第二版前言 动力设备以水及其蒸汽作为生产工质和用水量大的特 点,要求对从原水到排水的各类水需作必要的处理,以便在 安全经济运行的基础上既做到保护环境,又节约用水。为此, 有关科技人员对水处理技术的开发、提高和推广,理所当然 地十分重视,也不断作出重要贡献。因而编写者在进行本书 的修订工作时,首先对着重介绍近年来国内外最先进的技术 缩减较陈旧的内容,取得了共识。我们相信,这些修改将使 本手册内容更能适应我国80年代以来大型发电机组陆续投 人生产的客观情况;也有利于提高中、低压机组水处理技术 水平。 根据当前对节水、保护水重要意义的世界性认识和水资 源不足的现实,电厂(或动力车间)面临加强水务管理的严 峻任务。虽然,目前尚缺乏完整的成熟经验介绍,但在第二 版中仍根据所了解到的资料增写了一章(即第十三章),希望 能有助于推动这项工作的开展,并提供一些有意义的参考资 料 近年来,发展较快的膜技术及锅水氧化运行方式等新技 术,也是第二版中着重更新的内容。此外,由于采用这些技 术而在一些国家作了更改的水、汽质量标准也在附录中予以 介绍,供国内有关部门与工作人员参考。 第二版中注意了进一步作到体例、符号等方而的统一,勘 正了初版中的错误。对于我国法定计量单位中未作明确规定 的硬度及碱度单位,初版采用的基本单元与前能源部1992年
1月15日批准的DL434-91中的有所不同。为了执行 DL43491的规定,第二版中已将有关的相应数值增加了1 倍 原编写者中,一部分人因不同原因未能参加第二版的修 订工作,但对此工作都表示支持。第二版的第一、四、五、六 七章及附录和附表由宋珊卿负责惨订;第二章由张行赫负责 修订;第三、八、九、十、十一章由陆桐负责修订;第十二 章由杨东方负责修订;第十三章由袁果编写。全书由宋珊卿 统稿任主编。 本手册经冯敏和窦照英审阅,他们提出不少宝贵意见和 建议,在此表示感谢 水平所限,第二版中难免还有错误或不足之处,恳切希 望箧者予以指正。 编者 1996年7月
第一版前言 动力设备的生产过程,不仅要用水及其蒸汽作为水、汽 循环系统的工质和大量的水作为冷却剂,而且水的质量对锅 炉(蒸汽发生设备)和汽轮机的寿命、安全及效率的影响极 大。为了保证动力设备的安全经济运行,对其用水必须进行 妥善处理。尤其是高温、高压、大容量机组的投入使用以及 各类耐蚀材料的出现,对改进、革新水处理技术起了更有力 的推动作用。此外,随着工业生产规模的迅猛扩展,许多地 区的水资源遭受污染,且污染的程度及后果日益严重。从保 护环境的要求出发,各个工业国家先后对工业排水的水质作 出了越来越严格的规定。这些规定也进一步推动了动力工业 水处理技术的发展。 近年来,随着水处理技术的发展,研制出了不少新工艺、 新技术、新材料和新的监测手段。但是,这些新成就的报导 仅仅散见于国内外一些文献刊物中,经过系统的整理而汇集 成书出版的较少。这种状况同提高动力设备运行水平的客观 要求和水处理科技人员学习技术的迫切需要很不相称。本手 册试图为逐步改变这种状态作出努力 本手册共分十二章,除第一章介绍水质特性及动力工业 中处理水的必要性外,其他各章都是围绕动力设备对防垢、防 腐的要求,介绍各种成效较为显著或是带方向性的水处理技 术及相应的材料、装置、措施和工艺,以及在实际使用中可 能出现的问题和应采取的对策。有关的国外数据一般是编在 附录中;但对一些新技术,由于目前国内缺乏经验,就国外
情况编排在有关章节内,供读者参考。至于水处理系统的设 计、废水处理等重大方面,仅图绕运行工作和技术改造的需 要,论述了某些最直接有关的内容。水化学工作人员可能用 到的一些参考资料也编在附录中。 本手册着重于高参数、大容量机组的水处理技术,但其 中与中、低压参数机组水处理工作相应的内容,也适用于该 类机组。在现场缺乏明确规定的情况下,手册中的有关数据 可参考选用,但应结合当时当地的条件及本单位经验,先作 好试验工作。本手册中的文字力求简洁,名词术语尽可能通 俗,使用的计量单位为我国的法定计量单位。 手册的第一、四、五章由宋珊卿编写;第二章由周燕然、 袁果、张行赫编写;第三章由陆桐编写;陈永健参加了三、四 章的部分编写;第六章由徐卫编写;第七章由张致远编写;第 八、九、十、十一章由何辉纯编写;第十二章由杨东方编写 全稿由宋珊卿统编 编写本手册时,考虑的读者对象主要是从事动力设备水 处理工作的科技人员,同时兼顾其他部门的水处理工作人员 以及大专院校有关专业的师生。本手册除可供运行人员用作 技术手册外,也可用作培训教材。 在手册编写过程中,有不少同志对编写工作提出了宝贵 意见,我们谨向他们表示感谢。 限于水平,书中错误或不足之处,希读者给予指正
录 笫二版前言 第一版前言 第一章天然水及水处理在动力工业中的重要性…………1 第一节水的主要特性…… 第二节水中的杂质…………………………7 第三节水处理的重要性………………………20 第四节动力工业水处理的进展 23 第二章水的预处理… p···B·群物甲一 29 第一节凝棄…… ……29 天然水中胶体的特性二、凝聚剂的作用和影响凝聚效 果的因素三、凝囊剂和助凝剂的选择四、凝聚剂溶液的 制备和投加五、礙豪系统 第二节澄清 、影响颗粒沉降的因素二、澄清罪的类型三、澄清器 的设计 第三节过滤…………………………………… 8 过滤方式的种类和过滤技术二、过滤设备(池、器 的内部设置三、常见的过滤设备 第四节充气 s-103 、原理二、充气法的应用三、充气方式 第三章水的软化及脱碱………………………………116 第一节药剂处理法…………6 、石灰法二、石灰-纯碱法(石灰-苏打法 酸 盐补充处理法四、硫酸中和性水法 第二节离子交换法……………………125 离子交换剂二、软化器的运行及再生工艺三、软化
处理方式四、问题及其处理 第三节其他方法……………………………………146 加热软化法二、连縷排污水脱碱法 第四章离子交换纯水制备……………………147 第一节离子交换树脂………………………………147 离子交换树脂的分类和命名 离子交换树脂的物理 性能三、离子交换树脂的化学性能 第二节除盐的基本原理……………………………………170 第三节离子交换设备………………………………………176 、交换器内部部件二、有关部件的一些设计参考数据 三、外郎系统 第四节除碳器…………………………………………………189 、鼓风式除碳器二、真空式除碳器 第五节离子交换器的工作特性……………………………192 、强酸阳高子交换器二、弱酸阳高子交换器三、强 碱阴离子交换器四、弱碱阴离子交换器五、混合床离 子交换器六、双层床离子交换器 第六节除盐设备运行恶化的原因……………………………220 机被和运行的使陷二、树脂稳定性不良三、其他 第五章膜技术…………………………………………242 第一节反渗透 244 基本原理二、反渗透膜三、膜元件四、进水的预 处理及影响膜污染的主要因亲五、膜性能的一些术语与反 滲透系统六、反渗透系统的故障诊斷和排除七、反渗透 在动力工业中的应用 第二节超过滤…………………………………………281 、基本原理 膜的选择三、在动力工业中的应用及 影响溶质截留的因素 第三节电渗析…………………………………………288 、基本原理二、对进水水质的要求三、电渗祈系统 四、极限电流密度五、运行参数的确定六,运行中易发 生的故離七、使用设备注意事项
第六章凝结水处理…………………………………301 第一节前攪过滤器………………… 304 ·、固定床式过滤器二、管式或摄盖过滤器 磁性过 滤器 第二节除盐装置 ·看看卓看p中中止中·中中 ………311 深层净化混床二、粉末树脂净化设备三、其他处理 工艺 第三节后置过滤器………………………………………359 第四节凝结水处理系统的设计……………………362 笫五节热力系统疏水除铁 367 钠型阳树脂过滤除铁二、铵型阳树脂过滤除铁 第六节供热回水处理………………………………………371 回水收集二、回水除油 乏汽除油 第七章锅内水质控制 377 第一节水、汽质量标准……………… 379 、正常运行情况下的标准二、锅炉启动时的标准 第二节锅炉给水除氧… ……………………………391 热力除氧二、化学除氧 第三节给水pH值调节及减缓腐蚀处理…………………405 挥发性中和试剂处理二、绐水系统的合理结构 第四节锅内绪垢和腐烛射控制……………………………412 磷化处理二、全挥发性处理三、分散剂处理四、络 合处理 第五节锅炉的排污控制 425 排污率的计算 降低排污率的措施三、排污的种类 第六节蒸汽携带的防止……s…………432 蒸汽携带的原因二、汽相携带三、防止水、汽携带 第七节蒸汽纯度的测定…………………………………440 分析技术二、取样 第八章锅炉的腐蚀及防腐…………………………………453 第一节腐蚀原理 454
第二节腐蚀类型及其特征 ……456 、氧腐蚀二、酸、碱腐蚀三、应力腐蚀四、腐蚀疲 劳五、高温下的氧化剥皮六、点烛七、几种腐蚀类型 特征的对照 第三节基建阶段的防腐…………………………………………478 、安装前的防措施二、安袋时及批运前的防搁措施 第四节运行阶段的防腐 甲非中 …482 防腐原则二、防腐措j 第五节停用阶段的防腐… .··,甲,.··中、中·v中中··卓市萨 488 方法的选择二、各种停用防腐方祛 第九章锅炉的化学浒洗……… 496 第一节化学清洗的必要性与依据 496 、必要性二、清洗依据 第二节化学清洗溶剂的选择……………… …499 、常用清洗剂的种类二、药量估算三、各种清洗工艺 的适用范围 第三节缓蚀剂的选择……… 516 、基本要求 常用清洗介质中的缓蚀剂三、国产缓 蚀剂的性能 第四节化学清洗方式及步骤 …521 清洗方式 清洗步骤 第五节清洗系统的设计、安装和回路划分 529 清洗系统的设计二、安装清洗系统的基本要求三、化 学清洗的典型系统 第六节清洗废液处置………………………………………539 第七节清洗后的防腐措施………………………………51 第八节清洗效果的评价……………………541 第九节安全措施…………………………………542 第士章汽轮机的腐蚀及防腐 ……545 第一节杂质在蒸汽热力系统中的转移………………………545 第二节近代汽轮机的腐蚀 …548
第三节蒸汽中腐蚀性杂质的来源及其对汽轮机的影响………550 腐蚀性杂质的来源二、杂质在汽轮机内的影响 第四节汽轮机腐蚀的类型及其特征 559 、应力腐蚀破裂二、腐蚀疲劳三、水分冲蚀四、酸 廣蚀五、固体癞粒磨蚀六、点蚀 第十一章凝汽器管材的腐蚀及防腐……………………573 第一节凝汽器管材 …………574 、管材发展概况二、国产管材的品种及性能三、和国 产牌号相当的国外管材牌号 第二节凝汽器管的腐蚀类型及防腐措施……… s·579 一、凝汽器管水侧腐蚀二、凝汽器管汽侧腐蚀 第三节凝汽器管材的选用………………………………………603 、冷却水化学 管材的耐蚀性三、流速四、我国 对选材的一些技术规定 第四节凝汽器管的管理和维护……………………613 、基建阶段二、启动阶段三、运行阶段四、停用阶段 第十二章冷却水处理………… …625 第一节冷却系统 ·自国专甲 、冷却系统的分类二、开式循环冷却系统中水和盐的平 衡三、浓缩倍率的提高和节水效果 第二节冷却水处理的目的……… 早甲中看B由 629 第三节垢的沉积……………………………………………630 、垢的种类二、垢的形成机理三、水的极限磯酸盐硬 度四、污垢系数 第四节凝汽器附着水垢的判别………………………………640 、根据运行数据分析二、根据水质试验 第五节直流冷却系统中水垢的防止… 653 、垢的形成二、防止绩垢方法 第六节开式循环冷却系统中的防垢……………………………655 、防垢处理方法的分类二、排污法三、酸化法四、阻 垢剂处理法五、复合处理法六、影响稳定处理的因素 七、开式循环冷却系统的外部处理
第七节粘泥的附着、沉渣的沉积及其防止…………689 、粘泥的形成二、影响粘泥形成的因素三、防止粘泥 形成的方法 第十三章电厂水务管理及废水处理…………705 第一节概述 dD●“B丽垂罪●由缸、· ……705 第二节电厂水务管理……………………………705 、电厂用水循环二、电厂水务管理 第三节电厂废水处理…………………………717 、电厂废水的分类二、电厂废水的收集三、电厂度水 的处理 附录 ··、·虚. 735 附录1化学元及其化合价… 735 附录2几个工业国家筛子的规格…………"…744 附录3常用法定计量单位及与以往经常采用的 单位的换算…………………………………751 附录4微孔试验…… ““·763 附录5与高子交换树脂再生有关的数据…………………768 附录6国外生产离子交换树脂的主要厂家及牌号…………774 附录?各国离子交换树脂牌号对照表 775 附录8几种水处理用药有关的安全措施规定………………777 附录9有关金属、合金腐蚀和氧化的术话 780 附录10金属和合金的电势(位)序……………………785 附录11常用水处理设备、管道通常采用的防腐措施 ……787 附录12几种塑料性能的比较…………… 788 附录13喷砂除锈法技术要求 ………………………789 附录14国内外常用耐热钢管钢号对照表 789 附录15几个国家(或制造厂)的水质标准………………………791 附录16一些调节锅水用的化学药剂…………………814 附录17-些国家凝汽器铜管成分的比较 816 附录18无机化学200年史………………………………818