低温腐蚀主要发生于空气预热器的冷空气入口段，省煤器中也会发生低温腐蚀。
锅炉低温腐蚀的根本原因是烟气中存在SO3气体，发生腐蚀的条件是金属壁温低于烟气露点温度。
排烟温度一般为160℃~180℃，防止尾部低温腐蚀。
第七节 锅炉安全附件
三大安全附件：压力表，安全阀、水位表
一、压力表
锅炉、省煤器出口、过热器和主蒸汽阀之间，给水管的调节阀之前 锅炉常用弹簧式压力表。压力表下应装置存水弯管。 二、安全阀
是一种泄压、报警装置。
锅炉、省煤器出口处（入口处）、蒸汽过热器出口处
安全阀有净重式、杠杆式、弹簧式、和脉冲式。供热锅炉做常用杠杆式和弹簧式。
安全阀可分为全启式和微启式。全启式适用于气体介质的泄压，微启式一般适合液体介质的泄压。
蒸汽安全阀都采用全启式，省煤器或其他水管系统上则采用微启式安全阀。 安全阀一般应装设排汽管，疏水管。在排汽管和疏水管上均不允许装置阀门。 三、水位表（蒸汽锅炉采用）
用于显示锅炉水位，常见的水位表有玻璃管式和平板式。 四、高低水位报警器
高低水位警报器，是一种当锅内水位达到最高或最低允许限度时，能自动发出报警信号的装置。一般是利用浮体随锅内水位的升降变化而自动发出警报信号的；还有电导式水位报警器。
第十章 供热锅炉水处理
自然界中的各种水源都含有一些杂质，不能直接用于锅炉给水，必须经过处理符合水质标准后才能供锅炉使用，否则会影响锅炉的安全、经济运行。因此，锅炉房必须设置合适的水处理设备。
锅炉给水处理分锅外水处理和锅内水处理。
第一节 水中杂质和水质标准
一、水中的杂质
杂质按其颗粒大小的不同可分成三类：颗粒最大的称为悬浮物，其次是胶体，最小是离子和分子，即溶解物质。 1）悬浮物
悬浮物是指水流动时呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物质，其颗粒直径在10-4 mm以上，通过滤纸可以被分离出来。主要是砂子，粘土以及动植物的腐败物质。 2）胶体
胶体是颗粒直径在10-6~10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集合体，通过滤纸不能分离出来。它们在水中不能相互粘合，而是稳定在微小的胶体颗粒状态下，不能依靠重力自行下沉。天然水中的有机胶体多半是由动植物腐烂和分解后生成的腐植质，同时还带有一部分矿物胶质体，主要是铁、铝和硅等的化合物。 3）溶解物质
天然水中的溶解物质主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶解气体。 （1）盐类
这些盐类大都是以离子状态存在，其颗粒小于10-6mm。
Ca2+：石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4?2H2O)的水溶解后； Mg2+：白云石(MgCO3·CaCO3)受含CO2的水溶解而成。 （2）分子
天然水中的溶解气体主要有氧O2和二氧化碳(CO2) O2：水中溶解了大气中的氧。
CO2：主要是水中或泥土中有机物的分解和氧化的产物。 二、水中杂质的危害
天然水中的悬浮物和胶体杂质是在水厂里通过混凝和过滤处理后大部分被清除。水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类) 会析出或浓缩沉淀出来。
水渣——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出或浓缩沉淀出来并以悬游的形式存在的杂质。
水垢——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出或浓缩沉淀出来，附着受热面的内壁的杂质。
1）水渣使管内流通截面减小，容易造成堵塞，水循环受到破坏
2）水垢导热性能很差(比钢小30~50倍)，使受热面的传热情况恶化，从而使锅炉的排烟温度升高，降低了锅炉的出力和效率。
（1）在汽锅内壁附着1mm厚的水垢，就要多消耗煤2~3%左右
（2）受热面的壁温大为增高，引起金属的过热而使其机械强度降低，导致管壁起疱或出现裂缝。
（3）锅炉水管内壁结垢后，使管内流通截面减小，水循环的流动阻力增大，甚至堵塞，导致爆管。
3）当悬浮物、油脂及盐分等浓度达到某一限度时，锅水的蒸发面上便会产生大量泡沫和形成汽水共腾现象，造成蒸汽大量带水（或假水位），严重影响蒸汽品质，同时还会造成过热器及蒸汽管道中的积盐及结垢现象。而使管壁温度增高，以致烧损。
4）O2和CO2会对锅炉的受热面产生化学腐蚀。锅炉的给水和锅水又都是电解质(酸、碱、盐的水溶解)，金属在电解质中会产生电化学腐蚀作用。这两种腐蚀均为局部腐蚀，即在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀，俗称“起麻点”。腐蚀到一定阶段，常形成穿孔，造成锅炉事故。 3．锅炉水处理的方式和任务 1）水处理的任务
（1） 软化——降低水中钙、镁盐类的含量，防止锅内结垢； （2） 除氧——减少水中的溶解气体，以减轻对受热面的腐蚀 2）水处理方式
锅外水处理——给水经预先处理后进入锅炉，大部分供热锅炉； 锅内水处理——水处理在锅内部进行，对一些小容量的供热锅炉 三、水质指标
1．悬浮固形物——水通过滤纸后被分离出来的固形物，经干燥至恒重，是以1L水中所含固形物的mg数来表示，单位：(mg/L)
2．溶解固形物——已分离出悬浮固形物后的水，经蒸发、干燥后所得的残渣，单位为mg/L。
含盐量：水中全部阳离子和阴离子的质量总和。 通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。
3．硬度(H)——指溶解于水中能形成水垢的物质(钙、镁)的含量，单位mmol/L 总硬度(H)——水中钙(Ca2+)，镁(Mg2+)离子的总含量，即： 1）暂时硬度(HT)
碳酸盐硬度：是指溶解于水中的重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳酸镁Mg(HCO3)2和钙、镁的
碳酸盐。一般天然水中重碳酸钙、镁在水加热至沸腾后能转变为沉淀物析出。由于水中尚溶解少量的CaCO3，故暂时硬度近似于碳酸盐硬度。
?
Ca(HCO3)2?CaCO3??H2O?CO2?Mg(HCO3)2?MgCO3??H2O?CO2?MgCO3?H2O?Mg(OH)2??CO2?
2）永久硬度(HFT)
非碳酸盐硬度：CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4等。这些盐类在加热至沸腾时不会立即沉淀，只有在水不断蒸发后使水中所含的浓度超过饱和极限时才会沉淀析出。
总硬度=暂时硬度+永久硬度=碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度
??H?HT?HFT
4．碱度(A) ——指水中含有能接受氢离子的物质的量，单位为mmol/L。
3??常见的碱性物质： OH ? 、 CO 32 ? 、 HCO 、 PO 4 以及其他一些弱酸盐类(诸如3硅酸盐、亚硫酸盐，腐植酸盐)和氨等。在天然水中，碱度主要由 和 的盐类组成，HCO3??单位用表示。 CO32mmol/L
水中所含的各种硬度和碱度之间有内在的联系和制约。
?1）水中不可能同时存在 OH ? 碱度和 HCO 3 碱度，二者会起反
HCO3? 应，即
?2? OH??HCO3?CO3?H2O?2）水中暂时硬度是钙、镁与 CO 32 ? 及 HCO 3 根的盐类，属于水 中的碱度。
3）当水中含有钠盐碱度时，应不会存在非碳酸盐硬度(永硬)，所以钠盐碱度被称之为“负硬”。(“永硬”和“负硬” 不能共存)
Na2CO3?CaSO4?CaCO3??Na2SO4
5）测定：酚酞碱度（PH8.3）甲基橙碱度（PH4.2） A全?A酚?A甲基橙 6) 关系：
12?A酚?A（OH?）?A（CO3）
21?2?A甲?A（HCO3）?A（CO3）
2 A（OH?） A（HCO3）0 ?12?A（CO3） 2A酚?A甲 A甲?A酚 A甲?A酚 0 0 2A酚?2A甲 2A酚 2A甲 A甲?A酚 0 A酚?A甲 7）碱度和硬度的关系（看表10-1） H?HT?\负硬\ H?HT?HFT
硬度 分析结果 H?A H?A H?A HT HFT H?A “负硬度” 0 0 A?H A A H 0 0 5．相对碱度——锅水中游离的NaOH和溶解固形物含量之比值
游离NaOH是指水中氢氧根碱度折算成NaOH的含量。它是为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标。我国规定的相对碱度值必须小于0.2。 6．pH值——表示水的酸碱性指标
当pH=7时，水呈中性，pH<7时，水呈酸性，pH>7时，水则呈碱性。
天然水的pH值一般在6~8.5范围内。呈酸性的水会对金属有腐蚀性，因此锅炉给水都要求pH>7，而锅水的pH值通常控制在10~12
7．溶解氧(O2)——气体能溶解于水中，诸如氧、氮和二氧化碳等气体
水温愈高，则气体溶解度愈小。其中溶解氧会腐蚀金属，所以对压力较高、容量较大的锅炉，给水必须除去溶解氧。含氧量的单位是mg/L。
8．磷酸根——为消除锅炉给水的残留硬度或防止锅内壁腐蚀向锅内加入一定量的磷酸盐，磷酸根也作为锅水的一项控制指标。
9．亚硫酸根——化学方法除氧，常用的化学药剂为 Na ，因此锅水中 亚硫2SO3酸根的含量也是控制指标。
10. 含油量，锅炉水中的含油量也成为一项锅水的控制指标。 11. Cl?，用AgNO3滴定。间接控制含盐量。
四、水质指标的单位
1．mmol/L——每升水中所含有硬度或碱度物质的摩尔数，它是以一价离子作为基本单
112?2?Ca元 ， ， Mg ， H?222．德国度——1L水中含有硬度或碱度的物质其总量相当于10mgCaO , 的摩尔质量为28，因此
10
1?G?mmol/L?0.357mmol/L 283．ppm——百万分之一，以重量或体积计算，锅炉分析水中杂质都折算为CaCO3，同时水的密度视为1。因此
50.1 1?G?10??17.9ppm28
1mmol/L?50.1ppm
三、 锅炉的水质标准（看表10-2）
为防止锅炉由于结垢、腐蚀及锅水起沫而影响锅炉的安全、经济运行，锅炉给水及锅水均要达到水质标准。
我国现行的《工业锅炉水质》标准（GB1576—2001）适用于额定出口蒸汽压力小于等于
2.5MPa，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。 补充：水处理设备容量的确定 1.水处理设备的容量D(t/h)
D?K(D1?D2?D3?D4?D5?D6)
式中：
K—富裕系数，K=1.20；
D1—蒸汽用户凝结水损失量，t/h。
D2—锅炉房内部汽水损失量，t/h（按锅炉房负荷的5%考虑）；
D3—锅炉排污损失量，t/h（按实际计算，估算时按按额定蒸发量的5%~10%考虑）； D4—热网漏损量，t/h（蒸汽系统按锅炉房负荷的2%~5%考虑；热水系统按系统水容量的1%考虑，方案设计中可按系统循环量的0.5%（△t=25℃）~1%（△t=40℃）估算）； D5—水处理系统自耗软化水量，t/h；
D6—其他工艺装置及用户需要的软换水量，t/h； 2. 采用单台离子交换器时的水处理设备容量D′(t/h) D??K(D1?D2?D3?D4?D5?D6?D7) 式中：
D7—满足在离子交换器还原期间不影响供应的折算水量，t/h。 D7?(D1?D2?D3?D4?D5?D6) Z—运行周期，h。
4Z第二节 钠离子交换软化
阳离子交换法—阳离子交换剂（由阳离子和复合阴离子组成） 一、离子交换剂
常用的离子交换剂：合成树脂，磺化煤。
常用的阳离子交换水处理有：钠离子、氢离子、氨离子交换等。 二、钠离子交换软化处理 1）对碳酸盐硬度作用： 2NaR?Ca(HCO3)2?CaR2?2NaHCO3
2NaR?Mg(HCO3)2?MgR2?2NaHCO3
2）对非碳酸盐硬度作用：
2NaR?CaSO4?CaR2?Na2SO42NaR?MgSO4?MgR2?Na2SO42NaR?CaCl2?CaR2?2NaCl2NaR?MgCl2?MgR2?2NaCl
3）特点
① 经钠离子交换后，水中的钙、镁盐类转化为钠盐，除去水中硬度；
② 原水中的中碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度(NaHCO3)，因此，其只能软化水，但不能除碱，即水中碱度不变；
③ 由于Na+的当量值比Ca+、Mg+的当量值大，水中含盐量有所增加； ④ 交换后，软化水残留硬度一般控制在0.03~0.1mmol/L。 2．再生原理