脫鹽水
(desalted water)將所含易于除去的強電解質除去或減少到一定程度的水。脫鹽水中的剩余含鹽量應在1~5 毫克/升之間。制取脫鹽水的方法主要有以下三種:①蒸餾法,使含鹽的水加熱蒸發,將蒸氣冷凝即得脫鹽水;②離子交換法,使含鹽的水通過裝有泡沸石或離子交換劑的交換柱(見離子交換),鈣、鎂等離子留在交換柱上,濾過的水為脫鹽水;③電滲析法,借離子交換膜對離子的選擇透過性,在外加電場作用下,使兩種離子交換膜之間的水中的陽、陰離子,分別通過交換膜向陰、陽兩極集中。于是膜間區成為淡水區,膜外為濃水區。從淡水區引出的水即為脫鹽水。
蒸餾法多用于實驗室用來洗刷容器或制備溶液,適用于量不多純度要求較高場所。離子交換法與電滲析法多用于化工業如鍋爐用水可以減少結垢和腐蝕,適用于量大純度要求不是很高的場所。又名蒸餾水。這種水質去除了強電解質,剩余的含鹽量在1~5mg/L之間。電導率高就說明水中的鹽份高,鹽類物質會粘結在汽輪機葉輪上而導致葉輪失衡造成事故,而且鹽類也會在水管或蒸汽管壁上形成水垢影響受熱而爆管。
工業鍋爐水質標準及其控制9 z E, g. G$ k! G
4 I- F. A3 Y8 h/ U H N 一、水質標準. G9 x( 6 m; O0 v# y3 s1 d為了防止鍋爐發生結垢、腐蝕、惡化蒸汽品質等危害,使鍋爐能長期安全經濟運行,鍋爐的給水和鍋水都應達到國家標準的要求。目前工業鍋爐執行的水質標準,即GB 7 _* k+ S3 c4 R4 F# f0 E* U1576—2001《工業鍋爐水質》標準的主要內容如下:' D: _0 v% X' ^, F* |2 z3 g 1.范圍0本標準規定了工業鍋爐運行時的水質要求。& y4 ^7 [$ l- U- G; f; d 本標準適用于額定出口蒸汽壓力小于等于2.5MPa,以水為介質的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐,也適用于以水為介質的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。1 M" a3 i8 i a% w1 f9 b7 }; Z) G 2.水質標準( v* K+ (1)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應采用鍋外化學水處理,水質應符合表5—1的規定。7 T2 m+ G. }: X/ H1 s/ R7 a# h ' x+ o1 b8 P: [' c$ N
表5—1 工業鍋爐水質標準5 D# h# F0 r* d: |1 P7 R& `
注:①硬度mmol/L的基本單元為C(1/2Ca2+、1/2Mg2+),下同。% O7 c3 j. f7 f
②堿度mmol/L的基本單元為C(OH-、1/2CO32-、HCO3-),下同。對蒸汽品質要求不高,且不帶過熱器的鍋爐,使用單位在報當地鍋爐壓力容器安全監察機構同意后,堿度指標上限值可適當放寬。, D3 l1 S+ M0 v2 f3 h9
③當鍋爐額定蒸發量大于等于6t/h時應除氧,額定蒸發量小于6t/h的鍋爐如發現局部腐蝕時,給水應采取除氧措施,對于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量應小于等于0.05mg/L。! k! B3 g( W% f0 \$ G& N④如測定溶解固形物有困難時,可采用測定電導率或氯離子(Cl-)的方法來間接控制,但溶解固形物與電導率或氯離子(Cl-)的比值關系應根據試驗確定。并應定期復試和修正此比值關系。4 L8 a- d. L. o1 T ⑤全焊接結構鍋爐相對堿度可不控制。# ?) o) d' o& L/ t! X⑥僅限燃油燃氣爐。' ^$ # }" s: J% w/ Z; L/ T0 D (2)額定蒸發量小于等于2t/h,且額定蒸汽壓力小于等于1.0M_Pa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐(如對汽、水品質無特殊要求)也可采用鍋內加藥處理。但必須對鍋爐的結垢、腐蝕和水質加強監督,認真做好加藥、排污和清洗工作,其水質應符合表5—2的規定。& r( B I5 d9 j, q, h# N n, O
- G6 S表5—2) @# E$ W; _5 h8
2 G- B$ Q1 [ t) `1 b1 G (3)承壓熱水鍋爐給水應進行鍋外水處理,對于額定功率小于等于4.2MW非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐,可采用鍋內加藥處理,但必須對鍋爐的結垢、腐蝕和水質加強監督,認真做好加藥工作,其水質應符合表5—3的規定。
' [3 ^: n: F2 B ' o8 Z- {- l' F# L; _6 V( C
表5—32 Q, N' W0 t% k. V/ h. s
注:①通過補加藥劑使鍋水pH值控制在10~12。
' t" W! w, }1 T9 z1 D②額定功率大于等于4.2MW的承壓熱水鍋爐給水應除氧,額定功率小于4.2MW的承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐給水應盡量除氧。5 l5 l U8 Q! K7 A) w" Z; M" D8 Z; f(4)直流(貫流)鍋爐給水應采用鍋外化學水處理,其水質按表5—1中額定蒸汽壓力為大于1.6MPa、小于等于2.5Mpa的標準執行。" i, Y! k* @# [1 r6 _
(5)余熱鍋爐及電熱鍋爐的水質指標應符合同類型、同參數鍋爐的要求。3 ~1 {; D1 a: m/ N! @& i
(6)水質檢驗方法應按《工業鍋爐水質》標準的附錄A執行。( n2 A8 m+ @& V 2 B' h+ f; ^# E
二、水質指標及其監測意義
- I0 I4 z6 ^: H w & u0 B8 P6 l1 J& S2 q0 ^《工業鍋爐水質》標準中各項水質指標及其監測意義如下0 P! v* S1 q7 a) X9 _7 C
(1)懸浮物 . U- X# i1 I: ?
指經過濾后分離出來的不溶于水的固體混合物的含量。懸浮物含量越高,水就越混濁。對于小型工業鍋爐,如采用澄清的自來水作水源,運行中可不監測懸浮物含量。( m) ~2 w7 V6 U7
(2)總硬度 通常指水中鈣、鎂離子的總含量,是防止鍋爐結垢的一項很重要的指標。對鍋爐來說,水中的硬度越小越有利于防止結垢。( o' E: m9 x4 |$ m+ b l, B; c
(3)總堿度 7 @+ ]3 V9 O, ]4 r. T6 ~3 Z% W
指水中能接受氫離子的一類物質的含量。由于堿度物質能與硬度物質反應,生成疏松的水渣,可隨排污除去,從而防止鍋爐結垢,所以工業鍋爐的鍋水必須保持一定的堿度。但鍋水堿度太高,易影響蒸汽品質,有時還會引起堿性腐蝕,因此鍋水堿度應維持在一定的范圍內 }5 x+ f/ C3 t% C
(4)pH值 q3 ~9 Z! Q0 ~$ _( M) h
即氫離子濃度的負對數,是表示溶液酸堿性的一項指標。pH值的范圍為0~14,pH=7時為中性,pH<7時為酸性,pH>7時為堿性。通常要求鍋爐水質達到一定的堿性,有利于防止腐蝕和防垢。6 M+ u4 F- @ A0 `# H
(5)溶解氧 指溶解在水中的氧氣含量。水中的溶解氧易造成鍋爐設備和給水管道的腐蝕,所以應盡量除去。3 O) J9 e% {7 W% s$ N! f v;
(6)溶解固形物、電導率和氯離子2 I9 溶解固形物也稱為蒸發殘渣,可近似地表示水中的總含鹽量。鍋水溶解固形物含量的變化可直接反映出鍋水的濃縮程度,當其含量過高時,易造成蒸汽大量帶水,惡化蒸汽品質,嚴重時還會發生汽水共騰,因此需通過合理的排污來控制其含量。由于溶解固形物的測定較為繁雜且費時,一般鍋爐運行中常用測定方法簡便的電導率或氯離子來代替,但它們之間的比值關系需經測試確定,并定期校正。0 R6 C5 ^+ ^$ `. F4 u)
(7)SO32-(亞硫酸根) 該項指標是為采用加亞硫酸鈉來除氧的鍋爐而設的,不加亞硫酸鈉的鍋水無亞硫酸根。7 R& r+ Y) P( o6 x( _& f: q
(8)PO43-(磷酸根) 8 O! R" 磷酸根可消除殘余硬度,防止結垢,并可在金屬表面形成磷酸鐵保護膜,減緩腐蝕,所以鍋內常加入磷酸鹽水處理劑。監測磷酸根可更好地控制磷酸鹽的加入量。% N3 M$ v5 ~7 Q* y2 O
(9)相對堿度 2 q+ |- |9 A! f7 ^
指鍋水中游離氫氧化鈉的量與溶解固形物的量之比值。是為防止鍋爐脹接或鉚接部位產生苛性脆化而定的一項指標。對于全焊接鍋爐,一般不會發生苛性脆化,所以可不控制該項指標。: R5 s# p- L f6 |2 P2 @5 L! U3 b# P
(10)含油量 天然水一般不含油,所以平時可不作監測,但當水源水受油污染時,應監測含油量,以確定是否可作鍋爐給水。* Y5 l. i* L5 b! B3 q
(11)含鐵量 2 S6 E5 P' S3 {
指水中所含有的總鐵離子含量。這是2001年水質標準修訂時,針對燃油燃氣鍋爐的給水新增的控制指標。這主要是由于通常燃油燃氣鍋爐受熱面的熱負荷較高,如給水含鐵量較高,易造成鍋爐結生氧化鐵垢,并會引起沉積物下的腐蝕。
4 \: p+ K7 l1 O# j; r( j1 m& W + B( H/ x' A7 e) s6 @& w) |
三、鍋爐水質日??刂萍板仩t的排污7 f( t, {) f" _ |, c8 {' V6 q, J8
1.水質簡化分析指標及其控制0 v- X8 D, c- q. L5 a
工業鍋爐水質標準的各項指標中有的只需定期監測即可,有的則需每班監測,即稱為日常簡化分析。一般簡化分析的控制指標為:pH值、硬度、堿度和氯離子;對于用除氧器除氧的還需測給水的含氧量;對于額定工作壓力大于1.0hPa的鍋爐,還應監測鍋水磷酸根含量。, L1 W8 c; [6 B b3
一般日常運行中,水質不合格的原因及其解決方法大致有以下幾種:, `) H; ]8 G( b" T
(1)給水硬度偏高
/ v, ~" r5 n3 w# A5 f采用鈉離子交換處理時,給水硬度超標常由離子交換劑失效、交換器操作不當或管路閥門泄漏等引起。運行中應及時再生并正確操作離子交換器,對交換器反洗閥和給水旁通閥應經常檢查,發現泄漏及時更換。7 V r9 ]1 i3 z. u0 O& v6
(2)鍋水pH值、堿度偏低 4 H9 |& P+ L2 X) b
對于采用鍋內加藥水處理的鍋爐,需適當增加防垢劑用量;對于采用鍋外化學水處理的鍋爐,除適量加入堿性藥劑外,還應注意檢查是否有硬水進入鍋爐;另外,若鍋爐排污量過大,也會導致鍋水堿度偏低,應適當加以控制。
# F) q, g( j: A% V1 F8 t
(3)鍋水pH值、堿度過高 5 y1 d- y6 P3 A% v X I5 ?
如果是由于給水的過剩堿度(即:堿度與硬度的差值)較高(>2mmol/L)所引起,則應采取適當的降堿處理;如果原水堿度并不高,則是由加堿太多或排污不夠造成的,應減少或暫停加藥,并加強鍋爐排污。; J; s. C4 Z, \4 l. p4 V, b; k1 d#
(4)鍋水氯離子含量過高 應加強鍋爐排污;對于給水采用鈉離子交換處理的,應注意離子交換器再生后正洗是否徹底,鹽水閥是否有泄漏。3 x2 q1 p- f0 j& N4 I. P, |% B
2.鍋爐排污及控制1 r4 C% f) e9 S. H3 P
鍋爐排污的目的是:降低鍋水濃度,保證蒸汽品質良好;及時排除水渣,防止受熱面結垢。鍋爐排污應做到既能使鍋水達到合格標準,又盡量減少熱損失。6鍋爐排污量的大小與給水水質和蒸發速率密切相關,水質好、蒸發速率低,排污量可少些;反之則需適當增加排污量及排污次數。鍋爐排污量常以排污率來表示,一般工業鍋爐的排污率宜控制在5%~10%。如果排污率超過10%,鍋水仍達不到合格標準,就需改進給水的處理。! e* R/ Q) F9 Z& Z排污率就是排污水量占鍋爐蒸發量的百分比。鍋爐運行中常以監測鍋水氯離子(也稱氯根)的含量來指導鍋爐的排污。其計算方法如下:& \& ~2 t+ g# [2 V
根據定義,排污率(P)計算公式為:( G& A" L& S! D: {: d" T" k
(5—1)/ p# A% a5 [& K8 t" ^3 u& N
又根據水質分析結果,由物量平衡關系可得到:( _$ x$ h; I$ r+ y) W
(5—2)/ e7 _( K5 t- J
式中 P——鍋爐排污率,%;4 U/ g4 I' |( e2 w: y: o
S給——給水中某物質(如氯根)含量,mg/L;
0 b7 \6 M4 F8 Q! C0 }$ j S鍋——鍋水中某物質(如氯根)含量,mg/L。; j" T ]. K, K' C7 d
例:一臺蒸發量為2 t/h的鍋爐,每班實際運行6 6 l) L0 r* a0 \. z) @, H
h,測得給水氯根=25mg/L。若要求控制鍋水氯根<500mg/L,則要控制排污率為多少?每班需排污多少水量?( u/ a' ^( X" r8 }* `8 Q
解:由式(5—2)可得要控制排污率為:
: P" x6 U5 b# i: C: X由式(5—1)可得每班需排污的水量(Q污)為:
) S; r; A7 R* P3 }3 N9 W! I3 u- qQ污=P×蒸發量=5.3%×2×6≈0.64(t): F! |# Z! q1 J4 J- Y
即鍋爐運行中每班需排污0.64t,鍋水濃度才能達到合格。
本廠轉化廢鍋汽包和合成汽包上水都是脫鹽水,水質都在指標內,電導≤1μS/cm.PH8—9
可是經過轉化廢鍋汽包,合成汽包之后,從排污接的水電導就很大,電導在500μS/cm以上,除氧器溫度也很正常,
這是為什么?
電導率就是指溶液傳導電流的能力。單位以每米毫西門子(mS/m)表示。數值越高,溶液導電能力越強。理論上,超純水是不導電的。
不知道你是指哪方面的影響。從滲透壓方面將,通常電導率越高,溶液滲透壓越大;對蛋白質來講,通常電導率越高,蛋白質在該溶液中的疏水性越強,對應的溶解性越低。
電導率是物質傳送電流的能力,是電阻率的倒數(安徽賽科環??萍颊f明)。在液體中常以電阻的倒數——電導來衡量其導電能力的大小。
電導與水溶液的關系:
水的電導是衡量水質的一個很重要的指標。它能反映出水中存在的電解質的程度。根據水溶液中電解質的濃度不同,則溶液導電的程度也不同。通過測定溶液的導電度來分析電解質在溶解中的溶解度。這就是電導儀的基本分析方法。
固體量濃度越高,電導率越大。水溶液的電導率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導率越大。電導率和溶解固體量濃度的關系近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1μs/cm電導率 = 0.5ppm硬度。電導率是物質傳送電流的能力,與電阻值相對,單位Siemens/cm (S/cm),該單位的10-6以μS/cm表示,10-3時以mS/cm表示