锅炉水的处理技术

　　一、锅内水处理特点 锅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成泥垢 ,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。这种水处 理主要是在锅炉内部进行的 , 故称为锅炉内水处理。锅内水处理有以下特点 :

　　1. 锅内水处理不需要复杂的设备 , 故投资小、成本低 ,操作方便。

　　2. 锅内加药处理法是最基本的水处理方法 , 又是锅外化 学水处理的继续和补充。经过锅外水处理以后还可能有残余硬度 ,为了防止锅炉结垢与腐蚀 , 仍加一定的水处理药剂。

　　3. 锅内水处理还不能完全防止锅炉结生水垢 , 特别是生成的泥垢 , 在排污不及时很容易结生二次水垢。

　　4. 锅内加药处理法对环境没有污染 , 它不像离子交换等 水处理法 , 处理掉天然水多少杂质 , 再生后还排出多少杂质 ,而且还排出大量剩余的再生剂和再生后产物。而锅内加药处 理方法是将水中的主要杂质变成不溶性的泥垢 , 对自然不会 造成污染。

　　5. 锅内加药纯理法使用的配方需与给水水质匹配 , 给水硬度过高时 , 将形成大量水渣 , 加快传热面结垢速度。因而一般不适用于高硬度水质 o

　　二、锅内加药适用范围

　　根据锅内水处理特点 , 只要符合下列条件 , 就可以采用锅内加药水处理法 :

　　1. 锅炉没有水冷壁管 ;

　　2. 在运行中能保证可靠地排除锅炉内所形成的水渣 ;

　　3. 通过加药而形成的泥垢 , 不会影响锅炉安全运行 ;

　　4. 使用单位对蒸汽品质要求不高 o

　　三、锅内水处理常用药剂配方

　　1. 纯碱法

　　此法主要向锅内投用纯碱 (Na2C03),Na2C03 在一定压 力下 , 虽然能分解成部分 NaOH, 但对于成分复杂的给水 ,此 法处理效果并不能令人满意。

　　2. 纯碱一栲胶法

　　由于纯碱和栲胶的协同效率 , 要比单用纯碱效果好。

　　3. 纯碱一腐殖酸钠法

　　此法又要比纯碱一栲胶法效果好 , 主要是腐殖酸钠的水处理效果要比栲胶优越的缘故。

　　4.“ 三钠一胶 “ 法

　　“ 三钠一胶 “ 法指的是碳酸锅 , 氢氧化锅、磷酸三钠和栲 胶。此种方法在我国铁路系统有一套完整的理论和使用方法 ,管理得好 ,防垢率可达 80 × 10-2 以上。

　　5.“ 四钠 “ 法

　　“ 四钠 “ 法指的是碳酸锅、氢氧化锅、磷酸三钠和腐殖酸 锅 , 此法处理效果优于三钠一胶法 , 对各种水质都有良好的适应性。

　　6. 有机聚磷酸盐 , 有机聚竣酸盐和纯碱法。

　　此法是近几年才发展起来的阻垢剂配方 , 效果比较理想。

　　7. 有机聚磷酸盐、有机聚起酸盐、腐殖酸钠和纯碱法。此法也是近几年才发展起来的新的阻垢剂配方 , 纯碱不但其本身具有良好的防垢作用 , 而且还为有机聚磷酸盐和有机聚竣酸盐提供了阻垢条件 , 腐殖酸做是很好的泥垢调解剂,所以效果比上述配方就更为理想。

　　四、锅内水处理常用药剩用量的计算水处理药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常 无机药剂可按化学反应物质的量进行计算 ; 而有机药剂 (如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂 ) 则大多按 实验数据或经验用量进行加药。下面主要介绍氢氧化钠、碳酸锅、磷酸三钠用量计算。

　　1. 氢氧化钠和碳酸钠加药量的计算

　　(1) 空锅上水时给水所需加碱量

　　X1=(YD-JD +JD+ JDGMV

　　式中 :X1 一一空锅上水时 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;

　　YD 一一给水总硬度 ,mmol/L;

　　JD 一一给水总碱度 ,mmol/L;

　　JDG 一一锅水需维持的碱度 ,mmol/L;

　　V 一一锅炉水容量 ,m3;

　　M 一一碱性药剂摩尔质量 ; 用 NaOH 为 40 g/mol, 用Na2C03 为 53g/mol 。

　　(2) 锅炉运行时给水所需加碱量

　　1) 对于非碱性水可按下式计算

　　X2=(YD-JD +JDGP)M

　　式中 :X2 一一每吨给水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;

　　PL 一锅炉排污率 ,10-2;

　　其余符号同上式。

　　如果 NaOH 和 NazC03 同时使用时 , 则在上述各公式中应分别乘以其各自所占的质量分数 , 如 NaOH的用量占总碱量的 η×10-2, 则 Na2C03 占 (1-η) ×10-2 , 两者的比例应根据给水水质而定。一般对于高硬度水、碳酸盐硬度高或续 硬度高的水质宜多用 NaOH, 而对于以非碳酸盐硬度为主的水质 , 应以Na2C03 为主 , 少加或不加 NaOH 。

　　2) 对于碱性水 , 也可按上式计算 , 但如果当 JDG 以标准 允许的最高值代入后 , 计算结果出现负值 ,则说明原水钠钾碱度较高 , 将会引起锅水碱度超标 , 宜采用偏酸性药剂 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。

　　2. 磷酸三钠 (Na3P04 · 12H20) 用量计算

　　磷酸三钠在锅内处理软水剂中 , 一般用来作水渣调解剂

　　和消除残余硬度用。当单独采用锅内水处理时 , 加药量是按 经验用量计算。

　　< 1) 空锅上水时磷酸三钠用量 Yl 的经验计算式 :

　　Y1=(65 十 5YD)VU)(7-8)

　　(2) 锅炉运行时磷酸三钠 (Y2) 的经验计算式 :

　　Y2=5YDU/m3)

　　3. 常用有机药类的用量 有机类防垢剂一般每吨水的经验用量如下 :

　　(1) 栲胶 :5~1Og/t;

　　(2) 腐殖酸钠 : 每 l mrnol/L 的给水硬度投加了 3~5g;

　　(3) 有机聚磷酸盐或有机聚宠酸盐 : 根据不同的水质 , 一

　　般在 1~lOg/t 。 dc

　　上述各式的加药量仅为理论计算值 , 实际运行时 , 由于 Vh 各种因素如 ( 锅炉负荷、实际排污率的大小等 ) 的影响 , 加t 药后的锅水的实际碱度有时与欲控制的碱度会有一定差别 , 这时应根据实际情况 , 适当调解加药量和锅炉排污量 , 使锅水指标达到国家标准ρ -aA 五、加药方式与操作 ’7“

　　将药剂放在耐腐蚀的容器内 , 用 50~60 ℃ 的温水溶解成

　　糊状 , 再加水稀释至一定浓度后过滤弃去杂质 , 然后按照锅 炉给水量和规定的加药量均匀地加λ锅内。

　　1. 利用注水器加药

　　用注水器向锅炉注水时 , 同时将药剂注入锅炉 , 其装置见图 7-4 所示。操作方法如下 :

　　(1) 先开启给水阀 6 和截止阀 4, 再开启蒸汽阀 2, 向锅炉给水。

　　(2) 开启药液控制阀 5, 稍关小给水阀 6 向锅炉给水的同时也将药液注人锅内。

　　(3) 察药液计量箱的液位计 , 当加药结束时开大给水阀 6, 关闭药液控制阀 5, 停止进药。当给水上足时先关闭蒸汽 阀 2,后关闭给水阀 6, 停止进水。

　　2. 水箱加药

　　利用存水箱 , 将药液投放在给水中的装置如图 7-5 所示。 事先应测定存水箱容积大小，打开药液控制阀 3 将药液按存水箱容水量滴人所需药液，关闭阀 3, 然后将原水放入存水箱到一定液位，依靠水流将药液混合均匀 , 在锅炉给水的同时将药液投入锅内。

　　3. 压力式加药

　　上述两种系统均为间断加药 , 给水量与进药量的比例难以控制。为提高炉内水处理效果 , 最好采用压力式加药装置进行连续加药。压力式加药装置 ( 图 7-6) 的安装位置应尽量 靠近锅炉、利用管道系统造成的压差 , 将药液和给水按照一定比例连续加入锅炉。

　　每六、加药注意事项

　　1. 为了使药性充分发挥作用 , 向炉内加药要均匀 , 每班

　　可分为二三次进行 , 避免一次性加药 , 更不要在锅炉排污前 加药。加药装置最好设在给水设备之前 , 以免承受给水设备出口的压力。但加药装置必须符合受压部件的有关要求。

　　2. 加药后 , 要保持锅水碱度在 10~2Ommol/L,pH 值在10~12 范围内。

　　3. 凡是通过给水往锅内加药时 , 只能在元省煤器或者省 煤器出口给水的温度不超过 70~80℃时采用。对省煤器出口 温度超过70~80℃ 的锅炉 , 药剂应直接加入锅筒或省煤器出口的给水管道中 , 以防止水在省煤器中受热后结垢。

　　4. 在初次加药后 , 锅炉升压时 , 如果发现泡沫较多 , 可以通过少量排污来减少 , 待正常供汽后 , 泡沫就会逐渐消失。

　　5. 锅炉不要经常处于高水位运行 , 防止蒸汽带水时夹带药液。

　　6. 严格执行排污制度 , 坚持每个班都排污，防止大量水渣沉积 , 生成二次水垢。排污量的控制要掌握既经济又合理的原则 ,即在保证除掉锅筒底部泥渣的前提下 , 尽量减少排 污量 , 以免损失过多热量。

　　7. 对有旧水垢的锅炉 , 最好在第一次加药前将旧水垢彻 底清除 , 或者在加药后每月开炉检查一次 , 把脱落的旧水垢掏净 ,以免堵塞管道。以后再根据旧水垢脱落和锅炉运行情 况 , 逐渐延长检查间隔时间。