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1、鍋爐水處理與蒸汽凈化鍋爐水處理與蒸汽凈化 2.雜質(zhì)危害雜質(zhì)危害 結(jié)垢結(jié)垢 水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很小，使管壁溫度急劇增加水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很小，使管壁溫度急劇增加。結(jié)垢是不溶鹽分隨著蒸發(fā)而析出，有鈣鎂垢，硅酸鹽垢，鐵垢和銅垢等結(jié)垢是不溶鹽分隨著蒸發(fā)而析出，有鈣鎂垢，硅酸鹽垢，鐵垢和銅垢等腐蝕腐蝕 金屬減薄，強(qiáng)度降低，縮短鍋爐使用年限金屬減薄，強(qiáng)度降低，縮短鍋爐使用年限 金屬與介質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)作用遭到損壞或者破壞。有化學(xué)腐蝕和電金屬與介質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)作用遭到損壞或者破壞。有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕。（1 1）氣體腐蝕：鐵與氧氣，二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)）氣體腐蝕：鐵與氧氣，二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)（2 2）堿

2、性腐蝕：）堿性腐蝕：NaOHNaOH(3)(3)垢下腐蝕垢下腐蝕 蒸汽污染蒸汽污染 在過熱器、管道閥門和汽輪機(jī)葉片等處形成鹽垢沉積，造成過熱器爆在過熱器、管道閥門和汽輪機(jī)葉片等處形成鹽垢沉積，造成過熱器爆管、管道堵塞以及汽輪機(jī)出力和效率降低。管、管道堵塞以及汽輪機(jī)出力和效率降低。二、鍋內(nèi)腐蝕二、鍋內(nèi)腐蝕氣體腐蝕氣體腐蝕：主要為金屬：主要為金屬Fe與水中與水中O2,CO2氣體發(fā)生反應(yīng)；氣體發(fā)生反應(yīng)；堿性腐蝕堿性腐蝕，由鐵以及管壁上非鐵成分及其爐水組成一系列，由鐵以及管壁上非鐵成分及其爐水組成一系列電池，電池，NaOH濃度越高，溫度越大，腐蝕越嚴(yán)重；濃度越高，溫度越大，腐蝕越嚴(yán)重；垢下腐蝕垢下腐蝕

3、，分為酸性和堿性垢下腐蝕，酸性垢下腐蝕是，分為酸性和堿性垢下腐蝕，酸性垢下腐蝕是H2在垢下生成和積累不能擴(kuò)散出去導(dǎo)致在垢下生成和積累不能擴(kuò)散出去導(dǎo)致H2滲透到金屬中，也滲透到金屬中，也為脆性腐蝕或氫脆。堿性垢下腐蝕是在多空垢下，蒸濃爐為脆性腐蝕或氫脆。堿性垢下腐蝕是在多空垢下，蒸濃爐水中很高濃度的游離的水中很高濃度的游離的NaOH，腐蝕氧化膜，也產(chǎn)生，腐蝕氧化膜，也產(chǎn)生H2機(jī)械應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)電化學(xué)作用機(jī)械應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)電化學(xué)作用：磨損腐蝕，腐蝕疲勞，：磨損腐蝕，腐蝕疲勞，苛性脆化?？列源嗷Ｈ⑺幚矸椒捌湎到y(tǒng)三、水處理方法及其系統(tǒng) 1.1.水的凈化處理水的凈化處理 混凝混凝 沉淀沉淀

4、過濾過濾2.2.水的軟化處理水的軟化處理-去除去除硬度硬度（1 1）熱力軟化法）熱力軟化法（2 2）藥劑軟化法）藥劑軟化法（3 3）離子交換軟化法）離子交換軟化法 凈化、軟化、除鹽、除氣、爐水防垢凈化、軟化、除鹽、除氣、爐水防垢 4.4.水的除氣處理水的除氣處理(O(O2 2、COCO2 2)(1)(1)藥劑除氧。藥劑除氧。還原劑（還原劑（NaNa2 2SOSO3 3和聯(lián)胺和聯(lián)胺N N2 2H H4 4）與水中）與水中O O2 2發(fā)生反應(yīng)。注意發(fā)生反應(yīng)。注意N N2 2H H4 4易揮發(fā)且有毒。藥劑貴。易揮發(fā)且有毒。藥劑貴。(2)(2)熱力除氧。熱力除氧。O O2 2隨溫度升高而逸出，可將隨溫

5、度升高而逸出，可將O O2 2、COCO2 2、N N2 2等氣體都除去，效果穩(wěn)定可靠，含鹽量不增加，等氣體都除去，效果穩(wěn)定可靠，含鹽量不增加，但耗汽量較高。真空除氧可節(jié)約能源。但耗汽量較高。真空除氧可節(jié)約能源。(3)(3)解析除氧解析除氧。降低水面上某種氣體的分壓力，該降低水面上某種氣體的分壓力，該氣體將會(huì)從水中逸出。氣體中的氣體將會(huì)從水中逸出。氣體中的O O2 2與熱木炭反應(yīng)與熱木炭反應(yīng)生成生成COCO2 2，成為無氧氣。只能除氧，除氧水的，成為無氧氣。只能除氧，除氧水的COCO2 2含量增加。含量增加。(4)(4)除除COCO2 2 。解析方法，空氣與含解析方法，空氣與含COCO2 2的

6、水接觸。的水接觸。15152 2 蒸汽凈化蒸汽凈化 一、蒸汽污染及蒸汽品質(zhì)一、蒸汽污染及蒸汽品質(zhì) 1.1.蒸汽污染蒸汽污染總鹽分總鹽分 機(jī)械性攜帶：蒸汽機(jī)械性攜帶：蒸汽中含有鹽分的爐水中含有鹽分的爐水水滴水滴 溶解性攜帶溶解性攜帶:直直接溶解在蒸汽中接溶解在蒸汽中的鹽分的鹽分 總攜帶系數(shù)總攜帶系數(shù)蒸汽攜帶鹽分導(dǎo)蒸汽攜帶鹽分導(dǎo)致蒸汽品質(zhì)惡化致蒸汽品質(zhì)惡化 蒸汽含鹽量取決蒸汽含鹽量取決于蒸汽濕度于蒸汽濕度，鹽分在蒸汽中的鹽分在蒸汽中的溶解能力溶解能力a ay y，爐，爐水含鹽量水含鹽量S Slsls。降低熱能的有效利用；蒸汽中合有過多的雜質(zhì)會(huì)引起過熱器受熱面、汽輪機(jī)通流部分或蒸汽管道沉積鹽垢。沉積

7、在過熱器受熱面管子中，將使管壁溫度升高，可能將管子燒壞；沉積在汽輪機(jī)的通流部分，將使蒸汽的流通截面減小葉片粗糙度增加，甚至改變?nèi)~片的型狀使汽輪機(jī)的阻力增大，出力和效率降低，沉積在蒸汽管道的閥門可能引起閥門動(dòng)作失靈以及閥門漏汽。蒸汽污染的后果 影響機(jī)械攜帶的主要因素影響機(jī)械攜帶的主要因素蒸汽壓力。蒸汽壓力。pp，()而而，w wfyfy，d dfyfy，汽水不易分離；飽和水的表面張，汽水不易分離；飽和水的表面張力和汽泡直徑隨都減小，汽泡破碎時(shí)形成的水滴力和汽泡直徑隨都減小，汽泡破碎時(shí)形成的水滴直徑小，直徑小，。p p15MPa15MPa，pp，。飛逸速度飛逸速度w wfyfy：水滴直徑一定，將水

8、滴帶走的汽速：水滴直徑一定，將水滴帶走的汽速 汽速越大，飛逸直徑也越大，蒸汽濕度增加汽速越大，飛逸直徑也越大，蒸汽濕度增加 2.2.蒸汽含鹽機(jī)理蒸汽含鹽機(jī)理 （1 1）機(jī)械性攜帶）機(jī)械性攜帶 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷區(qū)：區(qū)：n=1n=13 3。D D不大，不大，ww較小，較小，增加較慢增加較慢區(qū)：區(qū)：n=2.5n=2.54 4。DD，爐水飛濺增加，爐水飛濺增加，ww，區(qū)：區(qū)：n=8n=81010。ww；汽泡增加使蒸汽空間；汽泡增加使蒸汽空間高度減??；液面劇烈波動(dòng)，泡沫被帶走，高度減?。灰好鎰×也▌?dòng)，泡沫被帶走，電站鍋爐要求電站鍋爐要求0.030.03，即，即D DD D1 1。蒸汽空間高度蒸汽空間高度

9、 h hq q很小，很小，很大。隨著很大。隨著h hq q的增加，的增加，急劇減少急劇減少h hq q0.6m0.6m，大水滴不能被攜帶，大水滴不能被攜帶，變化平緩變化平緩爐水含鹽量爐水含鹽量 S SlslsS Sljlj S Slsls，爐水表面張力增大爐水表面張力增大，汽泡液膜很薄，破裂時(shí)水，汽泡液膜很薄，破裂時(shí)水滴細(xì)??；滴細(xì)??；爐水粘度增大爐水粘度增大，小汽泡浮升速度慢，不易合并，小汽泡浮升速度慢，不易合并成大汽泡，成大汽泡，h hq q。隨著隨著S Slsls，S Sq q，當(dāng)，當(dāng)S SlslsS Sljlj時(shí)，時(shí)，而且，而且S Sq q隨著隨著DD，S Sljlj值值 提高蒸汽品質(zhì)的

10、提高蒸汽品質(zhì)的措施措施 提高給水品質(zhì)；提高給水品質(zhì)；改進(jìn)鍋筒內(nèi)部裝置；改進(jìn)鍋筒內(nèi)部裝置；增加爐水排污量。增加爐水排污量。（2 2）蒸汽選擇性）蒸汽選擇性攜帶機(jī)理攜帶機(jī)理飽和蒸汽飽和蒸汽溶鹽能力取決于其在溶鹽能力取決于其在飽和蒸汽中的溶解度（分配飽和蒸汽中的溶解度（分配系數(shù)）系數(shù)）選擇性選擇性 分配系數(shù)分配系數(shù) nn，a ay y第一類：第一類：n n1.01.0，在蒸汽中溶解度最大，但是爐水中含量，在蒸汽中溶解度最大，但是爐水中含量少，所以蒸汽中的含量不會(huì)大；少，所以蒸汽中的含量不會(huì)大；第二類：第二類：n n1.01.03.03.0，弱電解質(zhì)，在水中含量最高的是，弱電解質(zhì)，在水中含量最高的是H

11、 H2 2SiOSiO3 3，溶解度，溶解度ay較大；較大；第三類：第三類：n n4 4，難溶鹽分，一般不用考慮。，難溶鹽分，一般不用考慮。壓力壓力 pp，蒸汽與水的性質(zhì)即溶，蒸汽與水的性質(zhì)即溶鹽能力接近，鹽能力接近，a ay y。pHpH值值 爐水中硅酸鹽與爐水中硅酸鹽與H2SiO3之間處于水解平衡狀態(tài)之間處于水解平衡狀態(tài) HSiOHSiO3 3-+H+H2 2O HO H2 2SiOSiO3 3+OH+OH-提高提高pHpH，OHOH-，平衡向左，平衡向左，H H2 2SiOSiO3 3，硅酸，硅酸a ay y，硅酸鹽硅酸鹽。但但pHpH應(yīng)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不能采用這個(gè)方法來減小應(yīng)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

12、，不能采用這個(gè)方法來減小硅酸含量硅酸含量。二、蒸汽溶鹽的凈化二、蒸汽溶鹽的凈化蒸汽清洗、分段蒸發(fā)蒸汽清洗、分段蒸發(fā)三、汽水分離三、汽水分離 分離原理分離原理重力分離。重力分離。利用蒸汽與水的密度差在一定空間中利用蒸汽與水的密度差在一定空間中進(jìn)行自然分離進(jìn)行自然分離離心力分離。離心力分離。利用汽流旋轉(zhuǎn)時(shí)蒸汽與水產(chǎn)生不同利用汽流旋轉(zhuǎn)時(shí)蒸汽與水產(chǎn)生不同的離心力進(jìn)行分離的離心力進(jìn)行分離慣性力分離。慣性力分離。利用汽流改變方向時(shí)蒸汽與水產(chǎn)生利用汽流改變方向時(shí)蒸汽與水產(chǎn)生不同的慣性力進(jìn)行分離不同的慣性力進(jìn)行分離水膜分離。水膜分離。利用蒸汽與水的不同粘性，使水粘附利用蒸汽與水的不同粘性，使水粘附在固體壁面上

13、形成水膜流下而進(jìn)行分離在固體壁面上形成水膜流下而進(jìn)行分離 分類分類 粗分離（一次分離）：將大部分蒸汽分離出來，粗分離（一次分離）：將大部分蒸汽分離出來，并消除汽水混合物流動(dòng)動(dòng)能并消除汽水混合物流動(dòng)動(dòng)能 細(xì)分離（二次分離）：進(jìn)一步降低蒸汽濕度細(xì)分離（二次分離）：進(jìn)一步降低蒸汽濕度1.1.汽水粗分離裝置汽水粗分離裝置（1 1）水下孔板）水下孔板 汽墊使蒸汽比較均勻地流汽墊使蒸汽比較均勻地流經(jīng)孔板經(jīng)孔板,均衡鍋筒內(nèi)蒸均衡鍋筒內(nèi)蒸發(fā)面負(fù)荷發(fā)面負(fù)荷 （2 2）擋板）擋板 消除汽水混合物進(jìn)入鍋筒消除汽水混合物進(jìn)入鍋筒時(shí)動(dòng)能，對(duì)流體起到導(dǎo)時(shí)動(dòng)能，對(duì)流體起到導(dǎo)向和分離作用向和分離作用（3 3）旋風(fēng)分離器）旋風(fēng)

14、分離器 鍋內(nèi)旋風(fēng)分離器（立式、臥鍋內(nèi)旋風(fēng)分離器（立式、臥式和渦輪式）式和渦輪式）鍋外旋風(fēng)分離器鍋外旋風(fēng)分離器2.2.汽水細(xì)分離裝置汽水細(xì)分離裝置 （1 1）集氣管）集氣管 均勻沿鍋筒長度方向的蒸汽負(fù)荷，延長在汽均勻沿鍋筒長度方向的蒸汽負(fù)荷，延長在汽空間的滯留時(shí)間，改善汽水分離效果?？臻g的滯留時(shí)間，改善汽水分離效果。（2 2）蝸殼分離器）蝸殼分離器 切線方向進(jìn)入蝸殼，切線方向進(jìn)入蝸殼，在離心力作用下將汽水在離心力作用下將汽水分離，汽流多次轉(zhuǎn)彎在分離，汽流多次轉(zhuǎn)彎在慣性力作用下進(jìn)一步分慣性力作用下進(jìn)一步分離，進(jìn)入集汽管內(nèi)輸出。離，進(jìn)入集汽管內(nèi)輸出。（3 3）勻汽孔板）勻汽孔板 均勻蒸汽空間負(fù)荷分均

15、勻蒸汽空間負(fù)荷分布，降低蒸汽的上升速布，降低蒸汽的上升速度，增強(qiáng)汽空間的重力度，增強(qiáng)汽空間的重力分離效果。分離效果。（4 4）波形板百葉窗）波形板百葉窗 多次轉(zhuǎn)彎改變流動(dòng)多次轉(zhuǎn)彎改變流動(dòng)方向，依靠慣性力或方向，依靠慣性力或粘性力使汽水分離。粘性力使汽水分離。中壓鍋爐水平布置中壓鍋爐水平布置 高壓鍋爐垂直布置高壓鍋爐垂直布置 （5 5）鋼絲網(wǎng)分離器）鋼絲網(wǎng)分離器 利用慣性分離和液利用慣性分離和液膜分離，使水分粘附膜分離，使水分粘附在網(wǎng)上流下。在網(wǎng)上流下。在設(shè)計(jì)汽水分離裝置時(shí)，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：在設(shè)計(jì)汽水分離裝置時(shí)，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1、使鍋筒內(nèi)的蒸汽負(fù)荷沿鍋長筒度和寬度分布均勻。、使鍋筒內(nèi)的蒸汽負(fù)荷沿鍋長筒度和寬度分布均勻。2、防止汽水混合物、蒸汽和水的流體對(duì)水面發(fā)生防止汽水混合物、蒸汽和水的流體對(duì)水面發(fā)生沖擊。沖擊。3、防止水滴粉碎盡量避免微小水滴的出現(xiàn)。、防止水滴粉碎盡量避免微小水滴的出現(xiàn)。4、組織好分離設(shè)備的琉水，盡量壁面分離后的水組織好分離設(shè)備的琉水，盡量壁面分離后的水滴被汽流第二次帶走滴被汽流第二次帶走5、防止汽泡帶入下降管中，影響水循環(huán)的可靠性。防止汽泡帶入下降管中，影響水循環(huán)的可靠性。6、制造安裝簡單檢查維修方便。制造安裝簡單檢查維修方便。