水概述 碱度.ppt

锅炉用水概述锅炉用水概述2013.1.12第一节 概述 一、水、天然水及其杂质一、水、天然水及其杂质 （一）水：水在自然界以气、液、固等三种状态存在。（一）水：水在自然界以气、液、固等三种状态存在。水的密度在水的密度在3.983.98时最大，为时最大，为1101103 3kg/mkg/m3 3，温度高于，温度高于3.983.98时，水的密度随温度升高而减小时，水的密度随温度升高而减小 ，在，在0 03.983.98时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。水在水在0 0时，密度为时，密度为0.99987100.99987103 3 kg/m kg/m3 3，冰在，冰在0 0时，时，密度为密度为0.9167100.9167103 3 kg/m kg/m3 3 。水分子的三个原子形成。水分子的三个原子形成104.5104.5度角度角 。n n水三相点水三相点OO是水的固、液、汽三相平衡共存时的温度是水的固、液、汽三相平衡共存时的温度(图图l1l1，其值为，其值为27327316K(16K(约约0 00101)。它是在一个密封的装。它是在一个密封的装有高纯度水有高纯度水(水的同位素成分相当于海水水的同位素成分相当于海水)的玻璃容器的玻璃容器 水三相点瓶内复现的。水三相点瓶是各级计量检定机构检水三相点瓶内复现的。水三相点瓶是各级计量检定机构检定基、标准铂电阻温度计、标准水银温度计零位的固定点定基、标准铂电阻温度计、标准水银温度计零位的固定点装置。因此，水三相点的正确复现、准确测量是装置。因此，水三相点的正确复现、准确测量是19901990年年国际温标国际温标(ITsITs一一90)90)实施的关键。实施的关键。n n水的临界点水的临界点A A：当流体的压力和温度达到一定的高度（临：当流体的压力和温度达到一定的高度（临界点）时，流体会处于一种介乎于液态和气态的中间态，界点）时，流体会处于一种介乎于液态和气态的中间态，称为临界态称为临界态 。水的临界点。水的临界点A A：压力：压力：2.23102.23107 7PaPa，温度，温度为为374374n n热力学温度又称开尔文温度，或称绝对温度，符号为热力学温度又称开尔文温度，或称绝对温度，符号为k k。绝对零度时的温度定义为绝对零度时的温度定义为0k0k。冰水混合物的温度为摄氏。冰水混合物的温度为摄氏0 0度，定义为度，定义为273.15k273.15k。绝对零度（大约。绝对零度（大约-273.15-273.15）是科）是科学家们推导出来的；它代表著在此温度之下，物质分子不学家们推导出来的；它代表著在此温度之下，物质分子不再具有任何能量来进行热运动，也就是一切的分子都会停再具有任何能量来进行热运动，也就是一切的分子都会停止活动。止活动。n n地球上水的体积大约有地球上水的体积大约有 1.36101.36109 9 立方公里立方公里.当中当中 海洋海洋占了的占了的1.32101.32109 9立方公里立方公里(占占97.2%)97.2%)。冰川和冰盖占冰川和冰盖占了了2.5 102.5 107 7立方公里立方公里(占占1.8%)1.8%)。地下水占了地下水占了1.3 101.3 107 7立方公里立方公里(占占0.9%)0.9%)。湖泊，内陆海，和河里的淡水占了湖泊，内陆海，和河里的淡水占了2.5102.5105 5 立方公里立方公里(占占0.02%)0.02%)。大气中的水蒸气在任何大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了已知的时候都占了1.3101.3104 4立方公里立方公里(或或0.001%)0.001%)。n n我国水资源总量为我国水资源总量为2812428124亿立方千米，亿立方千米，居世界第五位，居世界第五位，但人均水资源量但人均只有但人均水资源量但人均只有27102710立方千米，约为世界人立方千米，约为世界人均水资源量的四分之一，列世界第均水资源量的四分之一，列世界第8888位，被联合国农业组位，被联合国农业组织列为世界织列为世界1313个缺水国家之一。个缺水国家之一。n n（二）天然水及其杂质（二）天然水及其杂质n n一般将天然水体分为海洋水体和陆地水体，其中一般将天然水体分为海洋水体和陆地水体，其中陆地水体又可分为地表水体和地下水体。陆地水体又可分为地表水体和地下水体。n n天然水中的杂质，按其颗粒的大小可分为三类，天然水中的杂质，按其颗粒的大小可分为三类，即悬浮物质、胶体物质和溶解物质。即悬浮物质、胶体物质和溶解物质。n n1 1悬浮物质悬浮物质 是指直径为是指直径为110110-4-4mmmm以上的颗以上的颗粒。按其微粒大小和相对密度的不同，可分为漂粒。按其微粒大小和相对密度的不同，可分为漂浮的、悬浮的和可沉降的。悬浮物在水中很不稳浮的、悬浮的和可沉降的。悬浮物在水中很不稳定，分布也很不均匀，是一种比较容易除去的物定，分布也很不均匀，是一种比较容易除去的物质。主要危害：沉积于水处理系统中影响水处理质。主要危害：沉积于水处理系统中影响水处理系统的正常运行；沉积于锅炉中影响锅炉传热和系统的正常运行；沉积于锅炉中影响锅炉传热和水循环，严重的造成炉管的堵塞。常采用沉淀、水循环，严重的造成炉管的堵塞。常采用沉淀、过滤处理。过滤处理。n n2 2胶体胶体 胶体微粒是许多分子和离子的集合体，直径约胶体微粒是许多分子和离子的集合体，直径约在在1010-6-61010-4-4mmmm之间，主要是铁、铝、硅的化合物、动之间，主要是铁、铝、硅的化合物、动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。n n由于胶体物质的微粒小，重量轻，单位体积所具有的表面由于胶体物质的微粒小，重量轻，单位体积所具有的表面积很大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着大量积很大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着大量的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷而相互排斥，的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷而相互排斥，在水中不能相互粘合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不在水中不能相互粘合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不能通过自行沉降而去除，一般是在水中加入药剂破坏其稳能通过自行沉降而去除，一般是在水中加入药剂破坏其稳定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。主要危害：吸附到定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。主要危害：吸附到水处理系统中影响水处理系统的正常运行；进入热力系统水处理系统中影响水处理系统的正常运行；进入热力系统后在受热面上结成水垢；会使锅水起泡，形成汽水共腾现后在受热面上结成水垢；会使锅水起泡，形成汽水共腾现象。水处理中常采用吸附、混凝处理。象。水处理中常采用吸附、混凝处理。n n3 3溶解物质溶解物质 溶解物质是指直径小于溶解物质是指直径小于1010-6-6mmmm的颗粒，的颗粒，一般以离子、分子或气体状态存在于水中，成为均匀的分一般以离子、分子或气体状态存在于水中，成为均匀的分散体系，也称为溶液。散体系，也称为溶液。n n主要危害：进入热力系统中会造成系统结垢。这主要危害：进入热力系统中会造成系统结垢。这类物质不能用混凝、沉降、过滤的方法除去，必类物质不能用混凝、沉降、过滤的方法除去，必须用蒸馏、膜分离或离子交换等方法才能除去须用蒸馏、膜分离或离子交换等方法才能除去 。n n天然水体中的天然水体中的 ClCl-、SOSO4 42-2-、HCOHCO3-3-、COCO3 32-2-、NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+等八种离子，几乎占水等八种离子，几乎占水中溶解固形物总量的中溶解固形物总量的95%95%以上。以上。n n天然水按含盐量可分为：天然水按含盐量可分为：n按硬度来分(1/2Me2+)n长江水、太湖流域水：硬度在1.03.0mmol/Ln n在工业锅炉水处理中，钙离子、镁离子、铁离子、在工业锅炉水处理中，钙离子、镁离子、铁离子、溶解氧等是主要处理与控制的对象；溶解氧等是主要处理与控制的对象；n按硬度与碱度的相互关系分类：n水中离子的假想结合水质图n原则：n（1）阳离子按Ca2+、Mg2+、Na+、K+的次序排列；n（2）阴离子按HCO3-、SO42-、Cl-次序排列；n（3）各离子所占空格的大小，按其一价摩尔浓度决定。n分类：n碱性水：JD（碱度）YD（硬度）CaCa2+2+MgMg2+2+NaNa+、K K+HCOHCO3 3-SOSO4 42-2-ClCl-CaCa2+2+MgMg2+2+NaNa+、K K+HCOHCO3 3-SOSO4 42-2-ClCl-CaCa2+2+MgMg2+2+NaNa+、K K+HCOHCO3 3-SOSO4 42-2-ClCl-非碱性水（负硬水）JDYD 钙硬水：镁硬水：CaCa2+2+MgMg2+2+NaNa+、K K+HCOHCO3 3-SOSO4 42-2-ClCl-n n碳酸氢根和碳酸根（碳酸氢根和碳酸根（HCOHCO3-3-、COCO3 32-2-）：）：HCOHCO3-3-是淡水的主要成分，它主要来源于碳酸盐矿物的溶解，其是淡水的主要成分，它主要来源于碳酸盐矿物的溶解，其在水中的含量也与水中二氧化碳的含量有关。在水中的含量也与水中二氧化碳的含量有关。n n水中水中HCOHCO3-3-、COCO3 32-2-与与COCO2 2 共同组成了一个碳酸化合物的共同组成了一个碳酸化合物的平衡体系。水中平衡体系。水中HCOHCO3-3-的含量与氢离子浓度的含量与氢离子浓度 HH+成反比。成反比。计算表明，当水的计算表明，当水的pH4.0pH4.0时，时，HCOHCO3-3-的含量已很少了，的含量已很少了，即在酸性条件下不存在即在酸性条件下不存在HCOHCO3-3-。在一般的地表水中，。在一般的地表水中，HCOHCO3-3-的含量一般在（的含量一般在（5050400400）mg/Lmg/L之间，在少数水之间，在少数水中达到中达到800mg/L800mg/L。n n水中水中COCO3 32-2-含量也与含量也与 HH+成反比，计算表明，当水的成反比，计算表明，当水的pH8.3pH SO SO4 42-2-ClCl-。n n氯离子几乎存在于所有的天然水中，但其含量相氯离子几乎存在于所有的天然水中，但其含量相差很大，在某些地表水中只有几个毫克每升，在差很大，在某些地表水中只有几个毫克每升，在海水中却高达几十克每升。由于氯化物的溶解度海水中却高达几十克每升。由于氯化物的溶解度大，又不参与水中任何氧化还原反应，也不与其大，又不参与水中任何氧化还原反应，也不与其他阳离子生成络合物，不被矿物表面大量吸附，他阳离子生成络合物，不被矿物表面大量吸附，所以所以ClCl-在水中的化学行为最为简单。在水中的化学行为最为简单。n n天然水中溶解的气体都以分子状态存在的，常见的溶解气天然水中溶解的气体都以分子状态存在的，常见的溶解气体有氧（体有氧（OO2 2），二氧化碳（），二氧化碳（COCO2 2）和氮（）和氮（N N2 2），有时还），有时还有硫化氢（有硫化氢（H H2 2S S），二氧化硫（），二氧化硫（SOSO2 2）和氨（）和氨（NHNH3 3）等。）等。n n气体在水中的溶解情况服从亨利定律的规定。气体在水中的溶解情况服从亨利定律的规定。n n亨利定律亨利定律HenryHenryslawslaw，物理化学的基本定律之一，是英，物理化学的基本定律之一，是英国的国的W.W.亨利在亨利在18031803年研究气体在液体中的溶解度规律时发年研究气体在液体中的溶解度规律时发现的，可表述为：现的，可表述为：“在一定温度下，某种气体在溶液中的在一定温度下，某种气体在溶液中的浓度与液面上该气体的平衡压力成正比。浓度与液面上该气体的平衡压力成正比。”这一定律对于这一定律对于稀溶液中挥发性溶质也同样有用。稀溶液中挥发性溶质也同样有用。n n气体气体B B在溶剂在溶剂A A中溶液的组成无论是由中溶液的组成无论是由B B的摩尔分数的摩尔分数xBxB，质量摩尔浓度质量摩尔浓度bBbB，浓度，浓度cBcB等表示时，均与气体溶质等表示时，均与气体溶质B B的压的压力近似成正比。用公式表示时亨利定律可以有多种形式。力近似成正比。用公式表示时亨利定律可以有多种形式。如：如：PB=PB=Kx,BxBKx,BxB PB=PB=Kb,BbBKb,BbB PB=PB=Kc,BcBKc,BcB n n按亨利定律，气体在水溶液中的溶解度按亨利定律，气体在水溶液中的溶解度 ，与水溶液，与水溶液相接触的该种气体的分压相接触的该种气体的分压 成正比，这一关系可表示成正比，这一关系可表示为：为：n n式中：式中：K K为某种气体的亨利常数（为某种气体的亨利常数（mol/mol/L.MPaL.MPa)；为为同一种气体的分压（同一种气体的分压（MPaMPa）。）。n n亨利常数亨利常数k k，其值与温度、压力以及溶质和溶剂的本性有，其值与温度、压力以及溶质和溶剂的本性有关。温度不同，亨利系数不同，温度升高，挥发性溶质的关。温度不同，亨利系数不同，温度升高，挥发性溶质的挥发能力增强，亨利系数增大。换而言之，同样分压下温挥发能力增强，亨利系数增大。换而言之，同样分压下温度升高，气体的溶解度减小。度升高，气体的溶解度减小。n n天然水体中天然水体中OO2 2 的主要来源是大气中氧的溶解的主要来源是大气中氧的溶解，一般情况一般情况下，地下水中的氧含量总是比地表水低，地表水中氧的含下，地下水中的氧含量总是比地表水低，地表水中氧的含量一般在量一般在0 014mg/L14mg/L之间。之间。n n 2525时某些气体的亨利定律常数时某些气体的亨利定律常数n n几种常见气体在不同温度下的溶解度几种常见气体在不同温度下的溶解度(mg/L)(mg/L)n n二、天然水的特性二、天然水的特性二、天然水的特性二、天然水的特性n n（一）江河水（一）江河水n n江河水是水圈中最为活跃的部分，其在时间和空间上都有江河水是水圈中最为活跃的部分，其在时间和空间上都有很大差异，使得其化学组分具有多样性和易变性，如一条很大差异，使得其化学组分具有多样性和易变性，如一条河流的化学组分在冬季和夏季可能有很大变化，在上游和河流的化学组分在冬季和夏季可能有很大变化，在上游和下游也有很大差异。下游也有很大差异。n n（二）湖泊水、水库水（二）湖泊水、水库水n n由于湖泊的进水与出水交替缓慢，所以即使处于同一气候由于湖泊的进水与出水交替缓慢，所以即使处于同一气候带的湖水和河水，湖水中离子总量从数十毫克每升到上万带的湖水和河水，湖水中离子总量从数十毫克每升到上万毫克每升。毫克每升。n n湖水按其离子总量分为淡水湖、咸水湖和盐湖。淡水湖的湖水按其离子总量分为淡水湖、咸水湖和盐湖。淡水湖的离子总量为小于离子总量为小于l000mg/Ll000mg/L，咸水湖的离子总量为，咸水湖的离子总量为1000mg/L1000mg/L25000mg/L25000mg/L，盐水湖的离子总量为大于，盐水湖的离子总量为大于25000mg/L25000mg/L。n n水库水系相对比较独立，主要为雨、雪汇聚而成，含盐量水库水系相对比较独立，主要为雨、雪汇聚而成，含盐量以及硬度都比较低。以及硬度都比较低。n n（三）地下水（三）地下水n n埋藏在地表以下的所有天然水都称为地下水埋藏在地表以下的所有天然水都称为地下水 。地下水与。地下水与地表水相比，悬浮物含量很少，清澈透明，除含有主要离地表水相比，悬浮物含量很少，清澈透明，除含有主要离子子HCHCOO3-3-、SOSO4 42-2-、ClCl-、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+以外，还含以外，还含有较多的有较多的FeFe2+2+、MnMn2+2+、NONO3-3-、NONO2-2-、H H+、AsAs3+3+等。等。n n （四）再生水（四）再生水n n再生水是指对污水处理厂出水、工业排水、生活污水等非再生水是指对污水处理厂出水、工业排水、生活污水等非传统水源进行回收，经适当处理后达到一定水质标准，并传统水源进行回收，经适当处理后达到一定水质标准，并在一定范围内重复利用的水资源。再生水经过处理后达到在一定范围内重复利用的水资源。再生水经过处理后达到锅炉用水标准后可用于锅炉原水。锅炉用水标准后可用于锅炉原水。n n三、锅炉用水汽及其名称三、锅炉用水汽及其名称三、锅炉用水汽及其名称三、锅炉用水汽及其名称n n锅炉是一种产生蒸汽和热水的换热设备。符合锅炉给水要锅炉是一种产生蒸汽和热水的换热设备。符合锅炉给水要求的水质应能保证锅炉安全、经济、可靠、稳定运行以及求的水质应能保证锅炉安全、经济、可靠、稳定运行以及产出合格蒸汽或热水。水质不良会导致锅炉结垢、损坏。产出合格蒸汽或热水。水质不良会导致锅炉结垢、损坏。现代锅炉的运行经验表明，很多问题直接与水、汽系统内现代锅炉的运行经验表明，很多问题直接与水、汽系统内的沉积物和腐蚀有关。的沉积物和腐蚀有关。n n（一）原水（一）原水n n原水也称生水，是指未经任何净化处理的天然水或城市自原水也称生水，是指未经任何净化处理的天然水或城市自来水。原水是锅炉补给水的主要水源。来水。原水是锅炉补给水的主要水源。n n（二）锅炉补给水（二）锅炉补给水n n原水经过处理后，用来补充锅炉排污和汽水损耗的水。根原水经过处理后，用来补充锅炉排污和汽水损耗的水。根据处理工艺的不同，锅炉补给水可分为澄清水、软化水和据处理工艺的不同，锅炉补给水可分为澄清水、软化水和除盐水等。除盐水等。n n（1 1）澄清水：澄清水：去除了原水中悬浮杂质的水。去除了原水中悬浮杂质的水。n n（2 2）软化水：软化水：去除了原水中钙镁离子的水。去除了原水中钙镁离子的水。n n（3 3）除盐水：除盐水：去除了原水中盐类离子的水。去除了原水中盐类离子的水。n n（三）凝结水（三）凝结水 n n主要指火电厂锅炉产生的蒸汽在汽轮机做完功的乏汽进入主要指火电厂锅炉产生的蒸汽在汽轮机做完功的乏汽进入凝汽器之后，经冷却水冷凝成的水，或生产过程中采用间凝汽器之后，经冷却水冷凝成的水，或生产过程中采用间接加热方式，使蒸汽冷凝的水。接加热方式，使蒸汽冷凝的水。n n（四）回水（四）回水 n n锅炉产生的蒸汽、热水，做功后或热交换后返回到给水中锅炉产生的蒸汽、热水，做功后或热交换后返回到给水中的水。的水。n n（五）疏水（五）疏水n n 锅炉过热器，在启动或停炉时。由冷态到热态或热态到锅炉过热器，在启动或停炉时。由冷态到热态或热态到冷态时蒸汽会在过热器集箱凝结成的水。冷态时蒸汽会在过热器集箱凝结成的水。n n（六）锅炉给水（六）锅炉给水n n锅炉给水是指直接送进锅炉的水，由凝结水、疏水、回水锅炉给水是指直接送进锅炉的水，由凝结水、疏水、回水和补给水组成。和补给水组成。n n（七）锅水（七）锅水n n锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的水。水。n n（八）排污水（八）排污水n n为了保证锅水在一定浓度范围内，防止锅炉结垢和改善蒸为了保证锅水在一定浓度范围内，防止锅炉结垢和改善蒸汽质量，需从锅中排放掉一部分锅水，以排走由给水带入汽质量，需从锅中排放掉一部分锅水，以排走由给水带入的盐分和锅内的沉渣，这部分排出的锅水称为排污水。的盐分和锅内的沉渣，这部分排出的锅水称为排污水。n n（九）减温水（九）减温水n n调节过热器出口蒸汽在允许范围内，以保证过热器管壁温调节过热器出口蒸汽在允许范围内，以保证过热器管壁温度不超过允许的工作温度，而用来减温的水。度不超过允许的工作温度，而用来减温的水。n n （十）（十）冷却水冷却水n n是锅炉在运行中需要将蒸汽冷却而采用的水，通过凝汽器是锅炉在运行中需要将蒸汽冷却而采用的水，通过凝汽器进行间接冷却，一般为原水或经过澄清的水。进行间接冷却，一般为原水或经过澄清的水。n n（十一）饱和蒸汽（十一）饱和蒸汽n n是指饱和状态下的蒸汽，即水在一定压力下，加热至沸腾是指饱和状态下的蒸汽，即水在一定压力下，加热至沸腾汽化，这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽化，这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽称为饱和蒸汽。这是由气体分子之间的热运动现象造成汽称为饱和蒸汽。这是由气体分子之间的热运动现象造成的。的。n n（十二）过热蒸汽（十二）过热蒸汽n n如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽称为过热该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。蒸汽。n n（十三）再热蒸汽（十三）再热蒸汽n n再热蒸汽是指在汽轮机中做了一部分功又送回锅炉再加热再热蒸汽是指在汽轮机中做了一部分功又送回锅炉再加热的蒸汽。的蒸汽。n四、水质不良对锅炉的危害n如果锅炉给水中含有不良杂质，就会产生结垢、腐蚀、积盐和汽水共腾等现象而使锅炉发生危害，从而降低锅炉的传热系数和设备强度，浪费燃料，缩短使用年限，严重时甚至会引起锅炉爆炸事故。n（一）水垢和水渣的形成与危害n1水垢和水渣的形成：锅炉运行一定时间以后，在受热面上粘附一层坚硬的附着物，称为水垢。其形成原因：n（1）锅炉给水中钙、镁的重碳酸盐类在高温下转化成碳酸盐垢；n（2）钙镁离子的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等的溶解度随水温升高而下降，导致水垢的析出；n（3）铁、铜氧化物等腐蚀产物也容易在高温受热面形成水垢。n（4）水中的悬浮物、胶体和有机物等附着在受热面时，长期高温也会形成水垢。n锅水中析出的固体物质悬浮在锅水表面或沉积在锅炉汽包和下联箱等水流缓慢处，形成的松软物质称为水渣。水渣可通过排污除去，但若排污不及时，水渣粘附在受热面上，经高温作用后也可转变为水垢 。n2水垢和水渣的危害 n锅炉受热面结生水垢后易造成：n（1）降低热效率，浪费燃料，不符合节能减排要求；n（2）影响锅炉水循环 受热面管子结垢后使有效流通截面减小，管内水循环的流动阻力增加，严重时流通截面甚至完全堵塞；（4）造成锅炉金属过热，引起鼓包或爆管；n（5）锅炉结生水垢后会引起垢下金属的碱性腐蚀或酸性腐蚀，缩短锅炉使用寿命，增加检修清洗费用。n（6）水渣过多影响蒸汽质量，并促使汽水共腾，还会引进堵管，水渣也会转为水垢；n（7）水垢、水渣过多还会影响锅炉出力。n n全面腐蚀是指腐蚀发生在整个金属表面上，腐蚀表面较为全面腐蚀是指腐蚀发生在整个金属表面上，腐蚀表面较为平整的称为均匀腐蚀；腐蚀表面明显不平的称为不均匀腐平整的称为均匀腐蚀；腐蚀表面明显不平的称为不均匀腐蚀。容易发现、容易控制（缓蚀剂）蚀。容易发现、容易控制（缓蚀剂）n n局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的局部区域，而其局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的局部区域，而其它部分几乎未受到腐蚀，具有隐蔽性、发展快、破坏大特它部分几乎未受到腐蚀，具有隐蔽性、发展快、破坏大特点。局部腐蚀通常有以下几种类型：点。局部腐蚀通常有以下几种类型：n n（1 1）电偶腐蚀：由于两种不同金属在腐蚀介质中相互接）电偶腐蚀：由于两种不同金属在腐蚀介质中相互接触，导致电极电位较负的金属在接触部位发生局部腐蚀加触，导致电极电位较负的金属在接触部位发生局部腐蚀加快，称为电偶腐蚀。如凝汽器铜管胀口附近的碳钢管板，快，称为电偶腐蚀。如凝汽器铜管胀口附近的碳钢管板，因碳钢电极电位较负而发生的腐蚀。因碳钢电极电位较负而发生的腐蚀。n n（2 2）点状腐蚀（点蚀）：又称为孔蚀。是一种典型的局）点状腐蚀（点蚀）：又称为孔蚀。是一种典型的局部腐蚀。其特点是腐蚀主要集中在金属表面的某些活性点部腐蚀。其特点是腐蚀主要集中在金属表面的某些活性点上，并向金属内部纵深扩散，严重时可使设备穿孔。热力上，并向金属内部纵深扩散，严重时可使设备穿孔。热力 设备中主要发生在不锈钢和铜合金部件上。如凝汽器不锈钢设备中主要发生在不锈钢和铜合金部件上。如凝汽器不锈钢管或铜管水侧管壁与含氯离子的冷却水接触，一定条件下管或铜管水侧管壁与含氯离子的冷却水接触，一定条件下可能发生点蚀；汽轮机停运时保护不当，不锈钢叶片也有可能发生点蚀；汽轮机停运时保护不当，不锈钢叶片也有可能发生点蚀。可能发生点蚀。n n（3 3）选择性腐蚀：在几种不同成分金属组成的合金中，其）选择性腐蚀：在几种不同成分金属组成的合金中，其表面上只有一种金属成分发生的腐蚀，其中电位较低的成表面上只有一种金属成分发生的腐蚀，其中电位较低的成分选择性溶解，造成另一种成分富集于金属表面，这种腐分选择性溶解，造成另一种成分富集于金属表面，这种腐蚀称为选择性腐蚀。该腐蚀使金属强度和韧性降低，如黄蚀称为选择性腐蚀。该腐蚀使金属强度和韧性降低，如黄铜脱锌腐蚀。铜脱锌腐蚀。n n（4 4）缝隙腐蚀：金属表面上由于存在异物或结构上的原因）缝隙腐蚀：金属表面上由于存在异物或结构上的原因形成缝隙而引起的缝隙内金属的局部腐蚀。如结构件与螺形成缝隙而引起的缝隙内金属的局部腐蚀。如结构件与螺栓之间；金属与金属的结合部之间（凝汽管不锈钢管与管栓之间；金属与金属的结合部之间（凝汽管不锈钢管与管板之间）；金属与保护性表面覆盖层、法兰盘垫圈接触形板之间）；金属与保护性表面覆盖层、法兰盘垫圈接触形成的缝隙；成的缝隙；第二节第二节第二节第二节 锅炉水质的质量指标及关系锅炉水质的质量指标及关系锅炉水质的质量指标及关系锅炉水质的质量指标及关系 n n一、锅炉常用的水汽质量指标一、锅炉常用的水汽质量指标一、锅炉常用的水汽质量指标一、锅炉常用的水汽质量指标n n锅炉用水的水质指标通常分为两类，一类是反映水中某种锅炉用水的水质指标通常分为两类，一类是反映水中某种杂质含量的成分指标，如溶解氧、磷酸根、氯离子、钙离杂质含量的成分指标，如溶解氧、磷酸根、氯离子、钙离子等；另一类是为了技术上的需要而人为拟定的，反映水子等；另一类是为了技术上的需要而人为拟定的，反映水质某一方面特性的技术指标，通常表示的是某一类物质的质某一方面特性的技术指标，通常表示的是某一类物质的总含量。例如，硬度，碱度，电导率、含盐量等。总含量。例如，硬度，碱度，电导率、含盐量等。n n（一）表征水中悬浮物和胶体的指标（一）表征水中悬浮物和胶体的指标n n1 1、悬浮物：是表示水中不溶解的悬浮和漂浮物质的含量。、悬浮物：是表示水中不溶解的悬浮和漂浮物质的含量。测定可采用用重量分析法，即取测定可采用用重量分析法，即取1L1L水样经定量滤纸过滤后，水样经定量滤纸过滤后，将滤纸截留物在将滤纸截留物在110110下烘干称重来确定，单位为下烘干称重来确定，单位为mg/Lmg/L表示。由于这种分析方法比较麻烦，所以常用浊度近似表表示。由于这种分析方法比较麻烦，所以常用浊度近似表示水中悬浮物的含量。示水中悬浮物的含量。n n2.2.浊度：水中由于含有悬浮及胶体状态的杂质而产生浑浊度：水中由于含有悬浮及胶体状态的杂质而产生浑浊现象，其浑浊的程度可以用浊度来表示。浊度是一种光浊现象，其浑浊的程度可以用浊度来表示。浊度是一种光学效应，表现出光线透过水层时受到的阻碍的程度，与颗学效应，表现出光线透过水层时受到的阻碍的程度，与颗粒的数量、浓度、尺寸、形状和折射指数等有关。粒的数量、浓度、尺寸、形状和折射指数等有关。n nISOISO标准所用的测量单位为标准所用的测量单位为FTUFTU（浊度单位），（浊度单位），FTUFTU与与NTUNTU（浊度测定单位）一致。制酒行业用（浊度测定单位）一致。制酒行业用EBCEBC单位，单位，1FTU=4EBC1FTU=4EBC n n硅单位（硅单位（JTUJTU）：以不溶性硅如高龄土、漂白土等在蒸馏：以不溶性硅如高龄土、漂白土等在蒸馏水中所产生的光学阻碍现象为基础，规定水中所产生的光学阻碍现象为基础，规定1 1毫克毫克/升的升的SiOSiO2 2所构成的浑浊度为所构成的浑浊度为1 1度，或称杰克逊浊度（度，或称杰克逊浊度（JTUJTU）。）。n n散射浊度单位（散射浊度单位（FTUFTU）：用硫酸肼和六次甲基四胺混合液）：用硫酸肼和六次甲基四胺混合液作为标准浑浊液，可成为标准肼单位：即以作为标准浑浊液，可成为标准肼单位：即以1.0001.000克硫酸克硫酸肼加水配成肼加水配成100100毫升溶液，毫升溶液，10.0010.00克六次甲基四胺也配成克六次甲基四胺也配成100100毫升溶液，取两溶液各毫升溶液，取两溶液各5.05.0毫升混合静置毫升混合静置2424小时，加水小时，加水定容为定容为100100毫升，其浑浊度为毫升，其浑浊度为400400度。度。FTUFTUJTUJTU。n n（二）表示水中溶解盐类的指标（二）表示水中溶解盐类的指标n n1 1含盐量：表示水中各种溶解盐类的总和，可由水质全含盐量：表示水中各种溶解盐类的总和，可由水质全分析得到的全部阳离子和阴离子相加而得，单位为分析得到的全部阳离子和阴离子相加而得，单位为mg/Lmg/L；也可以物质的量浓度表示，即：将得到的全部阳离子；也可以物质的量浓度表示，即：将得到的全部阳离子（或全部阴离子）均按一价离子为基本单元相加而得，单（或全部阴离子）均按一价离子为基本单元相加而得，单位用位用mmolmmol/L/L表示。表示。n n2 2溶解固形物（溶解固形物（RGRG）：由于用水质全分析求得含盐量非）：由于用水质全分析求得含盐量非常麻烦，因此有时用溶解固形物来表示含盐量，也以常麻烦，因此有时用溶解固形物来表示含盐量，也以“TDS”TDS”来代表。溶解固形物是指分离了悬浮物之后的滤来代表。溶解固形物是指分离了悬浮物之后的滤液，经蒸发、干燥至恒重，所得到的蒸发残渣，它包含了液，经蒸发、干燥至恒重，所得到的蒸发残渣，它包含了水中各种溶解性的无机盐类和不易挥发的有机物等，单位水中各种溶解性的无机盐类和不易挥发的有机物等，单位为为mg/Lmg/L。由于在测定过程中，水中的重碳酸盐会因分解。由于在测定过程中，水中的重碳酸盐会因分解而转变成碳酸盐，以及有些盐类的水分或结晶水不能除尽而转变成碳酸盐，以及有些盐类的水分或结晶水不能除尽等原因，溶解固形物只能近似地表示水中的含盐量等原因，溶解固形物只能近似地表示水中的含盐量n n3 3电导率电导率DDDD：水中溶解的盐类均以离子状态存在，具有：水中溶解的盐类均以离子状态存在，具有一定的导电能力，因此电导率可以间接地表示出溶解盐类一定的导电能力，因此电导率可以间接地表示出溶解盐类的含量。水中所含离子杂质越多，导电能力越大。的含量。水中所含离子杂质越多，导电能力越大。n n电导率是指一定体积溶液的电导，即在电导率是指一定体积溶液的电导，即在2525时面积为时面积为1 1平平方厘米，间距为方厘米，间距为1 1厘米的两片平板电极间溶液的电导，其厘米的两片平板电极间溶液的电导，其单位为单位为 mS/mmS/m或或SS/cm/cm。n n电导率大小除了与水中离子量有关外，还和离子的种类有电导率大小除了与水中离子量有关外，还和离子的种类有关。因为不同的离子其导电能力不同，其中关。因为不同的离子其导电能力不同，其中H+H+的导电能的导电能力最大，力最大，OH-OH-次之，其它离子的导电能力与其离子半径及次之，其它离子的导电能力与其离子半径及所带电荷数等因素有关。当水中各种离子的相对含量一定所带电荷数等因素有关。当水中各种离子的相对含量一定时，电导率随着离子总浓度的增加而增大。所以，在水中时，电导率随着离子总浓度的增加而增大。所以，在水中杂质离子的组成比相对稳定的情况下，可根据试验求得这杂质离子的组成比相对稳定的情况下，可根据试验求得这种水的电导率与含盐量的关系（固导比），将测得的电导种水的电导率与含盐量的关系（固导比），将测得的电导率换算成含盐量。率换算成含盐量。n n（三）（三）硬度硬度YDYD ：指水中易于形成沉淀物的金属离子总浓：指水中易于形成沉淀物的金属离子总浓度，通常指水中钙、镁离子的总浓度。度，通常指水中钙、镁离子的总浓度。n n按照阳离子来分类，硬度可分为钙硬度和镁硬度，按照阴按照阳离子来分类，硬度可分为钙硬度和镁硬度，按照阴离子来分类，可分为离子来分类，可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐。碳酸盐硬度也称暂时硬度。硬度也称暂时硬度。非碳酸盐硬度由钙、镁的硫酸盐、氯非碳酸盐硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物等形成，不受加热的影响，因此也称为永久硬度。化物等形成，不受加热的影响，因此也称为永久硬度。几几种硬度之间的关系有：总硬度种硬度之间的关系有：总硬度 =钙硬度钙硬度 +镁硬度镁硬度 =碳碳酸盐硬度酸盐硬度 +非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度n n硬度的单位有硬度的单位有 mmolmmol/L/L、mg/L(mg/L(以以CaCOCaCO3 3 计计)、法国度、法国度和德国度，和德国度，其中其中mmolmmol/L/L是以是以1/2Ca1/2Ca2+2+、1/2Mg1/2Mg2+2+为基本为基本单元的物质量浓度；单元的物质量浓度；法国度是以法国度是以10mg/L10mg/L的的CaCOCaCO3 3为为1 1法法国度，记作国度，记作1F1F；德国度是以；德国度是以10mg/L10mg/L的的CaOCaO为为1 1德国度，德国度，记作记作1D1D，单位之间的换算关系有：，单位之间的换算关系有：n n1 1 mmolmmol/L=2.8D=50mg/L CaCO3=5/L=2.8D=50mg/L CaCO3=5F F n n（四）碱度（四）碱度 JDJDn n碱度是表示水中能接受氢离子（碱度是表示水中能接受氢离子（H H+）的一类物质的量，包）的一类物质的量，包括各种强碱、弱碱和强碱弱酸盐，有机碱等，如括各种强碱、弱碱和强碱弱酸盐，有机碱等，如 COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-、OHOH-、HSiOHSiO3 3-、H H2 2BOBO3 3-、HPOHPO4 4-、HSHS-和和 NHNH3 3等，其中等，其中COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-、OHOH-是构成碱度的主要阴离子。是构成碱度的主要阴离子。n n碱度是用中和滴定法进行测定的。根据指示剂选择的不同，碱度是用中和滴定法进行测定的。根据指示剂选择的不同，可以将碱度分为酚酞碱度可以将碱度分为酚酞碱度 P P和甲基橙碱度和甲基橙碱度MM，其变色的，其变色的pHpH范围分别为范围分别为 8.38.38.58.5、4.24.24.44.4。由于用甲基橙作指示。由于用甲基橙作指示剂时，所有的碱度都与酸发生了反应，所以甲基橙碱度也剂时，所有的碱度都与酸发生了反应，所以甲基橙碱度也就是全碱度（其中包含了酚酞碱度）。就是全碱度（其中包含了酚酞碱度）。练习练习例 5.有有 100.00mL100.00mL水水 样样，用用 c c(HCl(HCl)=0.05000)=0.05000 mo1/LHClmo1/LHCl滴滴 定定 至至 酚酚 酞酞 终终 点点，消消 耗耗 HClHCl溶溶 液液15.20mL15.20mL；再再加加甲甲基基橙橙指指示示剂剂，继继续续以以HClHCl溶溶液液滴滴定定至至橙橙色色，又又用用去去25.80 25.80 mLmL，问问水水样样中中含含有有何何种种碱度？碱度？解解：已已知知以以酚酚酞酞为为指指示示剂剂HClHCl用用量量P P=15.20=15.20 mLmL；以以甲甲基基橙橙为为指指示示剂剂HClHCl用用量量MM=25.80=25.80 mLmL 。P PMM，水水样样中含有中含有CO32-CO32-和和HCO3-HCO3-碱度。碱度。第一个反应中，碳酸盐碱度被中和了一半，HCl用量为P；第二个反应滴定的是碳酸盐碱度的一半和重碳酸盐碱度，此时HCl用量为M。故碳酸盐碱度消耗HCl量为2P，重碳酸盐碱度消耗HCl量为M-P。n n基本规律：基本规律：n n（1 1）OHOH-、HCOHCO3 3-不能同时存在；不能同时存在；n n（2 2）酚酞碱度）酚酞碱度P P的终点：的终点：COCO3 32-2-只能反应到只能反应到HCOHCO3 3-；n n（3 3）甲基橙碱度）甲基橙碱度MM的终点：的终点：HCOHCO3 3