處理鍋爐水的方法-河北永昕鍋爐有限公司

一、鍋爐用水處理有四個目的：
1．防止結垢和泥渣堆積
1） 硫酸鹽和硅：硫酸鹽和硅酸鹽常在鍋爐金屬上沉淀而不形成泥渣，較難防止沉淀。
2） 鐵和鈉：溶解或懸浮的鐵也會沉積在金屬表面。由于鈉化合物的溶解度很高，通常只在水近乎蒸干時才會沉積。
3） 硬度：溶解的鈣和鎂的鹽類稱為硬度。當水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽時硬度在管子表面沉積。此因鈣和鎂化合物在水中的溶解度比較低而容易沉淀出來，此結垢物降低熱傳導且引起管子金屬過熱。
_水的硬度有幾ppm到_過500ppm的差異，高壓鍋爐只能容許0～2ppm。
可使用沸石和/或藉化學方法除去硬度。
A沉積物和泥渣產(chǎn)生的問題：
沉積物和泥渣會引起堵塞或部分管子閉塞，導致管子過熱和破損。沉積物底下會產(chǎn)生腐蝕。鍋爐效率降低，有時其程度_嚴重，且可能發(fā)生非計劃性停車。
B鑒別鍋爐沉積物
1） 硅——此為一種非常堅硬的沉積物，質(zhì)地很脆，和瓷器相似，不溶解于鹽酸。
2） 硫酸鹽——硫酸鹽堅硬許多，質(zhì)脆，酸不會使之冒泡。
3） 鐵——此為深色，通常具有磁性，且溶于熱酸。
4） 磷酸鹽——此為容易去除的泥渣，是磷酸鹽水處理的結果，通常為松軟、褐色或灰色的沉積物。
5） 碳酸鹽——溶解的鈣和鎂的碳酸氫鹽在鍋爐內(nèi)的高熱下分解，放出二氧化碳并形成不溶解的碳酸鹽。當酸溶液滴在碳酸鹽沉積物上時，會產(chǎn)生二氧化碳氣泡。
2.腐蝕和點蝕防止
氧氣和二氧化碳：腐蝕的_常見形態(tài)為水中容存氧所引起和因二氧化碳存在而PH偏低所產(chǎn)生。CO2直接來自飼水或源自飼水中碳酸鹽分解，反應如下：
HCO3-→OH- + CO2
CO32- + H2O →2OH- + CO2
在凝結水中，CO2與水結合而生成碳酸：
CO2 + H2O→H2CO3
然后碳酸解離，產(chǎn)生氫和碳酸氫根離子：
H2CO3→H+ +HCO3-
當鐵因低PH而發(fā)生腐蝕時，鐵在腐蝕電池的陽_部位進入溶液中：
Fe→Fe2+ +2e-
在腐蝕電池的陰_部分以兩個連續(xù)步驟發(fā)生氫離子還原：
2H+ +2e-→2H→H2
當這些陽_/陰_反應發(fā)生時，產(chǎn)生的亞鐵離子將與碳酸氫根離子結合，形成碳酸氫亞鐵：
Fe2+ +2HCO3-→Fe（HCO3）2
碳酸氫根會分解而以下列化學反應形成碳酸亞鐵或氫氧化亞鐵：
Fe（HCO3）2→FeCO3 + H2O + CO2
Fe（HCO3）2 →Fe（OH）2 + 2 CO2
這些反應放出CO2，使循環(huán)周而復始。
碳酸引起的低PH會侵蝕金屬，尤其在螺紋管（threaded pipe）及受力（stressed）部位_為嚴重。
因空氣泄入或氧氣脫氧不良而使蒸汽或凝結水中含溶存氧，會導致全面（general）和局部（localized）腐蝕，其反應如下：
H2 + 1/2O2 → H2O
1/2O2 + 2e- +H2O → 2OH-
只要前述還原反應發(fā)生，腐蝕電池將持續(xù)進行。
氮和硫化氫：當這些氣體存在于水中，會增加對銅合金的腐蝕。
螯合劑（chelates）：水處理有時經(jīng)常使用螯合劑，然而過量螯合劑殘余――_過20ppm（以CaCO3計）――也可產(chǎn)生腐蝕。
腐蝕與點蝕的問題：鍋爐金屬的高溫和應力加速腐蝕過程。腐蝕破損也可能成為鍋爐的問題。因快速加熱和冷卻產(chǎn)生的周期性應力集中在被腐蝕和點蝕削弱的部位而可能產(chǎn)生管子破損，而_換被腐蝕的設備_昂貴。這些問題在飼水中適當脫氣_可得到解決，酸可用堿中和。
3.防止挾帶（carry over）
起泡（foaming）是水份、油、處理藥品、溶解鹽類等挾帶的基本原因。有些物質(zhì)，如堿、油、脂肪、油脂（grease）、有機物及懸浮物，已知會引發(fā)起泡。
爐水誘出（priming）是因鍋爐負荷突然變化而發(fā)生爐水突然涌出。水負載太高也會發(fā)生爐水誘出。
爐水中的溶解和懸浮固體會引發(fā)起泡而污染系統(tǒng)（過熱器和渦輪機）引起過熱和腐蝕，嚴重可能過熱器管子破損。排放和消泡劑可幫助對抗挾帶。適當?shù)腻仩t設計和操作也可減少挾帶。
4.防止脆化（embrittlement）
高堿度引起脆化。在正常操作條件下，當堿在爐鼓縫隙，鉚釘?shù)紫录霸谒W沸成蒸汽的管子末端濃縮時會發(fā)生脆化。至少_有一些硅存在以防止脆化。使用丹寧（tanin）、木質(zhì)素（lignin）或硝酸鈉可解決此問題。
1.鍋爐水處理分為三個步驟：
1） 原水（raw water）處理——將大部分不純物除去
2） 爐前（preboiler）處理，外處理（external）或預處理（pretreatment）——將少量的殘余不純物加以處理
3） 內(nèi)（internal）處理——在鍋爐本體內(nèi)直接處理爐水
2._水中不純物包括：
1） 溶解固體（碳酸鹽，氯化物，鈣鹽）
2） 懸浮物（砂，泥渣等）
3） 氣體（氧，二氧化碳等）
3.水處理的目的在于防止：
1） 泥渣和結垢沉積（多為鈣和鎂的鹽類）
2） 腐蝕和點蝕（溶解氣體和酸）
3） 脆化（embrittlement）（高堿度的存在）
4） 挾帶（carryover）（起泡）
原水處理包括：
凝集（coagulation）和沉淀（precipitation）：原水也含懸浮物質(zhì)（如油），_將之去除（至1ppm以下）以防止起泡及鍋爐沉積。
_小的顆粒不會沉降下來，且會穿透過濾器。要除去這些微細顆粒（通常為膠體（colloidal）物質(zhì)）須用凝集劑。凝集沉淀劑使微細和膠體顆粒充電及中和而成為能快速沉降的團塊，然后過慮。這是由于膠體物質(zhì)帶負電荷而相互排斥，直到凝集劑中和電荷并使它們凝結在一起。
常用的凝集劑是鐵和鋁鹽，如聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、硫酸鋁及鋁酸鈉。有機聚合物和特種黏土也用于凝聚處理。
澄清：飼水中大的懸浮顆粒很快沉淀，沉降池及過濾器用于處理此類懸浮物。砂濾器常作澄清之用，一般可預期將懸浮固體控制在5ppm以下。
逆滲透（reverse osmosis）：在此過程中，用一半透膜使離子可自較濃溶液流向較稀溶液，而不致相逆發(fā)生。這樣，原水中的溶解固體可明顯降低，設備建造及操作費用高。
脫氣（deaeration）：溶解氣體（氧、二氧化碳、硫化氫）在脫氣器中以蒸汽將水加熱，利用物理原理可以去除。將部分蒸汽排除，溶解氣體大多隨之排出。此物理方法通常與化學處理并用以維持低氣體濃度：
O2：<0.005ppm（供高壓鍋爐）；二氧化碳：堿與CO2之比>3:1；H2S：<5ppm