPa。正洗時間20min后應加強取樣分析，出水判定合格標準，合格后樹脂充分保濕備用。,（5）再生操作程序表 注：閥關，閥開,2020/7/5,31,三、鍋爐水處理方法,逆流再生交換器與順流再生交換器相比的特點： a. 再生劑利用率高； b. 出水水質好； c. 交換容量利用率高； d. 廢液排放比順流少； e. 進水濁度變化對它影響大； f. 結構復雜。 順流再生交換器結構與逆流再生交換器的 區(qū)別：a. 少一個中排裝置； b. 再生液的進入方向與運行方向相同。 步驟：,反洗 再生 正洗 運行 1

21、0m/h 23m/h 1015m/h 20m/h,2020/7/5,32,三、鍋爐水處理方法,（二）除鹽水制備裝置（了解篇）,2020/7/5,33,三、鍋爐水處理方法,陰床放在陽床后面的原因： 陰床出水有OH-，與Mg2+、Ca2+結合成Mg(OH)2、Ca(OH)2覆蓋在樹脂表面，不利于交換； 陽床出水有H+與HCO3-結合，有利于陰床與其它陰離子交換。 強堿性陰樹脂對水中陰離子的選擇性： SO42- NO3- Cl- OH- F- HCO3- HSiO3- （三）水處理調試須知 1、對設備內部檢查，了解內部結構，檢查防腐層是否完好（電火花檢驗），裝置固定是否可靠，一旦出問題，檢修時知道在

22、哪找原因。 2、保留樹脂出廠化驗單等資料，作為樹脂失效、報廢時比對指標。 3、掌握初投運時的運行參數：出力、水質、壓差、步序時間、再生鹽耗、自用水率等一手資料，作為運行參考。,混床出水控制在：電導0.2s/cm SiO220g/l,2020/7/5,34,三、鍋爐水處理方法,4、給水水質處理 （1）給水除氧，減輕氧腐蝕 海綿鐵過濾除氧器（鍋爐補給水后） 利用特制的疏松多孔海綿鐵粒狀物為過濾吸附濾料，濾料有巨大的比表面積，含氧水從上而下經過濾層時海綿鐵使水中氧氣與鐵發(fā)生氧化反應出除。從而保證出水溶解氧含量在0.1mg/L以下，其化學反應式2Fe2+2H2O+O22Fe(OH)2 2Fe(OH)2 +H2O+1/2O22Fe(OH)3 ，生成物Fe(OH)3為松軟絮狀物，當其積到一定程度后，即通過反洗水將其沖洗排掉，恢復除氧能力。 （2）PH調節(jié)處理，提高PH值，減緩CO2腐蝕 例如加氨處理,2020/7/5,35,三、鍋爐水處理方法,5、爐內水處理 爐內加藥處理 通過加藥在爐內生成水渣