C11工业锅炉用水的基础知识.pptx

Page 1C1-1 工业锅炉用水的基础知识工业锅炉用水的基础知识v1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环v2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v3.工业锅炉水处理工作的任务工业锅炉水处理工作的任务Page 21.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环v 1.1 基本概念基本概念 锅炉(boiler)：由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。下面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。化学能、电能、化学能、电能、高温烟气的热能等高温烟气的热能等具有一定热能的蒸汽具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体、高温水或有机热载体能量转换设备能量转换设备锅炉水处理的重要性 如果不能很好地控制锅炉水质，就会给如果不能很好地控制锅炉水质，就会给锅炉安全经济运行带来严重的影响，主要表锅炉安全经济运行带来严重的影响，主要表现在：结垢、腐蚀、影响蒸汽品质。现在：结垢、腐蚀、影响蒸汽品质。Page 3v1.2 锅炉用水名称锅炉用水名称天然水天然水自来水自来水原水原水地下地下水：含盐量较高，普遍含水：含盐量较高，普遍含Fe2+地表水：受自然环境影响大地表水：受自然环境影响大补给水补给水生产回水生产回水锅水锅水排污水排污水：工业锅炉用水的主要水源：工业锅炉用水的主要水源：按净化处理方法不同分为清水、软化水、除盐水：按净化处理方法不同分为清水、软化水、除盐水：近似于蒸馏水，应最大限度的回收利用：近似于蒸馏水，应最大限度的回收利用给水给水：在锅炉内受热沸腾的水：在锅炉内受热沸腾的水：排放掉的锅水：排放掉的锅水1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page 4v 1.3 天然水中的杂质天然水中的杂质粒径粒径mm10-10-10-510-410-310-210-1110分类分类溶解物溶解物胶体胶体悬浮物悬浮物特征特征透明透明光照下浑浊光照下浑浊浑浊浑浊肉眼可见肉眼可见观测方法观测方法电子显微镜电子显微镜显微镜显微镜肉眼肉眼运动特点运动特点布朗运动布朗运动重力下沉重力下沉处理方法处理方法离子交换离子交换超滤超滤精密过滤精密过滤自然沉淀过滤自然沉淀过滤电渗析电渗析反渗透反渗透混凝土混凝土澄清过滤澄清过滤自然沉淀自然沉淀不溶于水的分不溶于水的分子团子团不溶于水不溶于水成分成分离子、分离子、分子、气体子、气体铁、硅、铝化铁、硅、铝化合物，腐殖质合物，腐殖质砂子、黏土、动植物腐败物砂子、黏土、动植物腐败物1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page 5 各各类类杂杂质质的的危危害害悬浮杂质悬浮杂质形成沉积物，影响锅炉的传热和锅水循环，严重时堵塞炉管，造成停炉。胶体杂质胶体杂质在受热面结成水垢或泥渣黏附物，有机胶体会使锅水产生泡沫，浓缩后引起汽水共腾。气体杂质气体杂质溶解氧对金属有强烈的腐蚀作用；含有游离CO2的水具有一定酸性，对金属有腐蚀作用，并破坏金属表面的氧化膜从而加剧溶解氧对金属的腐蚀。离子杂质离子杂质Ca2+、Mg2+易与CO32-、SO42-产生难溶化合物形成水垢；HCO3-分解和水解后的CO32-容易造成结垢，而OH-会提高锅水的相对碱度。蒸汽锅炉锅筒内蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大的水滴被蒸汽大量带走的现象量带走的现象1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page v 1.4 锅炉水循环锅炉水循环 水循环对水循环对锅炉安全运行锅炉安全运行具有很重要的意义。连续流动的水具有很重要的意义。连续流动的水汽混合物能够使在高温条件下工作的锅炉金属部件正常运转。汽混合物能够使在高温条件下工作的锅炉金属部件正常运转。水循环原理水循环原理形成水循环的原因：形成水循环的原因：左立管内的水左立管内的水加热变成汽水混合物，密度变小，加热变成汽水混合物，密度变小，而右立管内的水是冷的，密度较大，而右立管内的水是冷的，密度较大，密度差就是压力差密度差就是压力差。水循环意义水循环意义这种依靠水的密度差而发生的循环流动称为这种依靠水的密度差而发生的循环流动称为自然循环自然循环。1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page v 1.4 锅炉水循环锅炉水循环（1）水冷壁管的水循环）水冷壁管的水循环水冷壁水冷壁：水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。炉膛的火焰的热量。主要作用主要作用：吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的；都是有利的；水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价材消耗量及锅炉造价。1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page 8v 1.4 锅炉水循环锅炉水循环（1）水冷壁管的水循环）水冷壁管的水循环循环倍率循环倍率：循环回路中的水流量与所产生的蒸汽流之比。：循环回路中的水流量与所产生的蒸汽流之比。其数值表示，其数值表示，1kg的水在循环回路中循环多少次才能完全的水在循环回路中循环多少次才能完全变成蒸汽。变成蒸汽。越小越好，但不能太小。越小越好，但不能太小。一般工业锅炉的循环倍率为一般工业锅炉的循环倍率为20左右，即产生蒸汽为左右，即产生蒸汽为5%。1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page 9v 1.4 锅炉水循环锅炉水循环（2）对流管束的水循环）对流管束的水循环对流管束对流管束：主要以：主要以对流传热对流传热方式工作的管束。其上端和方式工作的管束。其上端和上锅筒连接上锅筒连接,下端和下锅筒连接。下端和下锅筒连接。工作原理工作原理：在自然循环锅炉中，对流管束的受热情况不在自然循环锅炉中，对流管束的受热情况不同，受热强的管子成为上升管，受热弱的管子成为下降同，受热强的管子成为上升管，受热弱的管子成为下降管，形成循环回路。管，形成循环回路。1.工业锅炉用水及锅炉水循环工业锅炉用水及锅炉水循环Page 10v 2.1 水垢水垢锅水中的杂质达到饱和时会有锅水中的杂质达到饱和时会有固体物质析出固体物质析出，若悬浮在锅水中就是，若悬浮在锅水中就是水渣，若水渣，若沉积在受热面上沉积在受热面上就是水垢。就是水垢。导热系数导热系数：表示物体导热能力的物理量，其物理意义是当物体两表示物体导热能力的物理量，其物理意义是当物体两个面间温度差为个面间温度差为1K，厚度为，厚度为1m和导热面积为和导热面积为1m2的情况下，单位时的情况下，单位时间内传递的热量。间内传递的热量。单位为单位为W/(mK)。物体的导热系数值越大，说明其导热能力越强。物体的导热系数值越大，说明其导热能力越强。2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害Page 11 浪费燃料浪费燃料燃料燃烧所放出的热燃料燃烧所放出的热量不能迅速传递到锅量不能迅速传递到锅水中，大量的热量被水中，大量的热量被烟气带走，锅炉的热烟气带走，锅炉的热效率下降。效率下降。危害危害2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.1 水垢水垢Page 12 受热面损坏受热面损坏因为传热性能变差，锅水因为传热性能变差，锅水不能快速升温，而炉膛和不能快速升温，而炉膛和烟气温度升高，这就使受烟气温度升高，这就使受热面两侧的温差增大。热面两侧的温差增大。当受热面金属的温度超过当受热面金属的温度超过正常工作条件的温度时，正常工作条件的温度时，称为称为金属过热金属过热。危害危害金属温度升高会使金属伸长，金属温度升高会使金属伸长，有可能引起炉管龟裂。有可能引起炉管龟裂。2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.1 水垢水垢Page 13 锅炉出力下降锅炉出力下降锅炉出力锅炉出力即锅炉的额定蒸发量或额定产热量。即锅炉的额定蒸发量或额定产热量。锅炉结垢后，由于传热性能变差，要达到相同的锅炉出力锅炉结垢后，由于传热性能变差，要达到相同的锅炉出力就要过消耗燃料。就要过消耗燃料。但锅炉的受热面是一定的，随着结垢厚度增加，燃料消耗但锅炉的受热面是一定的，随着结垢厚度增加，燃料消耗受到限制，必然会使锅炉的出力下降。受到限制，必然会使锅炉的出力下降。危害危害2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.1 水垢水垢Page 14 消耗化学除垢药剂消耗化学除垢药剂常用化学药剂（酸、碱）进行除垢，不仅消常用化学药剂（酸、碱）进行除垢，不仅消耗大量的化学耗大量的化学药品药品及及污染环境污染环境，而且因酸洗方法不当或酸洗频繁，而且因酸洗方法不当或酸洗频繁影响锅影响锅炉使用寿命炉使用寿命。危害危害2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.1 水垢水垢Page 15金属构件破损金属构件破损变薄、凹陷，甚至穿孔，降低金属强度，变薄、凹陷，甚至穿孔，降低金属强度，缩短锅炉使用寿命。缩短锅炉使用寿命。增加锅水中的结垢成分增加锅水中的结垢成分铁化合物被锅水携带到锅炉受热面上后，容易与其他杂质结成铁化合物被锅水携带到锅炉受热面上后，容易与其他杂质结成水垢。水垢。产生垢下腐蚀产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢，容易引起与水垢结构的金属铁的腐蚀，而含有高价铁的水垢，容易引起与水垢结构的金属铁的腐蚀，而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.2 腐蚀腐蚀Page 1汽水共腾汽水共腾：蒸汽锅炉锅筒内：蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现的水滴被蒸汽大量带走的现象。象。产生原因产生原因：由于锅炉运由于锅炉运行操作不当或锅炉结构问行操作不当或锅炉结构问题；题；锅水中含有杂质。锅水中含有杂质。2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.3 汽水共腾汽水共腾Page 1蒸汽受到严重污染；蒸汽受到严重污染；过热器管和蒸汽流通管道产生积盐，严重时管道堵塞，过热器管和蒸汽流通管道产生积盐，严重时管道堵塞，或发生爆管；或发生爆管；使过热蒸汽的过热温度下降；使过热蒸汽的过热温度下降；水面计内充有气泡，造成液面分辨不清；水面计内充有气泡，造成液面分辨不清；产生水锤作用，造成蒸汽系统连接处损坏；产生水锤作用，造成蒸汽系统连接处损坏；引起蒸汽阀门、回水弯头部位和过热器内的腐蚀。引起蒸汽阀门、回水弯头部位和过热器内的腐蚀。危害危害2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.3 汽水共腾汽水共腾Page 18加强锅炉操作管理；加强锅炉操作管理；控制锅水的含盐量；控制锅水的含盐量；减少悬浮物、油脂及其他有机物进入锅内；减少悬浮物、油脂及其他有机物进入锅内；采用锅内加药处理时，注意控制加药量。采用锅内加药处理时，注意控制加药量。解解 决决 方方 法法2.水质不良对锅炉的危害水质不良对锅炉的危害v 2.3 汽水共腾汽水共腾Page 19v 3.1 汽水监督汽水监督汽水监督汽水监督（化学监督）（化学监督）：锅炉运行时，根据国家：锅炉运行时，根据国家规定的标准，对锅炉的给水、锅水以及蒸汽等进规定的标准，对锅炉的给水、锅水以及蒸汽等进行化学分析，检查汽水品质是否符合要求。行化学分析，检查汽水品质是否符合要求。对任何类型的锅炉都十分必要，对锅炉的安全运对任何类型的锅炉都十分必要，对锅炉的安全运行起着行起着“哨兵哨兵”的作用。的作用。3.工业锅炉水处理工作的任务工业锅炉水处理工作的任务Page 20锅外化学处理锅外化学处理其目的是保证锅炉补给水的合格，处理之后的水有软化水、其目的是保证锅炉补给水的合格，处理之后的水有软化水、除盐水、除碱水等。除盐水、除碱水等。需要根据炉、水的不同选择适当的水处理设备和系统。需要根据炉、水的不同选择适当的水处理设备和系统。锅内加药处理锅内加药处理根据锅水的水质情况，向锅内定量头家防垢剂或其他药剂，根据锅水的水质情况，向锅内定量头家防垢剂或其他药剂，以保证锅水的各项指标符合标准。以保证锅水的各项指标符合标准。3.工业锅炉水处理工作的任务工业锅炉水处理工作的任务v 3.2 锅炉用水处理锅炉用水处理Page 21运行锅炉的防腐运行锅炉的防腐有除氧装置有除氧装置监督其除氧效果；监督其除氧效果；无除氧装置无除氧装置投加防腐蚀药剂。投加防腐蚀药剂。停用锅炉的保护停用锅炉的保护根据停炉时间的长短采取相应的保护措施。根据停炉时间的长短采取相应的保护措施。3.工业锅炉水处理工作的任务工业锅炉水处理工作的任务v 3.3 锅炉腐蚀的防护锅炉腐蚀的防护Page 22新安装的锅炉新安装的锅炉煮炉煮炉用一定浓度的碱剂，在加热条件下，将锅筒和炉管内积留用一定浓度的碱剂，在加热条件下，将锅筒和炉管内积留尘土和油污清洗掉。尘土和油污清洗掉。旧锅炉旧锅炉除垢除垢根据水垢的种类，进行酸洗除垢工作。根据水垢的种类，进行酸洗除垢工作。3.工业锅炉水处理工作的任务工业锅炉水处理工作的任务v 3.4 锅炉的化学清洗锅炉的化学清洗