锅炉水处理知识 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/11 13:40:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、锅炉和水处理设备使用现状:

通过几年的调查发现,约有三分之一的锅炉使用单位,未进行水质处理,特别是偏远地区更为严重,而采用水处理的单位,效果较好的和效果不明显的各占一半。效果较好的是有专人管理设备,每天检测水质,效果不明显的是没有专人管理设备,不知道水质是否合格。究其根本原因是对水处理的认识不足,对锅炉结垢的原因和危害的认识不足,不懂得水处理的重要性。

二、水处理、锅炉水处理的概念和方法

水处理(water treatment )是指,对水源水或不符合用水水质要求的水,采用物理、化学、生物等方法处理和改善水质的过程。 1、按照处理目的分为两类:

① 加工原水为生活或工业的用水时,称为给水处理;

② 加工废水时,则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放(排入水体或土地) 或再次使用(见废水处置、废水再用)。

2、水的处理方法可以概括为三种方式:①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质;②通过在原水中添加新的成分来获得所需要的水质;③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。软化水处理:用化学\树脂\处理,如硬水软化。

水处理的效果可以通过水质标准衡量。 3、锅炉水处理概念和意义 根据水处理的定义,锅炉水处理就是为达到工业锅炉水质标准,而对锅炉给水和锅水采用物理、化学的方法进行处理和改善水质的过程。

所以锅炉水处理分为给水的锅外水处理和锅水的锅内水处理,锅外水处理是指原水在进入锅炉前,将其中对锅炉运行有害的杂质经过必要的工艺进行处理的方法,一方面包括过滤去除泥沙、铁、锰、有机物等杂质,另一方面要对原水进行软化,除掉全部或者大部分钙、镁离子后的软化水,要两方面都达到锅炉给水标准。

锅内水处理也称为锅内加药处理,是为了防止或减缓锅炉结垢、腐蚀,有针对性地向锅内投加一定数量药剂的水处理方法,锅内水处理是通过加药和排污来实现的。

软化水设备大多只能减缓水垢生长速度,而不能达到完全防垢的目的。锅内加药可以进一步地软化水质,并弥补了软化水设备对硅、硫及重金属离子和阴离子不能置换的不足,使水中的悬浮物、水渣、溶解的垢沫等杂质具有良好的松散性和流动性,再通过排污将杂质排出,进而起到防止结垢的作用。这种水处理的方法是在锅内进行的,故称锅内水处理法。

锅内加药处理不需要复杂的设备,对水质使用范围较大,而且投资小,成本低,操作简便。如果操作准确,效果非常理想。锅内水处理法对有些锅炉可独立使用,对有些结构复杂的锅炉应与树脂交换法配合使用,锅炉药剂是水处理设备的继续和补充,国外发达国家比我国做的好,就是因为两者并用。

所以说锅炉水处理,实际包括给水的水质处理和炉内加药处理,只有水处理而没有加药,炉水指标基本都达不到规定要求,锅炉也就不能在最佳水质状态下运行,这也是为什么有软化水设备,软化水也合格,锅炉还结生水垢的主要原因。 三、锅炉水垢形成的原因:

给水若不经过处理就进入锅炉,运行一段时间后,锅炉水侧受热面上就会牢固地附着一些固体沉积物,这种现象称为结垢。受热面上黏附着的固体沉积物就称为水垢。

在一定条件下,固体沉淀物也会在锅水中析出,呈松散的悬浮状,称为水渣。水渣可随排污除去,但如果排污不及时,部分水渣也会在受热面上或水流流动滞缓的部位沉积下来而转化

成水垢(通常称之为“二次水垢”)。

锅炉结垢的原因,首先是给水中含有钙镁硬度或铁离子、泥沙、悬浮物,或者含有硅酸盐、硫酸盐等物质;同时又由于锅炉高温高压的特殊条件,水中物质相互反应,吸附在受热面上,就形成水垢。水垢形成的主要过程为: 1.受热分解

在高温高压下,原来溶于水的某些钙、镁盐类(如碳酸氢盐)受热分解,变成难溶物质 而析出沉淀。 2.溶解度降低 在高温高压下,有些盐类(如硫酸钙、硅酸盐等)物质的溶解度随温度升高而大大降低, 达到一定程度后,便会析出沉淀。 3.锅水蒸发、浓缩

在高温高压下,锅水中盐类物质的浓度将随蒸发浓缩而不断增大,当达到过饱和时, 就会在受热面上析出沉淀。 4.相互反应及水渣的转化 给水中原来溶解度较大的盐类,在运行中与其他盐类相互反应,生成了难溶的沉淀物 质。如果反应在受热面上发生,就直接形成了水垢;如果反应在锅水中发生,则形成 水渣。只有在水渣浓度较低时,才能发挥水处理的作用,而水渣聚集到较高浓度时, 锅炉内部的受热面上容易生成二次水垢。因为水渣中有些是具有黏性的,当未被及时 排污除去时,就会转化成水垢。另外,有些腐蚀产物附着在受热面上,也往往易转化 成金属氧化物水垢。

上述这些析出的沉淀物质黏结在锅炉受热面上就形成了水垢,温度越高的部位,越易形成坚硬的水垢。

热水锅炉结垢原因。

热水锅炉结垢的主要原因是锅炉运行时水渣形成水垢,热水锅炉炉水不汽化,水中的杂质由于加热分解,相互反应而生成水渣。炉内水处理的目的和作用主要是让杂质生成悬浮力强,流动性好的水渣,以利于排出炉外。锅炉给水水质不良,补水量偏大都会使热水锅炉内有大量水渣。水渣生成后,最初以悬浮状态存在于锅炉水中,并随锅炉水循环。如果它不能及时通过排污管路排出炉外,当在炉内积聚到一个高浓度时,就会结成水垢。而事实证明,锅炉内水处理的防垢性能,只有水渣在低浓度下起作用。当水渣积到高浓度时就会在锅炉内受热面上生成二次水垢,或在循环流速低的部位沉积水渣。水垢和沉积锅筒底部的水渣对锅炉危害是很大的,对锅炉安全生产运行十分不利。 四、有软化水设备锅炉结垢的原因 1、管理方面原因

1.1 锅炉有关运行管理的规章制度执行不严 国家劳动部曾颁布了《锅炉房安全管理制度》,包括了司炉岗位责任制,锅炉水处理管理制度等八大制度,是全国统一的规范化制度。但一些单位只把《制度》贴在墙上,没有很好落实到行动上,有章不循。水处理工作马虎,水处理后的水质不合要求,残硬严重超标,导致锅炉结垢。

1.2 短期行为,只顾眼前不顾长远

有的单位实行承包经营后,领导存有短期行为,不愿花钱维修或更新。对锅炉检查中职能部门提出的水处理方面的意见不能及时整改落实,使锅炉在水处理失效状态下运行,水处理设备只起到简单的过滤作用,硬水进入锅炉必然结垢。 1.3 水处理设备不配套,化验工作跟不上

有的单位有水处理设备,但没有配化验设备,化验工作是水质监控的眼睛,经处理后的软水

是否达到GB1576-2008标准,树脂何时再生,交换容量变化如何等都需要化验才能进行相应的操作。如果长时间不进行再生,树脂失效,离子交换器成了过滤器,给水得不到软化,导致锅炉结。

1.4有的单位认为锅炉小,压力低,有无水处理无关重要,没有防垢措施,锅炉结垢严重,有的垢厚达10mm以上,还在继续运行。 2、水处理人员素质方面的原因

水处理工作是一项技术性较强的工作,要求配备合格的水处理人员,但是在实际工作中,一些单位负责水处理的人员,技术素质不高,工作责任心不强,化验不认真,怕麻烦,不及时取样化验,甚至照抄以往的化验记录,造成假象,表面上看水处理都合格,实际上不合格,导致锅炉结垢。 3 设备方面的原因

3.1 水处理设备能力与锅炉吨位不匹配 有的单位水处理能力小而锅炉负荷大,造成软水“供不应求”,为此加大数量,残硬大大超标,大量硬水进入锅炉,又没有其他防垢措施,所以锅炉必然结生水垢。 3.2 设备安装调试方面的问题

锅炉安装过程中,有的施工单位对水处理设备的安装调试技术不熟悉,造成安装不正确,有的水处理设备出厂时就不合格,但一样安装使用,造成“先天不足”。有的单位对树脂性能不太熟悉,采购时购进劣质树脂或废树脂,又未经必要的检验,就装入柱内投入运行,使出水硬度大大超标,导致结垢。 3.3 设备陈旧失修所致

这类问题比较普遍,一些单位的水处理设备由于年久失修,不免会出现各种故障,这也是正常现象,问题是出现故障后应及时发现并修复,明知出现故障却不维修的情况也不在少数。 3.4 系统与设备选用的问题 系统与设备的选用,应考虑到原水水质硬度。有些单位原水硬度属高硬度水(>6.5mmol/L),水处理系统仍采用单级离子交换设备,这就不能满足水质要求。因为单级钠树脂交换,对高硬度水,处理周期缩短,出水残硬较高,而且往往不稳定,时间一长,锅炉必然结垢。对此种水质宜采用双级钠离子处理设备串联运行。 4、原水水质方面的原因

4.1 硅酸根离子和硫酸根离子含量较高的水质,进入锅炉后易与Ca2+、Mg2+残硬生成硅酸盐垢和硫酸盐垢,这是一类坚硬难除的水垢,

4.2 原水浊度太高,超过GB1756-2008标准,尤其是那些直接使用河水、塘坝水等地表水作原水的单位,雨季期间原水中含大量泥质悬浮物,未经沉淀处理很容易使树脂堵塞,锅炉结垢加快。

4.3 有些地下水中含铁、锰杂质较高,易使树脂“中毒”失效。对强酸性树脂而言,对水中金属离子的吸附是有选择性的,其吸附强弱的规律为: Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+

阳离子树脂对铁的亲和力特强,吸附形成不可逆交换,用盐液不易交换下来。这就是常说的树脂“中毒”。当交换器防护层破、设备腐蚀后在酸性溶液的作用下,也常发生Fe3+“中毒”现象。树脂的铁污染通过观察树脂颜色变深即可发现。 5、药剂选用不当

对拥有单台低压小型锅炉的广大企事业单位,采用加药处理防止锅炉结垢,是一个简便经济实用的方法,但由于下述两个原因,达不到应有的效果,锅炉仍然结垢。

其一,药剂选择不当。传统的锅炉防垢剂,虽然价格便宜,但防垢效率低,只能减缓水垢生长速度,达不到彻底防垢效果。随着科学技术的发展,新的高效药剂已推向市场,由于