1、工业锅炉水处理培训 2013年5月21日珠海粤裕丰钢铁有限公司 一、基础知识介绍一、基础知识介绍锅炉用水的水质及标准n天然水的种类及特点天然水的种类及特点1.雨水 雨水中的矿物质（硬度）和含盐量都很低。由于收集积存困难，故不能作为锅炉供水的水源。2.地表水 主要包括：江水、河水、湖水、水库水库水等。杂质含量随季节、地区的不同而有所变化。经处理后，可作为锅炉给水。3.地下水 主要包括：井水、泉水、自流水。水中的含盐量和硬度相对较大，经处理后可作为锅炉给水。 天然水的分类1.按硬度分：（1）低硬度水：硬度在1.0mmol/L以下；（2）一般硬度水：硬度在一般硬度水：硬度在1.03.5mmol/L之
2、之 间；间；（3）较高硬度水：硬度在3.56.0mmol/L之 间；（4）高硬度水：硬度在6.09.0mmol/L之间；（5）极高硬度水：硬度在9.0mmol/l以上。天然水的分类2.按含盐量分：（1）低含盐量水：含盐量在200mg/L以下；（2）中等含盐量水：含盐量在中等含盐量水：含盐量在200-500mg/L之间；之间；（3）较高含盐量水：含盐量在500-1000mg/L之间；（4）高含盐量水：含盐量在1000mg/L以上。天然水中的杂质天然水按其含有的杂质颗粒大小的不同，可分为三类：悬浮物质、胶体物质、溶解物质。1.悬浮物质 颗粒直径在10-4mm以上的杂质。2.胶体物质 颗粒直径在10
3、-4-10-6mm之间的杂质。3.溶解物质 主要指气体和矿物质的盐类，均以分子或离子状态存在于水中，粒径10-5mm以下。锅炉用水评价指标1.悬浮物 是水中颗粒较大一类杂质的指标，单位为mg/L。现标准用浊度表示，单位为FTU。2.含盐量 是水中溶解盐类的总和，单位为mg/L。3.溶解固形物 是水经过过滤后，仍溶于水中的各种无机盐类、有机物等。单位为mg/L。4.电导率 是表示水中导电能力大小的指标。间接反映了水中含盐量的多少。单位为s/cm.锅炉用水评价指标（续）5.硬度 是表示水中钙、镁离子的总含量，单位为mmol/L。(1)碳酸盐硬度（暂时硬度)-指水中钙、镁的重碳酸钙Ca(HCO3)2
4、和重碳酸镁Mg(HCO3)2含量。由于重碳酸盐受热分解，钙、镁离子以沉淀的形式从水中析出，故又称为暂时硬度。 Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2(2)永久硬度-水中钙、镁离子的硫酸盐、氯化物及硅酸盐的含量。由于这些盐类加热后不能析出沉淀，性质稳定，故又称永久硬度。锅炉用水评价指标（续）6.碱度 指水中能接受氢离子的物质的量。单位为mmol/L。 锅水中碱度主要以OH- 和CO32-的形式存在。7.PH 表示水的酸、碱性的指标。是直接影响锅炉结垢和腐蚀的指标。8.氯离子（CI-） 指水中氯离子的含量。间接地表示锅水中含盐量的变化。单位为mg/L.9.溶解氧（O2） 溶解在水中的氧气的
5、含量。单位为mg/L。主要防止管道及锅炉本体发生腐蚀。 锅炉用水评价指标（续）10.相对碱度 为防止锅炉发生苛性脆化而制定的指标（防止有缝隙的部位存在应力时，会产生苛性脆化）。表示锅水中游离NaOH含量与溶解固形物的比值。单位为mg/L.锅炉用水名称（1）生水生水 是未经任何处理的天然水，是制取补给水的 原料，或冷却轴承，以及供消防用等。（2）补给水补给水 生水经过各种方法处理后，用来补充系统中损 失的水。按其净化处理方法的不同，又可分为软化水 、 蒸馏水和除盐水等。（3）凝结水凝结水 在汽轮机做功后的蒸汽经冷凝器冷凝成的水。（4）疏水疏水 各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水， 称为疏水。（
6、5）给水给水 送往锅炉的水称为给水。 给水=汽轮机凝结水+补给水+各种疏水（6）锅炉水锅炉水 在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水，称为 锅炉水。 二、锅炉常见问题介绍二、锅炉常见问题介绍1. 结垢 水质不良，是指水中含有较多的有害的杂质。这种水如果不经任何处理，一旦进入锅内，将会带来以下的危害： 结垢结垢 水在锅内受热后沸腾蒸发，为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。当这些杂质在锅水中达到饱和时，便有固体物质析出。所析出的固体物质，如果悬浮在锅水中，称为水渣；如果沉积在受热面上，称为水垢。水垢的生成原因1.受热分解生成难溶沉淀物；2.水中部分盐类物质浓缩，浓度超过其溶解度，从水中以固体形式
7、析出；3.溶解度下降 随着温度升高，水中某些盐类溶解度下降。如CaSO4 、 Mg(OH)2、Ca(OH)2等；4.水渣转化。OHCOCaCOHCOCa22323水垢的种类n碳酸盐水垢 CaCO3含量大于50%的水垢 （给水管道、炉管等处给水管道、炉管等处）；n硫酸盐水垢 CaSO4含量大于50%的水垢； 硅酸盐水垢 SiO2含量大于20%的水垢； （热负荷高的受热面如炉管等处热负荷高的受热面如炉管等处）n氧化铁垢 表面是咖啡色内层是黑色或灰色；n混合水垢 一是以钙镁的碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐及氧化铁等组成的混合物；二是以各种水垢以夹层的形式组成为一体结垢的危害1.浪费燃料。2.受热面损坏 结有
8、水垢的锅炉，传热性能变差，热量不能迅速的传递给炉水，致使受热面金属的温度超过正常工作条件的温度，受热面过热发生变形、爆破等3 锅炉出力降低。2.腐蚀n腐蚀金属（材料）表面和周围介质发生化学或电化学作用而遭受到破坏的现 象叫腐蚀。n电化学腐蚀基本原理由于金属与作为导电体的电解质互相作用，引起电流自金属的一部分流向另一部分而发生金属的破坏，称为电化学腐蚀。汽等、高盐度炉水、高温蒸、水垢、受压元件着水的一侧电化学腐蚀蒸汽炉灰、烟气、空气、水受压元件着火的一侧化学腐蚀腐蚀22COO腐蚀发生的原因n溶解盐 金属的腐蚀速度随着锅水中含盐的浓度的增高而加快；n金属材质造成。如镇静钢耐腐蚀性沸腾钢； 如钢材在
9、加工制造中造成应力变化；n溶解氧 氧腐蚀机理：阳极： 阴极：n温度和热负荷 温度，离子扩散速度，电化学腐蚀 热负荷高 金属表面蒸汽泡对保护膜产生机械作用而遭破坏，同时热应力的变化也加剧腐蚀2Fee2FeOH4e4OH2O22222OHFe2OH2OFe2腐蚀的危害1.金属构件破损 烟道管及锅筒等会因水质不良而引起腐蚀,使金属壁变薄、凹陷，甚至穿孔。尤其是热水锅炉，由于循环水量大，溶解氧含量大，发生氧腐蚀的几率大。2.增加锅水中的结垢成分 金属腐蚀产物（主要是铁化物），被锅水携带到锅炉受热面上后，易于其他杂质结成水垢。3、汽水共腾n蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现象，称为汽水共腾。n产生的
10、原因 1.运行操作不当或锅炉结构问题 例如，蒸汽阀门开启过快；锅炉水位过高；用汽量突然增加，锅炉压力骤然降低；锅炉超负荷运行，蒸发率过大等。汽水共腾2.锅水中的杂质造成。当锅水中含有较多的无机盐类、油质和硅化物时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴。这些含盐量很高的水滴不断被蒸汽带走，而发生汽水共腾现象。汽水共腾的危害1.蒸汽受到污染；2.蒸汽流通管道产生积盐，严重时将管道堵塞；3.水位表内充有汽泡，造成虚假水位；4.容易引起蒸汽阀门、回水弯头部位的腐蚀。4.转炉汽化冷却系统常见问题汇总n突出的氧腐蚀。供给热力式除氧器的低温软水中溶解有一定量的氧、氮、二氧化
11、碳等气体,其中二氧化碳及氧的存在容易引起转炉汽化冷却系统的管网、泵组、烟道及锅炉等设备内部的腐蚀。水温低于40 时氧浓度达7 -8 mg/ L 以上,据统计在1 年设备运行周期内,没有除氧或除氧不充分的软水对系统内部所造成的腐蚀量是充分除氧的数倍。系统内部若长期受到严重的氧腐蚀,轻则缩短设备的运行寿命,重则会造成局部堵塞或造成高温段的烟道管束内传热不均引起爆管漏水事故。4.转炉汽化冷却系统常见问题汇总（续）n内部结垢。给水硬度不合格或排污不利易造成转炉汽化冷却系统内部结垢，当烟道内壁结垢增大时,烟道管束由于内外传热不畅其外表面(即与1 600 左右的高温烟气接触面) 烧损量会增大,甚至造成烟道
12、管束的高温受热段产生局部爆管漏水事故。n堵塞难监测。一般分为供水部分堵塞和排水、排污部分堵塞。由于系统缺乏各个冷却部位的软水流量计，汽化冷却系统的管道堵塞较难发现, 尤其是低压强制循环系统，如某厂生产过程中曾发生过因活动烟罩进水堵塞而造成在几小时内其冷却管束烧损变形的事故。堵塞问题轻则造成冷却设备损坏,重则造成活动烟罩等部分泄漏。 4.转炉汽化冷却系统常见问题汇总（续）n操作不当问题转炉汽化冷却系统操作出现的问题一般表现在:软水除氧操作-除氧不彻底,软水中含氧量不达标甚至超标; 余热锅炉水位操作-表现为实际水位偏低或偏高; 蒸汽回收操作不当。三、工业锅炉水处理的方法三、工业锅炉水处理的方法锅炉
13、水处理的方法介绍目的：除去水中的部分杂质，减少锅炉结垢、腐 蚀、汽水共腾的危害，确保锅炉安全经济 运行。水处理方法选择 锅外水处理 锅内加药处理 锅炉给水除氧锅外水处理Na2CaRNaR2Ca22Na2MgRNaR2Mg222222MgRNa2CaRNa2Na2MgRCaR（一）钠离子交换法： 工作原理 软化原理： 再生原理： n水的软化，顾名思义就是降低或消除水中的硬度的过程。锅外水处理（续）软化结果：a. 能够除去硬度； b. 不能除去碱度 c. 水中盐类物质含量略有增加。处理方法通过离子交换器来完成流动床移动床连续床浮床逆流再生床顺流再生床固定床离子交换器%70_%30_锅内加药处理n锅
14、内水处理是通过向锅炉内投入一定数量的软水剂，使锅炉给水中的结垢物质转变为泥垢，然后，通过排污将泥垢从锅内排出，从而达到减缓或防止水垢结生的目的。n特点：1.投资小、成本低、操作方便；2.与锅外化学水处理结合起来，可进一步消除其残余硬度；3.不能完全防止锅炉结生水垢。锅炉给水除氧n为防止锅炉发生腐蚀，而除去或减少水中溶解氧的过程，称为锅炉给水除氧。n除氧的方法：化学除氧、真空除氧、热力除氧。 化学除氧化学除氧：1.亚硫酸钠及联氨除氧；2.钢屑除氧。 真空除氧真空除氧：将水处于真空环境中，而将溶解氧从水中除去的过程。 热力除氧热力除氧：在一定压力下，随着水温升高，气体的溶解度相应降低。而将水加热到
15、沸点，使水中的气体溶解度为零，从而达到除氧的目的。 四、锅炉日常排污/除氧 /加药的具体操作方法1.锅炉排污的目的为了控制炉水的水质符合规定的标准，使炉水中杂质保持在一定限度以内，需要从锅炉中不断地排除含盐、含碱较大的炉水和沉渣、污泥、松散状的沉淀物，这个过程就叫锅炉排污。锅炉排污的目的是：降低锅水浓度，保证蒸汽品质良好，及时排除水渣，防止受热面结垢。 锅炉排污的方式锅炉排污分连续排污和定期排污两种。n连续排污又称表面排污，要求连续地从炉水盐碱浓度最高部位排出部分炉水，以减少炉水中含盐、碱量，含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量。n定期排污主要排除炉内水渣及泥污等沉积物，所以其排污口多设置在锅筒
16、的下部及联箱底部。定期排污操作过程时间短暂，应当选择在锅炉高水位、低负荷或压火状态时进行排污。n排污量：对于小于35t/h的锅炉，排污率应为5-10%，这个排污包括连排和定排。锅炉排污存在的问题n排污不及时。排污不及时。在锅炉运行中，随着锅水浓缩含盐量提高的同时，生成一定的固体杂质沉淀在锅内，需及时进行排污。运行中一般每班需进行1-2次定期排污，有些单位由于锅炉负荷较大等原因，只强调保持汽压稳定，而不适时进行排污，这种做法是不正确的,造成锅水水质恶化n排污不全面排污不全面。有些操作人员在排污时，只对离操作室近的地点进行排污,其余不方便的地方很少排污。某单位一台20t/h锅炉，由于锅炉房内布置紧
17、凑，锅炉左侧离墙较近，对左侧集箱进行排污时，需转弯出去才能操作，因而操作人员对该集箱很少进行排污。在锅炉定期检验时发现该集箱中堆有较多泥垢，险些造成水循环故障。锅炉排污存在的问题(续）n排污阀修理更换不及时。排污阀修理更换不及时。锅炉的排污阀多数是2支串联安装，当排污阀发生损坏时，应及时进行检修或更换，否则可能因此酿成锅炉事故。如某台10t/h蒸汽锅炉，由于锅筒的排污阀损坏不能进行排污，又未及时进行修理，使锅筒底部积有杂质，造成轻微鼓包。n排污操作方式不妥。排污操作方式不妥。（1）排污阀开度不当，排污水自由流出，形不成水流震荡，排污效果较差；（2）排污时间过长或过短。时间过长，致使大量热水流失
18、，增加了热能损耗。而时间过短,则排污效果不佳,使锅水水质恶化；（3）边排污、边补水。在打开排污阀排污的同时，就开启给水泵向锅内进水。由于给水加入稀释了锅水浓度，减弱了排污效果。因而宜在排污结束后，再向锅内进水。排污的正确操作方法n排污应在低负荷时进行，因为此时锅水中的杂质容易沉淀。在高负荷时不宜进行烟道管的排污，但是锅筒中的锅水可以适当开启连续排污。n排污的原则是：勤排、少排、均匀排。应根据锅水化验的结果及时进行排污，并保持锅水水质符合标准的要求。每次排污的时间间隔要大体均衡，且所有的排污阀均应进行排污。n排污应短促间断进行。每组排污阀的排污时间一般20-30s即可。排污时，排污阀应开后即关、
19、关后即开，重复2-3次。以便吸引垢渣迅速流向排污口，并使水流形成震荡，强化排污效果。n设有表面连续排污装置的锅炉，应根据锅水水质的化验结果，适当调节其排污阀的开度，并根据具体情况进行定期排污。2.锅炉给水除氧的操作n针对目前3 座转炉汽化冷却系统共用2 台除氧器的实际情况,应尽快投入热力除氧；n在正常生产时应不间断地均匀地对除氧器进行软水补入(流量尽可能小) ,避免短时间向除氧器内大量补入低温软水；n当除氧器排气头内的压力P 0.02MPa 时,其中的气体较易排出,反之则不易排出。为稳定除氧效果,可将排气头内的工况压力控制在0. 02 - 0. 04 MPa 之间；n除氧水温应控制在102 -
20、 104 之间 。3.炉内化学加药的方法n (1)间断加药 所谓间断加药就是间隔一定时间，向炉水或给水中加药一次的方法。例如每班加药1次或2次即属间断加药。n (2)连续加药 是指药剂以一定浓度，连续地向炉水中或给水中加药的方法。炉内加药的正确操作n溶药。在溶药时最好用软化水(或除盐水)溶解，以免产生较多的沉淀物。溶药时要充分搅拌，使之充分溶解，避免未溶解的药剂进入锅炉，造成瞬间浓度过大，引起炉水起泡发沫，或使不溶杂质进入炉内。n加药前，应先化验炉水各项指标，以确定加药量。n要按时加药。要按照规定的加药间隔、加药时间，认真操作，切忌不经化验凭经验想当然地加药。n要按时排污。由于炉内加药处理，会
21、使炉水的含盐量增加，水渣增多，因此保持一定排污量是十分必要的。排污不及时，一是可能造成炉水含盐量或水渣量过多而影响蒸汽品质；二是形成的水渣不及时排走，可能在水流迟缓处生成二次水垢； n 要按时化验。炉内加药量及排污量应随炉水水质的变化而变化，所以要按时化验并做记录。炉内加药设备及药剂投加点溶解好的药剂由活塞泵直接注入汽包内。加药量可根据化验结果，调节泵的活塞冲程来加大或减少加药量 。 五、五、运行锅炉的水质监督项目给水锅水额定蒸汽压力,MPa1.01.61.01.61.62.51.62.5悬浮物，mg/L55总硬度，mmol/L1)0.030.03总碱度，mmol/L2)无过热器pH(25)7
22、710-1210-12溶解氧，mg/L3）0.10.05溶解固形物，mg/L4)无过热器35003000SO2-3，mg/L4)10-3010-30PO3-4，mg/L10-3010-30相对碱度0.20.2游离NaOH/溶解固形物）5含油量，mg/L22含铁量，mg/L6)0.30.3按GB1576-2001工业锅炉水质标准监督给水和炉水停炉时的化学监督停炉时间保养方法监督内容一周内压力保养锅筒汽压在0.050.1MPa炉水t100含氧量合格一月内湿法保养停炉后清垢、渣、灰，进软水至低水位线将保护液注入锅内（见附）继续进软水至水从空气阀中冒出维持炉水碱度512mol/l，每5天测一次，碱低时
23、补加大于一个月干法保养停炉清垢、渣、灰，（炉水温度至70放水，用余热烘干）在敞口托盘中放干燥剂（生石灰CaCO3、无水CaCl2、硅胶）关闭人孔、手孔、检查孔每隔12月打开炉门、人孔，检查干燥剂是否失效大于三个月充气保养停炉清垢、渣、灰，充N2、NH3，从炉最高处往下充，维持压力在0.20.3MPa（空气从排污阀中排尽）炉膛及烟道受热面用“干法保养” 六、相关规范、标准介绍六、相关规范、标准介绍相关规范、标准介绍n锅炉水处理监督管理规则 (TSG G5001-2008).自2008年12月1日起实施，原1999年版锅炉水处理监督管理规则同时废止。n锅炉水处理检验：水处理系统安装监督检验、运行水
24、处理监督检验、停炉水处理检验。锅炉水处理检验工作是锅炉检验工作的一部分。相关规范、标准介绍n运行水处理监督检验周期：1.对锅炉使用单位抽样检验锅炉水、汽质量，至少每半年1次，对抽样检验不合格的单位应当增加抽样检验次数；2.对水处理设备及其运行状况，至少每年1次检验。n停炉水处理检验结合锅炉内部检验进行。n水处理系统安装监督检验结合锅炉安装监督检验进行。n质量技术监督部门在核发锅炉使用登记证时，应当核查水处理系统（设备）安装技术资料和调试报告，水质不合格的不发锅炉使用登记证。相关规范、标准介绍nGB/T1576-2008 工业锅炉水质nGB/T1576-2001 低压锅炉水质标准 两版锅炉标准的区别解析
