項(xiàng) 目 | 熱 水 溫 度 | |||
≤95℃ | ＞95℃ | |||
采用爐內(nèi)加藥處理 | 采用爐外化學(xué)處理 | |||
補(bǔ) 給 水 | 循 環(huán) 水 | 補(bǔ) 給 水 | 循 環(huán) 水 | |
懸浮物（mg/L） 總硬度（毫克當(dāng)量/升） pH值（25℃） 溶解氧（mg/L） | ≤20 ≤6 ＞7 ? | ? ? 10~12 ? | ≤5 ≤0.7 ＞7 ≤0.1 | ? ? 8.5~10 ≤0.1 |
表4 熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
注：當(dāng)用爐外化學(xué)水處理時(shí)，應(yīng)符合熱水溫度≥95℃的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
余熱鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合同類型、同參數(shù)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。特殊結(jié)構(gòu)和余熱鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由設(shè)計(jì)單位另行規(guī)定。
（二） 鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇
選擇鍋爐給水和爐水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循以下兩條原則：
1． 鍋爐的壓力和溫度：低壓鍋爐的壓力界限一般按≤1MPa（10kgf/cm＜sup＞2＜sup＞）、1~1.6MPa（10~16kgf/cm＜sup＞2＜sup＞）1.6~25MPa（16~25kgf/cm＜sup＞2＜sup＞）劃分。飽和蒸汽的溫度隨壓力的升降而變化，因此可以根據(jù)蒸汽壓力進(jìn)行選擇。由于爐水雜質(zhì)在鍋爐內(nèi)部的物理化學(xué)變化過(guò)程與溫度成函數(shù)關(guān)系，所以當(dāng)溫度、壓力變化時(shí)，雜質(zhì)對(duì)鍋爐本體和蒸汽品質(zhì)都不同程度的影響。
（1） 鍋爐的溫度、壓力越高，爐水水質(zhì)對(duì)鍋爐的結(jié)垢敏感性越大。因?yàn)榇蠖鄶?shù)鹽類的溶解度隨水溫的升高而降低，如碳酸鈣、氫氧化鎂和硫酸鈣的溶解度即如此。在高溫條件下還會(huì)生成鐵垢與銅垢。
（2） 鍋爐的溫度、壓力越高，爐水雜質(zhì)對(duì)鍋爐的影響越大。因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí)，電解質(zhì)水溶液的電阻值隨之降低，各離子在溶液中的擴(kuò)散速度加快，所以與金屬接觸進(jìn)行腐蝕的速度也加快。
（3） 鍋爐的溫度、壓力越高，某些鹽類的分解率也越高。例如，碳酸鈉的分解率即隨壓力的增大而提高。當(dāng)碳酸鈉分解，生成游離二氧化碳多到一定程度時(shí)，就會(huì)引起苛性脆化和蒸汽品質(zhì)惡化。
（4） 鍋爐的溫度、壓力越高，對(duì)蒸汽品質(zhì)的影響越大。蒸汽品質(zhì)的惡化，主要是由蒸汽帶水和蒸汽中溶解鹽類的增加造成。由于鍋爐工作壓力、溫度的升高，爐水的表面張力會(huì)降低，容易形成小水滴，致使蒸汽空間中小水滴的數(shù)目增多。壓力升高，蒸汽密度就增大；汽和水之間的比重差就減小，因而壓力越高，蒸汽就越容易帶水。壓力越高，由于水質(zhì)不良造成事故的可能性也越大。所以，對(duì)鍋爐的水質(zhì)要求，隨鍋爐工作壓力的升高而愈加嚴(yán)格。
2． 鍋爐受熱面蒸發(fā)率的高低：鍋爐受熱面蒸發(fā)率一般按＜30kg（m＜sup＞2＜sup＞·h）、30~50gk/（m＜sup＞2＜sup＞·h）、50~100gk？（m＜sup＞2＜sup＞·h）的界限劃分。
（1） 隨著鍋爐受熱面蒸發(fā)率的增加，鍋爐受熱面熱負(fù)荷便增高，氧化鐵結(jié)垢的速度就加快。如果鍋爐爐管的熱負(fù)荷在3×10＜sup＞2＜sup＞kcal/m＜sup＞2＜sup＞·h，含鐵量只要超過(guò)100μg/L就會(huì)產(chǎn)生氧化鐵垢。
（2） 鍋爐受熱面上的垢層被爐水浸入，在受熱面熱負(fù)荷高的情況下，堿的濃縮倍數(shù)急劇增加，容易引起堿腐蝕。因此，在確定鍋爐給水、爐水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)爐型、工作壓力、局部最高熱負(fù)荷選擇。
四、 水質(zhì)處理方法的選擇
在確定水的軟化和除鹽方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水中的鹽類的成分、數(shù)量和對(duì)鍋爐給水水質(zhì)的要求進(jìn)行選擇。水的軟化和除鹽方法分為以下幾種：
1． 給水水質(zhì)只要求降低水的硬度時(shí)，可以采用藥劑軟化和鈉離子交換法。
2． 給水水質(zhì)既要求降低水的硬度，又要求降低堿度時(shí)，可以采用石灰-鈉離子交換法、氫-鈉離子交換法，鈉離子交換加酸法、氫離子交換加堿法。
3． 給水水質(zhì)要求除鹽時(shí)，可以采用陰、陽(yáng)離子交換法和電滲折法。應(yīng)當(dāng)指出，有時(shí)在電滲折之前，先用藥劑降低原水含鹽量，再用電滲析除鹽，或在電滲析后，再用陰、陽(yáng)離子混和床進(jìn)行深度除鹽。
下面就其中幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)述
（一） 沉淀法
水在池中保持較長(zhǎng)時(shí)間的靜止后，水中懸浮固體即可大部分沉淀，因而減少水的混濁度，初步達(dá)到使水澄清的目的。
（二） 凝聚法
生水在經(jīng)過(guò)沉淀及過(guò)濾后，可能有一部分微細(xì)的固體粒子，仍懸浮于水中，若加入適量的化學(xué)凝聚劑，如明礬、硫酸亞鐵、氯化鐵等，即可除去微細(xì)的懸浮粒子。
（三） 過(guò)濾
過(guò)濾是使生水流過(guò)裝有孔隙物質(zhì)（如砂粒和焦炭末等）的過(guò)濾容器，水中分散的懸浮物便沉積在砂層的表面及縫隙中，于是水便清澈透明。當(dāng)水中懸浮物超過(guò)30~50mg/L時(shí)，則必須進(jìn)行過(guò)濾處理。
壓力式機(jī)械過(guò)濾器分為單流式和雙流式兩種。過(guò)濾材料一般選用石英砂、大理石碎塊、無(wú)煙煤塊和焦炭末等。
（四） 石灰-蘇打軟化法
生水中加入石灰和適量和蘇打后，水中所含的鈣、鎂鹽類會(huì)以泥渣狀態(tài)沉淀下來(lái)，用過(guò)濾器將泥渣濾出，即可得到清潔的軟水。這種方法處理的水質(zhì)，用于不超過(guò)15表壓無(wú)水冷壁的鍋爐。
（五） 鈉離子交換法
這種方法只允許懸浮物＜5mg/L的井水和自來(lái)水直接采用。如果給水中含鐵量超過(guò)3mg/L，在進(jìn)入鈉離子交換器前，應(yīng)進(jìn)行除鐵。鈉離子交換法分為一級(jí)鈉和二級(jí)鈉，適用于碳酸鹽硬度較小的原水。當(dāng)它們轉(zhuǎn)變?yōu)橹靥妓徕c時(shí)，不致使蒸汽鍋爐的排污量增加過(guò)多，也不會(huì)使?fàn)t子的相對(duì)堿度超過(guò)15~20%。進(jìn)入一級(jí)鈉離子交換器的原水總硬度應(yīng)小于10EPM；進(jìn)入二級(jí)鈉離子交換器的原水總硬度允許大于10EPM。一級(jí)和二級(jí)鈉離子交換法的工作系統(tǒng)如圖1和圖2所示。
圖1 一級(jí)納離子交換軟化法
圖2 二級(jí)鈉離子交換軟化法
一級(jí)或二級(jí)鈉離子交換法軟化過(guò)程中，水的離子成分變化情況如下：
R-Na R-Na
（一級(jí)） （二級(jí)）
原 水 軟 水
原水用這種方法處理后，軟水水質(zhì)可達(dá)到：經(jīng)一級(jí)鈉離子交換器后，剩余硬度可降低到0.03~0.05EPM，剩余堿度可略高于原水堿度；經(jīng)二級(jí)鈉離子交換后，剩余硬度可降低到0.01EPM以下，剩余堿度可略高于原水堿度。
（六） 石灰-鈉離子交換法
這種方法是將原水先經(jīng)石灰處理，除去碳酸鹽硬度，再通過(guò)一級(jí)或二級(jí)鈉離子交換器進(jìn)一步軟化，如圖3所示。
圖3石灰-鈉離子交換脫堿軟化法
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以得到徹底的脫堿軟化水；所有設(shè)備不須進(jìn)行防腐蝕處理；原水的加熱可以利用工廠的廢熱進(jìn)行。如果在石灰軟化的同時(shí)加入鎂劑，還可以達(dá)到除硅的目的。缺點(diǎn)是，石灰液的配制、投加操作較麻煩，泥渣排放較困難。
（七） 爐內(nèi)化學(xué)處理
爐內(nèi)化學(xué)處理是利用加入爐內(nèi)堿性藥劑，如磷酸三鈉、碳酸鈉和栲膠等，使?fàn)t子維持一定的堿度，而使水中所含鈣、鎂鹽類與堿性藥物互相起作用，轉(zhuǎn)化成泥渣沉淀出來(lái)，通過(guò)鍋爐排污除去。
這種方法適用于小型低壓鍋爐，或作為鍋爐給水的補(bǔ)充處理。
當(dāng)鍋爐給水全部采用爐內(nèi)水處理時(shí)，加藥量計(jì)算如下：
1． 磷酸三鈉加入量：
式中 D＜sub＞f＜sub＞——每天加入的磷酸三鈉量（g）；
qf——每噸給不所需加入磷酸三鈉量，見表5；
Q——鍋爐24 小時(shí)用水量（m＜sup＞3＜sup＞）；
ε——工作磷酸三鈉純度，以小數(shù)計(jì)。
?
?
給水總硬度（毫克當(dāng)量/升） | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | 4.0 | 4.8 | 5.6 | 6.4 | 7.2 |
磷酸三鈉（g/t） | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 28 | 30 | 35 |
栲膠（g/t） | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
碳酸鈉（g/t） | 視爐水堿度高低調(diào)節(jié) | ||||||||
