第2版前言

第一章　化学基本知识

第一节　化学基本概念

第二节　摩尔及物质的量

第三节　溶液

第四节　酸、碱、盐、氧化物及其络合物

第五节　化学反应速度和化学平衡

第六节　电离平衡

第二章　锅炉基本知识

第一节　锅炉主要技术参数

第二节　锅炉常用术语

第三节　燃料及燃烧

第四节　锅炉的构成及工作原理

第五节　水与蒸汽性质

第六节　锅炉水循环

第七节　锅炉分类概述

第八节　锅炉型号表示法

第三章　锅炉用水概述

第一节　天然水中的杂质

第二节　锅炉用水的水质

第三节　工业锅炉水质指标及指标间的关系

第四节　工业锅炉的水质管理

第四章　锅炉的腐蚀与保护

第一节　金属腐蚀概论

第二节　影响电化学腐蚀的因素与防止方法

第三节　锅炉给水系统金属的腐蚀

第四节　锅炉汽水系统金属的腐蚀

第五节　锅炉氧腐蚀的防止

第六节　停用锅炉的腐蚀与保护

第五章　锅内加药处理

第六章　锅外水处理

第七章　水质分析基本知识

第八章　水质分析方法

附录

参考文献

所谓锅炉水处理，即是将日常生活用水，进行一定的过滤、分解等技术处理后，排除杂质，使其净化。其目的是减少锅炉结垢，延长锅炉使用寿命，节约燃料，保证锅炉安全经济地运行。锅炉设备能否安全与经济运行，水质处理是非常重要的。锅炉给水不进行处理或处理不当，必然在受热面上结垢，使炉壁传热性能较低，增加燃料消耗，还会产生腐蚀、爆管，甚至引起爆炸事故。特别在原水水质硬度较大的地区。普及锅炉水处理，对确保锅炉安全经济运行；提高锅炉效率；延长锅炉使用年限；节约能源具有很重要的意义。

软化后的水可将肌肤细胞内的污物彻底清除，延缓皮肤衰老，使清洗后的皮肤无紧绷感，光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果，因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴，可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时，若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。

软化后的水还可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时，先用软水洗净患处后，并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等，轻擦患部，可快速愈合伤口，并且使烧伤引起的浮肿马上消失，这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。

在锅炉水处理过程中，锅炉设备和管线易发生的主要问题是：腐蚀、结垢/沉积物、锅水夹带问题。为了保持这些主要问题在控制状态下，实施综合的处理方案是必要的。

锅炉的蒸发会导致杂质浓缩。锅炉中的垢在热交换表面的沉积，或悬浮物质沉积在金属表面上，变硬、变粘。锅炉中的高温会分解一些矿物质，引起其它物质溶解度降低。

水中的杂质和沉积物会导致结垢和沉积物，如：二氧化硅、悬浮物，或溶解的铁、油和其它工艺污染物。

溶解的钙和镁的重碳酸根受热会分解释放出二氧化碳，并形成不溶性的碳酸盐。

二氧化硅通常在水中不会大量出现，但在某种条件下会形成硬垢。尤其是在原水处理不彻底的情况下，胶体硅进入化学水系统，且不能被离子交换工艺去除，必然进入锅炉系统，必然增大硅垢形成的趋势，从而降低蒸汽的品质。

硅酸化合物在水中的溶解度很小，其中溶解性的硅酸称为活性硅(或溶硅)，而大部分却在水中进行聚合而成为双分子或三分子聚合物，最后成为完全不溶解的多分子聚合物，即称为胶体硅。它们在水中处于动平衡状态，并随pH值而变化，当pH值高时，较多转变为可溶性硅。因此控制炉水的pH>9.5相当关键。硅酸化合物存在于水和蒸汽中的危害很大，一旦进入锅炉后，胶体硅随着压力及pH值升高而转化为溶硅，从而使炉水中的含硅量不断增加，有时即使加大排污量也难以改变炉水含硅量，同时，硅酸在高温的蒸汽中有较大的溶解度，并随压力、温度的升高而溶解度不断增大，因此，进入锅炉的硅酸在炉内的沉积虽然不多，却大部分被蒸汽带走，硅酸随着蒸汽的做功过程，温度、压力的降低，而溶解度降低，因此就沉在汽轮机的叶片或喷嘴中形成质硬的硅酸盐垢，严重时，可使气压机效率大幅度下降，阻塞通道，限制出力，影响气压机的生产安全，为此，必须控制给水的含硅量，并使用化学品防止炉水的夹带。

回用凝结水的腐蚀产生的铁和铜也能引起系统潜在的腐蚀和沉积物。

锅炉给水中含有铜和铁时，会在金属受热面上形成铜垢或铁垢，由于金属表面与铜垢、铁垢沉积物之间的电位差异，从而引起了金属的局部腐蚀，这种腐蚀一般是坑蚀，容易造成金属空孔或爆裂，导致设备、管线和阀门的泄漏，所以危害性很大，因此，严格控制给水中铜和铁的含量，是防止锅炉腐蚀的必要措施。给水中的铜与铁，一般来源于凝结水、补给水以及生产回水系统，因此必须通过添加缓蚀剂或机械过滤器等防止以上水系统的腐蚀。

油和其它工艺污染物会形成沉积物，并会促进其它杂质的沉积，导致夹带现象。

结垢和沉积物会在锅炉表面，特别是炉管上形成一层绝缘层，这会阻止炉管与炉水循环水的热交换。这种过热最终导致炉管故障。这层绝缘层也会导致更高的能量消耗。锅炉沉积物也会部分或全部阻塞炉管，随之导致炉管过热或爆管故障。沉积物最终导致不定期的停车、增加清洗费用。

腐蚀最终导致设备、管线和阀门和金属损伤，造成这些部位的泄漏，锅炉金属由于与水汽直接接触，再经过低温加热器、除氧器、高温加热器、锅炉、凝汽器等，这个过程为铁的腐蚀提供了足够的停留时间，例如，铁或磁性四氧化三铁转换为氧化铁，导致腐蚀。

因此，需要采用有效的炉内处理技术，并结合凝结水处理技术对结垢和腐蚀进行综合控制，才能真正处理好锅炉系统的此类问题。

目前的中压锅炉水系统采用磷酸三钠处理，受自身性质的影响，有明显的处理缺点：

1、PO43-对水垢的抑制没有低剂量(阈值)效应，故对水垢没有抑制效果，只能生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣，且是按化学计量形成的，排污量大，否则炉内难免有磷酸盐的过饱和沉积，增加夹带的趋势；

2、PO43-本身是成垢基团，在高温高压下无法对锅炉提供有效的钝化防护，因化合的磷酸铁盐是其与腐蚀性离子Fe3 形成的；

3、PO43-对锅水的pH缓冲能力有限，且在锅炉负荷发生变化时易出现磷酸盐的“暂时消失”，导致磷酸钠加入过量；

4、生成的盐类，易因夹带进入蒸汽系统中，导致蒸汽系统汽轮机的结垢和管线的腐蚀。表现为蒸汽系统中Na 、SiO2等含量偏高。

5、对给水带入的Fe和SiO2没有分散效果，易导致局部沉积，产生电化学腐蚀。

6、磷酸盐垢曾在一些锅炉系统的汽轮机叶片和透平上反映的比较突出，表明蒸汽中有磷酸盐垢夹带进入汽轮机系统。日积月累，对汽轮机长期安全、稳定运行造成严重后果。

锅炉炉内水处理是锅炉水处理历史上最早采用的方法，早期是向锅炉内投加一些自然植物的杆颗和果实，它们在锅炉水中，浸渍出丹宁及磷酸等化合物，起到防止或减缓结垢的作用，某些火管锅炉仍然沿用这种方法。随着科学技术的进步，各种高效阻垢剂、化学除氧剂等纷纷出现，使炉内化学处理日臻完善。炉内加药处理，可以省去炉外水处理所需要的昂贵投资费用、节省人力物力，尤其是成本低、操作方便，因此很快发展起来并被广泛采用。

工业锅炉水处理技术给水加氨调节 pH 值

加氨调节 pH，因原料易得，费用低廉，已在国内使用三十多年，但其不足之处也早已为人所知。通常除氧器出口与加氨后的除盐水相比 pH 相差很大，且主要以偏低为主。在氨的富集区，容易引起铜合金材料的腐蚀。氨水有很难闻的气味，使用不方便，操作环境比较恶劣，会对操作人员的建康造成伤害，操作存在严重安全隐患。

工业锅炉水处理技术给水除氧

给水化学除氧是热力除氧的必要补充，常规化学方法，如：联氨、乙醛肟等正面临安全和使用效果的诸多置疑。联胺因有毒，其作为除氧剂已基本被取消，其它除氧剂与氧反应速度受温度、pH 和过剩量的影响很大，最重要的是无良好的钝化效果，即使氧含量小于 5ppb，系统仍有腐蚀现象产生,无法从根本上抑制腐蚀的产生。因此，常规方法不能彻底解决锅炉系统面临的氧腐蚀问题。

工业锅炉水处理技术锅内水处理

中压锅炉一般使用磷酸三钠、高压锅炉使用磷酸三钠，并配合氢氧化钠、磷酸氢二钠进行处理，受自身性质的影响，有明显的处理缺点，人为原因将严重影响锅内水质指标的控制，进而影响处理效果。降低锅炉的操作效率，中压锅炉夹带现象严重，蒸汽品质受到影响，锅炉排污率难以降低，排污量大，能耗较高。

内容介绍

本书以问答的形式介绍了锅炉水处理基础知识及实际操作中可能遇到的技术问题。内容包括火力发电机组及蒸汽动力设备的水质分类及标准，锅炉补给水处理、炉内处理、防腐防垢、化学清洗和化学监督等技术和方法。附录部分收录了我国、美国、前苏联、日本、英国、德国等的锅炉水汽质量标准。内容既有较强的理论性，又有较多的运行实践经验和科学试验研究的总结，较其他书籍详尽、实用，叙述条理清楚。本书具有深入浅出、通俗易懂的特点，是电厂化学专业培训和自学的必备参考教材。

本书适用于从事锅炉水处理的工程技术人员和操作工人阅读，也可供相关专业的大专院校师生以及其他有关人员参考。