工业锅炉的水处理

工业锅炉的水处理

一、任务分析

了解水处理的方法及操作要点，确保锅炉安全经济运行。

二、相关专业知识

锅炉水处理的任务就是∶除去对锅炉有危害的杂质，防止锅炉结垢和腐蚀，保持蒸汽品质良好，保证锅炉安全经济运动。

锅炉水处理的方法，一般有锅外水处理和锅内水处理两类方法。

（一）锅外水处理

锅外水处理就是对进入锅炉之前的锅炉给水（包括补充水和回水）进行的各种水处理。绝大部分锅炉用水都必须进行锅外水处理。锅外水处理主要包括预处理、软化处理和除氧。

1.预处理

预处理的目的是除去水中影响离子交换过程或有害于离于交换的杂质，如悬浮物及胶体物等杂质，主要方法是混凝、沉淀、澄清和过滤。如果采用澄清的自来水作水源时，由于水厂通常已作了一定的预处理，所以一般可不进行预处理。

2.软化处理

对水的软化处理就是要消除或减少水中的Ca²⁺、Mg²⁺的含量和降低水的硬度，是对水处理的主要任务。

通常把含有高价金属离子（Ca²⁺、Mg²⁺）较多的水称为硬水。硬水易在锅炉受热面上结生水垢碱度过高易引起锅炉设备的碱化腐蚀、苛性脆化和发生汽水共腾。

水的软化处理的常用方法是离子软化法，如钠离子软化、部分钠离子软化、氢-钠离子软化等方法。

3.除氧

除氧就是去除水中的溶解氧。

（二）锅内水处理

锅内水处理是向锅炉内投入适量的药剂，使锅炉给水中的结垢物质转变为松散而又有流动性的水渣，然后从锅炉内排出，以达到减轻结垢、防止腐蚀及提高蒸汽品质的目的。

1.锅内水处理的适用范围

1）GB1576—2008《工业锅炉水质》规定，燃煤立式水管锅炉、立式火管锅炉、卧式内燃锅炉及出口蒸汽压力≤1.0MPa，蒸发量≤2t/h蒸汽和汽水两用锅炉以及热功率≤4.2MW的非管架式的承压和常压热水锅炉都可采用锅内水处理，但必须对锅炉的结垢、腐蚀和水质加强监督，认真做好加药、排污和清洗工作，给水总硬度应在4.0mmol/L以下。

2）对于给水进行锅外水处理的锅炉，还需要进行锅内水处理作为锅外水处理的继续和补充。

2.锅内加药处理的常用药剂

锅内加药处理常用的防垢药剂主要有氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠（俗称纯碱）、磷酸盐、栲胶、腐植酸钠和水质稳定剂（常用有机膦酸盐或有机羧酸盐）等。这些药剂虽然都有一定的阻垢作用，但也有其各自不同的特性。对于锅内加药处理来说，要达到良好的阻垢、防腐效果，往需根据水源水质和锅炉实际情况选用不同的药剂，按一定的比例配制成复合防垢剂。

常用的复合防垢剂配方有三钠一胶（碳酸钠、磷酸三钠、氢氧化钠和拷胶）、二钠一胶（碳酸钠、磷酸三钠和栲胶）、碳酸钠一腐植酸钠或水质稳定剂等。

3.防垢剂的作用

通常锅内加药处理所配用的复合防垢剂应起到以下几个作用

1）能与钙镁盐类反应，生成松散的水渣，可随锅炉排污除去，或生成非沉淀的稳定络合物，起到防止结垢的作用。

2）能使锅水保持一定的pH值和碱度，使金属保护膜稳定，从而防止锅炉金属的腐蚀；同时也可更好地达到防垢的效果。

3）能在金属表面生成良好的保护膜，以防止金属的腐蚀。

4）能促使已生成的水垢脱落，起到除垢的作用。

此外，有的复合防垢剂还配有除氧剂，以防止锅炉的氧腐蚀。

三、任务实施

（一）锅内水处理的加药方法

锅内水处理的加药方法总体来说有间断加药和连续加药两类。

1.间断加药

间断加药就是每隔一定时间，向给水或锅水中加药一次。间断加药方法设备简单，投资小，易操作，但锅水的药液浓度变化较大，一般只适用于低压小型锅炉的锅内水处理。

间断加药的方法有多种，例如，设有给水箱的，可直接将配好的一定量的药液加到给水箱中若没有给水箱的，可在给水管路中装设加药罐，通过给水泵（见图6-1）或注水器（见图6-2）将药液直接加入到锅炉中。

2.间断加药的操作方法

以最常用的给水泵简易加药装置为例，如药剂为固体，则先将其放入耐碱的容器中，用热水将其溶解成一定浓度的药液，然后进行下列操作

1）关闭阀2和阀3，打开阀5，排去加药罐底部沉积的杂质。

2）关闭阀5，开启阀4，将药液加入到加药罐中（弃去不溶沉淀物），加完后关闭阀4。

3）关闭阀1，开启阀2和阀3，利用给水泵将药液带入锅水中（见图6-1）。

3.连续加药

连续加药就是将药剂配成一定浓度的药液，通过一定的加药装置，随锅炉给水连续而均匀地加入到锅炉内。这种方法由于其加药与锅炉进水同步，所以锅水中的药液浓度可保持均匀，锅水的相关指标测定值维持平稳。

连续加药的装置最常用的为活塞泵加药装置（见图6-3），加药操作较为简单∶将一定量的药剂加入到药罐后，就能利用活塞泵自动将药剂连续而均匀地加入到锅炉中。锅水中药剂浓度的调整可通过调节药液出口阀的开度来控制。

（二）锅内加药处理的注意事项

1.根据化验结果调整加药量

每班都应进行水质化验监测，若锅水相关指标不合格的，应及时调整加药量。采用间断加药的，应按时按量加药，避免一次性大量加药。

2.先除垢，再防垢

对于已结有较多水垢的锅炉，采用锅内加药处理前，应预先将水垢清除，以免锅炉在运行中由于药剂的作用使水垢脱落后造成堆积或堵塞管道而引起事故。

3.合理排污

锅内加药处理时若排污过少或不及时，锅内水渣沉积过多，不但易使水渣转化成二次水垢，而且影响蒸汽品质但排污过多，不但浪费药剂，损失热能，而且降低了锅水中的药剂浓度也不利防垢。对于采用间断加药方法的，一般应先排污后加药。

4.定期停炉检查

锅内加药处理的效果如何，只有在停炉检查时才能看到。所以，一般锅炉每运行半年左右，应停炉检查防垢的效果。若防垢效果不理想的，应查清原因，及时调整，并彻底清除锅内的水渣或水垢。

5.防止省煤器管阻塞

对有省煤器且出口温度超过70℃的锅炉，采用锅内加药处理时，药液宜直接加到锅筒或省煤器出口的给水管道中，以防省煤器中产生大量水渣而阻塞省煤器管。

（三）搞好锅内水处理的关键

1）什么样的水质用什么样的药剂。

2）投药切不可多也不可少。

3）一定要根据化验结果，进行科学排污。

4）要做到严格监督锅水品质，以指导加药和排污作业。