【正文】 量不大于 72g／ m2。鐵的電極電位總是比氧的電極電位低，所以在鐵氧腐蝕電池中，鐵是陽極，遭到腐蝕，反應(yīng)式如下 :Fe→ Fe2++2e, 氧為陰極，進(jìn)行還原，反應(yīng)式如下： O2+2H2O+4e → 4OH－在這里溶解氧起陰極去極化作用，是引起鐵腐蝕的因素，這種腐蝕稱為氧腐蝕。在運(yùn)行和停運(yùn)期間均可發(fā)生。 給水中的溶解氧通常是造成熱力設(shè)備腐蝕的主要原因，其來源主要由鍋爐給給水或熱力管網(wǎng)返回的的熱水、凝結(jié)水在循環(huán)運(yùn)行中漏入空氣、汽輪機(jī)或凝汽器或凝結(jié)水泵的密封不嚴(yán)密等，它可以導(dǎo)致在運(yùn)行期間和停用期間的氧腐蝕，為防止和減輕鍋爐運(yùn)行期間的氧腐蝕， 必須對鍋爐給水進(jìn)行除氧。 目前，我們普遍采用軟化法進(jìn)行給水處理，以防止結(jié)垢，殊不知經(jīng)過軟化的給水腐蝕性還要強(qiáng)于自來水（軟化水腐蝕性： ，自來水腐蝕性： g/）。 2） ．保持鍋水水質(zhì)達(dá)到合格 一般來說，鍋水中含鹽量和氯根含量過高， pH 值和堿度過低或過高 都會增加腐蝕。 4） ．使金屬表面形成保護(hù)膜 對于新安裝的鍋爐，良好的煮爐效果應(yīng)能使金屬表面形成完整的鈍化保護(hù)膜。因此，停爐時(shí)必須按規(guī)定要求做好保養(yǎng)工作。不良的水質(zhì)對鍋爐的危害如此大，因此，對鍋爐給水的處理十分重要。對更高壓力特別是亞臨界壓力鍋爐，普遍采用全揮發(fā)處理技術(shù)。目前，中國是世界上擁有鍋爐臺數(shù)最多的國家之一。因此，中國鍋爐水處理的任務(wù)十分艱巨。 1935 年合成的有機(jī)離子交換樹脂問世， 1945 年，苯乙烯系列離子交換樹脂研究成功。工業(yè)鍋爐最長用的是鈉型離子交換系統(tǒng)，通過鈉離子交換樹脂床的原水，其中的鈣、鎂離子即被除去，其殘余硬度可降至，甚至可以使硬度完全消除。在離子交換樹脂的質(zhì)量合離子交換系統(tǒng)的功能方面，我國與國外先進(jìn)水平尚存在一定差距。而且軟化水比原水的腐蝕性更大。同時(shí)，腐蝕產(chǎn)物覆蓋于金屬表面而成垢的情況變得嚴(yán)重了。 膜分離法阻垢技術(shù) 膜分離是借助一個(gè)膜相對被分離物系中各組分的選擇透過能力不同而實(shí)現(xiàn)對物系中各組分分離的過程。在發(fā)達(dá)國家，鍋爐用水 的預(yù)處理采用電滲析法已很常見。 除氧器－除氧劑法防腐技術(shù) 為了防止鍋爐系統(tǒng)的氧腐蝕，國內(nèi)外研究開發(fā)的重點(diǎn)是從給水中除去腐蝕劑溶解氧。 此外，也可以向軟化水中直接加入除氧劑，使其和水中的溶解氧反應(yīng)，除去腐蝕劑溶解氧。除了有可能使其分解的超高壓鍋爐外，對普通高壓鍋爐、中壓鍋爐和大容量低壓鍋爐，最好的防腐方法使：首先用機(jī)械除氧器除去大部分溶解氧，然后加入亞硫酸鈉，使系統(tǒng)中亞硫酸根含量保持在 2～7mg/L。 長期以來，人們試圖找到比亞硫酸鹽各國更好的還原劑以克服亞硫酸鹽再貯存時(shí)容易氧化失效等缺點(diǎn)，但至今尚未發(fā)現(xiàn)像亞硫酸鹽這樣效果好而又廉價(jià)無毒的物質(zhì)。由于聯(lián)氨價(jià)格昂貴，又有較強(qiáng)毒性，因而中、低壓鍋爐很少采用。在發(fā)達(dá)國家，廣泛采用離子交換－鍋內(nèi)加藥，也可以單獨(dú)采用鍋內(nèi)加藥法，像我國這樣單獨(dú)采用離子交換法的鍋爐非常少見，這可能是我國鍋爐壽命較短的主要原因。 （ 1）鍋爐系統(tǒng)的水溫明顯高于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，其腐蝕結(jié)垢機(jī)理有很大 差別。 （ 4）目前，緩蝕性能最好的冷卻水處理配方仍然是鉻系配方和低鉻系配方。 停用鍋爐的防腐保養(yǎng) 鍋爐停用期間的腐蝕甚至比運(yùn)行時(shí)的腐蝕更嚴(yán)重，大規(guī)模的腐蝕損壞和局部腐蝕穿孔往往是由停用腐蝕引起的。 綠色水處 理技術(shù)是以近年提出的“綠色化學(xué)”為基礎(chǔ)的新概念，從始端，終端和中間過程杜絕污染產(chǎn)生的新思路，能夠最大限度地節(jié)水和徹底解決水污染的重大技術(shù)，使 21 世紀(jì)水處理技術(shù)發(fā)展的中心戰(zhàn)略。由于受鍋爐水處理技術(shù)上不夠先進(jìn)的限制，過去把環(huán)境保護(hù)和鍋爐安全兩者對立起來的灌頂惡化做法是可以理解的，但從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略考慮則是不可取的。 零排污技術(shù)是當(dāng)前國外研究開發(fā)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，難度和風(fēng)險(xiǎn)很大，改變傳統(tǒng)思路非常重要。試驗(yàn)結(jié)果表明，只要解決了關(guān)鍵技術(shù)問題，在零排污工況下，鍋爐運(yùn)行更安全、更經(jīng)濟(jì)。化工出版社 ） 第 三 章 供暖工藝及類型 火的使用、蒸汽機(jī)的發(fā)明、電能的應(yīng)用以及原子能的利用、可再生能源的開發(fā)利用，使人類利用能源的歷史不斷發(fā)生著重大變革，也使供熱工程技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。蒸汽機(jī)的發(fā)明，促進(jìn)了鍋爐制造業(yè)的發(fā)展。原子核的裂變和聚變可以釋放出巨大的能量，原子能應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)始于 1965 年。故宮的火地供熱，是迄今為止保存完好的我國古代宮殿常用取暖方式。 供暖工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，在 50 年代期間，主要以學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)的技術(shù)為主。如工業(yè)企業(yè)中高溫水供暖系統(tǒng)，鋼制輻射供暖的應(yīng)用、新型鋼串片、鋼板模壓等散熱器的研制和應(yīng)用，高級旅館中供暖與 11 空調(diào)相結(jié)合的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等。 我國是能源消耗大國，在能源消耗結(jié)構(gòu)中，煤炭約占總能耗的 75％。生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)和社會均衡發(fā)展是當(dāng)前的全球環(huán)境問題之一。推動了建筑節(jié)能和供暖系統(tǒng)的節(jié)能，新建住宅基本實(shí)現(xiàn)節(jié)能 50%的目標(biāo)。熱網(wǎng)：由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)。因此目前，集中供熱系統(tǒng)主要按照熱源種類分類：分為區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)、熱電廠集中供熱系統(tǒng)、工業(yè)余熱集中供熱系統(tǒng)、地?zé)峒泄嵯到y(tǒng)等。熱電廠由于既發(fā)電又供熱，鍋爐容量大于同規(guī)?；痣姀S。 供熱汽輪機(jī)是熱電廠實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)過程中的關(guān)鍵裝置，大體可分為背壓式和 12 抽汽式兩大類。因而限制了背壓式汽輪機(jī)供熱系統(tǒng)只適用于用戶熱負(fù)荷比較穩(wěn)定的供熱系統(tǒng)。 (3)背壓式汽輪機(jī)的發(fā)電功率是由通過汽輪機(jī)的蒸汽量決定的，而通過背壓式汽輪機(jī)的蒸汽量決定于熱用戶熱負(fù)荷的大小，所以背壓式汽輪機(jī)的發(fā)電功率受用 戶熱負(fù)荷的制約，不能分別地獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)。 圖 1雙抽汽式汽輪機(jī)供熱輪機(jī)供熱系統(tǒng)示意圖 區(qū)域鍋爐房 在鍋爐房中設(shè)置蒸汽鍋爐或熱水鍋爐作為熱源，向一個(gè)較大區(qū)域提供加熱的系統(tǒng)，稱為區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)。 (４）供熱管網(wǎng)施工安裝工程量較小，工期短，見效快。 根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，調(diào)峰區(qū)域鍋爐房與熱電廠相結(jié)合的集中供熱系統(tǒng)，可以使熱電廠的運(yùn)行達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益。 (2)熱水鍋爐房 為熱水集中供熱系統(tǒng)生產(chǎn)和供給熱媒的熱水鍋爐及 其附屬設(shè)備稱為熱水鍋爐房。 集中供熱系統(tǒng)的其他熱源 工業(yè)余熱通常指的是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品和排放物料所含的熱以及設(shè)備散發(fā)出來的熱。如高溫焦炭、各種金屬的鑄錠或熔渣所帶有的物理熱等。 利用工業(yè)余熱的方法： （ 1）利用蒸汽鍛錘廢汽的供熱系統(tǒng) （ 2）焦?fàn)t冷卻水的供熱系統(tǒng) 14 （ 3）閃蒸循環(huán)系統(tǒng) （ 4）中間介質(zhì)法 工業(yè)余熱利用是節(jié)約能源的一個(gè)重要途徑。地?zé)豳Y源是一種典型的清潔 能源，同時(shí)它也被稱為 “綠色能源”和“可再生能源”。 將地?zé)崮苤苯佑糜诩泄嵯到y(tǒng)是僅次于地?zé)岚l(fā)電的地?zé)崂梅绞健? 地?zé)崴姆诸悾? (1)根據(jù)地?zé)崴疁囟鹊牟煌?，地?zé)崴煞譃椋旱蜏厮?t40℃）；中溫水（ t=40～60℃）；高溫水（ t=60～ 100℃）；過熱水（ t100℃）。地?zé)崴某煞滞怯懈g性的，因而必須注意預(yù)防在傳熱表面和管路上發(fā)生腐蝕和沉積。地?zé)崴疅崮鼙焕煤笸ǔ＞鸵粡U棄。統(tǒng)一規(guī)劃，嚴(yán)格控制井位、井?dāng)?shù)、井距和開采強(qiáng)度，有計(jì)劃有步驟地科學(xué)開發(fā)利用，才能更好地發(fā)揮地?zé)豳Y源的作用。 核熱電站反應(yīng)堆工作參數(shù)高 ,必須按照核電廠選址規(guī)程建在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地點(diǎn)，從而使其供熱條件在一定程度上受到限制。 熱泵是以低溫?zé)嵩磁懦龅臒崃孔鳛楣釤嵩?。熱泵系統(tǒng)已逐步地被人們接受。 (２ )時(shí)間長久：根據(jù)天文學(xué)的研究結(jié)果可知，太陽系已存在大約 150 億年左右。 (４ )清潔安全：太陽能素有“潔凈能源”和“安全能源”之稱。 國內(nèi)實(shí)踐證明，太陽能利用中最先實(shí)用化的是太陽能供熱水和太陽能供暖。 （ 本章內(nèi)容摘錄于 《 供熱工程 》 ，田玉卓等，機(jī)械工業(yè)出版社 ） 第 四 章 BF30a 熱水鍋爐防腐阻垢技術(shù) 隨著我國城鎮(zhèn)化及工業(yè)化進(jìn)程的加快，與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的工業(yè)鍋爐及熱水鍋爐采暖系統(tǒng)規(guī)模也快速增長。 該技術(shù)可以不使用離子交換器及除氧設(shè)備。 BF30a防腐阻垢原理 防腐蝕機(jī)理 BF30a 的防腐蝕機(jī)理主要是使鍋爐金屬表面生成某種保護(hù)性薄膜，這 從電化學(xué)試驗(yàn)即可證實(shí)。 圖 2 示出 BF30a 對鋼在水中腐蝕的陽極過程和陰極過程的影響。該反應(yīng)按化學(xué)計(jì)量進(jìn)行， lmgCaCO3/L鈣硬度成分需用 ／ L EDTA 的四鈉鹽。 18 晶格畸變作用 圖 3 無阻垢劑時(shí)的碳酸鈣垢 圖 4 有阻垢劑時(shí)的碳酸鈣垢 為了查明 BF30a 的阻垢機(jī)理，用透射電子顯微鏡觀測了加和不加 BF30a 時(shí)的碳酸鈣粒子形貌，如圖 3和圖 4 所示。 可以認(rèn)為，碳酸鈣晶型的變化和結(jié)晶生長的抑制是因?yàn)?BF30a 吸附于結(jié)晶上或者與碳酸鈣晶體界面上的鈣離子發(fā)生了螯合作用并占據(jù)了晶體正常生長的晶格位置，從而使晶體不能按 正常規(guī)律生長，即晶體發(fā)生了畸變。由此可知，BF30a 可以使隨給水帶入或在鍋爐中生成的固體粒子分散在鍋爐中，防止其沉積在傳熱面和流動緩慢的部位。因此，當(dāng)采用 BF30a 法防腐阻垢時(shí)，只要加量達(dá)到一定值以上，就能控制成垢離子結(jié)晶生長，表現(xiàn)出良好的 阻垢效果，沒有必要加入比推薦用量更多的阻垢劑。此外，如系統(tǒng)水質(zhì) pH 值小于 時(shí)，應(yīng)酌情補(bǔ)充投加藥劑。 、 停用保護(hù) 鍋爐停止運(yùn)行前，向鍋爐及系統(tǒng)中補(bǔ)充藥劑，控制系統(tǒng)水質(zhì) pH值大于 ，然后封閉鍋爐及系統(tǒng)即可。鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)和人類生活的熱能動力之源，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，被譽(yù)為工業(yè)的心臟是當(dāng)之無愧的。因此對鍋爐給水的處理十分重要。對于堿度較高的原水，還需要采用軟化一降堿處理。這一環(huán)節(jié)的排污量約占鍋爐補(bǔ)水量的 5－ 10％。未經(jīng)處理的凝結(jié)水作為鍋爐補(bǔ)充水時(shí)，水中所含大量鐵離子會在鍋爐傳熱面發(fā)生二次結(jié)垢及垢下腐蝕，造成更大的危害，使得蒸汽凝結(jié)水的回收利用有一定的難度。 工業(yè)鍋爐零排污蒸汽發(fā)生技術(shù) 零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)是工業(yè)蒸汽鍋爐節(jié)水成套技術(shù)。該技術(shù)改變了鍋爐必須在大量排污工況下運(yùn)行的傳統(tǒng)模式，是鍋爐水處理技術(shù)的重大突破。 零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) （ 1） BF－ 31T 凝結(jié)水保護(hù)劑 BF－ 31T 具有成膜，中和功能，并有合理的汽液相分配比。 （ 3）水質(zhì)自動監(jiān)測控制系統(tǒng)： 要充分發(fā)揮 BF－ 30a 防腐阻垢藥劑和 BF－ 31T 凝結(jié)水保護(hù)劑的功效，必須保證鍋爐水系統(tǒng)中 BF－ 30a 和凝結(jié)水系統(tǒng)中 BF－ 31T 的濃度在一定的范圍內(nèi)。 24 、如何實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的零排污 零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)的基本思路是從環(huán)保出發(fā)的成套節(jié)水節(jié)能技術(shù)，既排除了鍋爐運(yùn)行過程中排污對環(huán)境的污染，又保證了鍋爐的節(jié)水節(jié)能，以及鍋爐的安全運(yùn)行。在凝結(jié)水回收率≥ 70％的情況下，原則上可不安裝離子交換系統(tǒng)和除氧器，自來水管道直接與鍋爐給水箱連接。增加全自動凝結(jié)水水質(zhì)監(jiān)控設(shè)備向系統(tǒng)中投加保護(hù)劑，防止凝結(jié)水系統(tǒng)的金屬腐蝕，使凝結(jié)水中鐵離子含量控制在＜ 200μ g/L ；硬度為＜ ， pH 值≥ 7，符合 2020《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。即使對于給水無除氧措施的小型工業(yè)鍋爐，回收凝結(jié)水可大幅度提高給水溫度，也能 降低水中溶解氧含量，可顯著減少鍋爐的氧腐蝕。 零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)應(yīng)用裝置的特點(diǎn)： （ 1）具有廣泛的適用性：凡是具有凝結(jié)水回收管道的工業(yè)鍋爐系統(tǒng)都可以應(yīng)用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)凝結(jié) 水的達(dá)標(biāo)利用，對系統(tǒng)的復(fù)雜程度、凝結(jié)水回收管線的長短、鍋爐水質(zhì)情況沒有任何限制。 第六 章 經(jīng)濟(jì)分析及相關(guān)成本計(jì)算 以某鍋爐房三臺 lot/h 燃汽蒸汽鍋爐為例，運(yùn)行條件：使二備一，出力100％，運(yùn)行天數(shù) 150 天；給水水質(zhì)：硬度 5mmol/L 、堿度 ；水處理方式：鈉離子 交換和熱力除氧。 回收 1噸凝結(jié)水節(jié)約的煤： m=Q1/QYdwη =20935/ 103/75%= 以凝結(jié)水回收率 70％計(jì)算，生產(chǎn)一噸蒸汽所節(jié)約煤燃料： m 70％＝ 4. 回收凝 結(jié)水后，生產(chǎn)一噸蒸汽所節(jié)約的總費(fèi)用（不含減少除氧處理費(fèi)及節(jié)電費(fèi)用）：按水價(jià) 4 元 /噸、鹽價(jià) 450 元 /噸、天然氣價(jià) 元 /m煤價(jià) 400 元 /噸計(jì)算。 ㈡、試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 濃度 PH 值 堿度（ mmol/L） 50PPm M: P: 100PPm M: P: 150PPm M: P: 200PPm M: P: 250PPm M: P: 300PPm M: P: 350PPm M: P: 400PPm M: P: 450PPm M: P: 500PPm M: P: 550PPm M: P: 600PPm M: P: 32 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 工 業(yè) 鍋 爐 水 質(zhì) GBl576— 2020 代替 GBl576— 1996 一、范圍