锅炉水质指标及水处理方法
一、锅炉水质指标
在天然水中通常含有三种杂质：悬浮杂质（泥沙、油污等）、胶体杂质（铁、铝、硅的氢氧化物等）及溶解杂质（溶解气体和溶解盐类等）。这些杂质可以使锅炉产生水垢和水渣、腐蚀锅炉的金属表面、引起锅炉发泡、汽水共腾、蒸汽带水、污染蒸汽，有时还可使过热器沉盐结垢，造成过热爆管。特别是水垢的形成，不但浪费燃料、损坏受热面，还能破坏水循环，缩短锅炉的使用寿命。在锅炉中形成水垢的原因是水在加热过程中，某些钙、镁盐发生化学反应生成难溶物质析出，且这些钙、镁盐的溶解度随水温升高而下降，达到饱和度和浓度后析出，锅水不断蒸发浓缩后，难熔盐类形成沉淀。
水质指标是表示水的质量好坏的技术指标，根据用水要求和杂质的特性规定，锅炉用水的水质指标主要有：
悬浮物：在规定试验条件下，将水过滤分离得到的不溶于水的物质的含量。
含盐量：溶于水中全部盐类的总含量；常用溶解固形物含量代。
硬度：水中溶解的钙镁盐的总含量，硬度又有暂时硬度和永久硬度之分。暂时硬度是水中钙镁的重碳酸盐含量，永久硬度是水中非碳酸盐引硬度，包括钙、镁的碳酸盐和氯化物等。
PH值：水中氢离子含量的负对数。
碱度：水中由于离解或水解而使氢氧根浓度增加的物质总含量。
相对碱度：锅水中所含氢氧根碱度与含盐量的比值。
工业中根据硬度将水分为软水（硬度在8度以下的水，每升水中含10mg的氧化钙为1度）、中等硬水（硬度在8~16之间）、硬水（硬度在16~28之间）和超硬水（硬度大于28度）等四类。
水质标准是水质指标要求达到的合格范围，由锅炉蒸发量、工作压力、蒸汽温度、水处理工艺等多方面情况制定。我国《低压锅炉水质标准》对水质指标的规定如下表所示：
表1：《低压锅炉水质标准》对水质指标的规定
水处理方式 锅内加药处理 锅外水或化学处理
漂浮物含量 <20mg/L <5mg/L
给水总硬度 <=3.5me/L(毫克当量/升） <=0.03me/L
总碱度 10~22me/L <=20me/L
PH值 >=7 >=7
含油量 <=2mg/L <=2mg/L
相对碱度 <0.2 <0.2
工作压力 1.57MPa P<=1.57MPa
溶解氧 <=0.05mg/L <=0.1mg/L
溶解固形物 <3000mg/L <3500mg/L
二、锅炉水处理方法
常用水处理方法有：锅内加药处理和锅外软化处理（沉淀法软化和离子交换法软化）。
1、锅炉内水处理的方法是通过向锅炉内加入一定数量的软水剂,使锅炉给水中的污垢转变成泥垢然后将泥垢从锅内排出,从而达到防止水垢结生或减缓的目的。这种处理水的方法是在锅炉内部进行的,所有被称为锅炉内水处理。
锅内水处理常用药剂配方
1.1“三钠一胶”法
“三钠一胶”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和栲胶。这种方法在我国铁路系统有一套完整的使用方法和理论,管理得好,防垢率高。
1.2“四钠”法
“四钠”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和腐殖酸锅,这种方法处理的效果优于三钠一胶法,适合于各种水质。
1.3.纯碱法
这种方法主要是向锅内放入纯碱(Na2C03),纯碱在一定压力作用下,虽然能分解成部分氢氧化钠,但对于成分复杂的给水,不能答到让人满意的效果。
1.4.纯碱一腐殖酸钠法
此法又要比纯碱一栲胶法效果好,主要是栲胶的水处理效果没有腐殖酸钠的水处理效果。
1.5.有机聚磷酸盐有机聚竣酸盐和纯碱法。
这种方法是近几年才发展起来的阻垢剂配方,效果较好。
1.6.纯碱一栲胶法
由于栲胶和纯碱的共同协作的结果,要比单用纯碱效果好。
1.7.有机聚磷酸盐、有机聚起酸盐、腐殖酸钠和纯碱法。
这种方法中的纯碱不仅其本身具有良好的防垢作用,而且还为有机聚竣酸盐和有机聚磷酸盐提供了良好的阻垢条件,腐殖酸做是很好的泥垢调解剂,效果更理想。
锅内水处理常用药剩用量的计算水处理药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常无机药剂可按化学反应物质的量进行计算;而有机药剂(如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂)则大多按实验数据或经验用量进行加药。
2.锅外水处理
①预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。
②软化:采用天然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。
