工業用水的硅酸化合物在水中的存有形式與水的pH值有什么關系?

酸酸化合物是天然水中的主要雜質之一，它在水中有多種形態，是一種比較復雜的化合物。硅酸化合物在水中的不同形態與水的 pH值有著密切的關系。當 pH<7時，水中實際上只有硅酸的分子，沒有硅酸根離子存在。所以，當pH值較低時(酸性溶液中)，水中的膠態硅酸明顯增多;當pH值>7時，水中同時有 H2SiO3和 HSiO3-存在;當 pH=11時，水中是以 HSiO3-為主;只有在堿性較強的水中(pH>11時)才出現 SiO32-離子。

　　碳酸化合物在水中的存在形式與水的 pH值有何關系?

　　答案：碳酸化合物在水中有幾種不同的存在形態：溶于水中的氣體(即所謂游離 CO2);分子態碳酸 H2CO3;碳酸氫根HCO3-和碳酸根 CO32-。在這四者之間存在著以下平衡關系：

　　CO2十 H2O H2CO3

　　H2CO3 H+十 HCO3-

　　HCO3- H+十 CO32-

　　如將這些平衡式聯系起來，則可寫成下式：

　　CO2十 H2O H2CO3 H+ 十 HCO3- 2H+十 CO32-

　　在上述一系列的平衡中， CO2與 H2CO3的平衡實際上是強烈地趨向于生成 CO2，水中呈 H2CO3狀態的量非常小(通常小于1%)，所以可把生成 H2CO3的過程略去，
根據以上情況可知， [H+]對平衡的移動起著決定性的作用，水中 CO2、 HCO32-和 CO32-的相對值和[H+]濃度的關系如圖4-3所示。從圖4-3上可看出：

　　(1)當 pH<4時，水中只有游離 CO2。

　　(2)當 pH值升高時，平衡向有移動， [CO2]降低，[HCO3-]增大，當 pH=8.3～8.4時, 98%以上的碳酸化合物以 HCO3-形態存在。

　　(3) pH值再升高(大于8.3時)， CO2消失，[HCO3-]降低，[CO32-]增大，當 pH=12時，水中碳酸化合物幾乎完全以 CO32-的形態存在。

　　混凝處理對水的 pH值有什么要求?

　　答案：水的 pH值對混凝過程的影響很大，不同的混凝劑，對水的 pH值的要求也不一樣，因此在混凝處理時，必須嚴格控制加入混凝劑后的水的 pH值。

　　不同混凝劑對 pH值的要求如下：

　　(1)鋁鹽。鋁鹽在水中經電離、水解后生成氫氧化鋁膠體， pH值對該膠體有兩方面的影響。

　　一是氫氧化鋁是兩性氫氧化物，當水的 pH值低于5.5時，氫氧化鋁呈堿性而被溶解，反應如下：

　　A1(OH)3十3H+ → A13+十3H2O

　　反應結果，使水中殘留鋁含量增加。

　　當水的 pH值高于7.5時，氫氧化鋁呈酸性，水中有偏鋁酸根(AlO2-)出現，反應如下：

　　AI(OH)3十OH--→ AlO2-十2H2O

　　反應結果是水中殘留鋁量也增加。因此起不到產生 AI(OH)2絮團的作用。

　　二是水的 pH值在5.5～8.8時，氫氧化鋁膠體微粒帶正電荷。當水的 pH<5時，膠體微粒帶負電荷;水的 pH>8時，氫氧化鋁溶解。

　　因此，當水的 pH值高于8.0或低于5.0時，都影響著帶正電荷的氫氧化鋁膠體的生成，所以，用鋁鹽作混凝劑時，水的 pH值應為6.5～7.5。

　　(2)鐵鹽。鐵鹽在水中電離、水解生成帶正電荷的氫氧化鐵膠體，反應如下：

　　4FeSC4十10H2O十O2→ 4Fe(OH)3十4H2SO4

　　該反應過程中， Fe2+在 pH>8.5時，極易被氧化成 Fe3+而形成 Fe(OH)3膠體;而 pH值較低時，完成上述反應速度緩慢。

　　所以，用鐵鹽作混凝劑進行混凝處理時，一般與石灰處理一起進行，維持水的 pH值在8.5～10之間。

　　由于原水水質的差異和采用的混凝劑不同，較切合實際的 pH值應通過小型試驗來確定。

　　采用聚合鋁作混凝劑有哪些優點?

　　答案：聚合鋁混凝劑有以下優點：

　　(1)適用范圍廣。對低濁度水、高濁度水、有色度水和某些工業廢水等，都有優良的混凝效果。

　　(2)用量少(按 Al2O3計)。對于低濁度水，其用量相當于硫酸鋁的 l/2;對于高濁度水，其用量可減少到硫酸鋁用量的 l/3～l/4。

　　(3)操作簡單。加藥后，水的堿度降低較少，因而水的PH值下降也小，混凝的較優 pH值范圍廣，一般 pH值自7～8都可取得良好的效果，低溫時效果仍穩定。

　　(4)形成凝絮速度快。由于這種藥劑形成凝絮快，可以減小澄清設備的體積。

　　(5)加藥過多也沒有害處，不會使水質惡化。

工業用水設備,化工用水設備,電子用水設備

　　什么是濾料的不均勻系數?它的大小對過濾器運行有何影響?

　　答案：濾料的不均勻系數常以KB表示。它是指80%(按質量計)濾料能通過的篩孔孔徑d80與10%濾料能通過的篩孔孔徑d10之比
濾料顆粒的大小不均勻，有兩種不良后果：一是反洗操作困難，因為如反洗強度太大，會帶出上部微小濾料顆粒;而反洗強度太小，又不能松動下部濾層。二是過濾情況惡化，因細小的濾料顆粒集中在濾層表面，使水中懸浮物被截留堆積在表面，形成堅實的厚膜，結果使過濾器的水頭損失增加過快，過濾周期縮短。

　　逆流再生離子交換器再生時進酸、進堿困難是由哪些原因造成的?如何處理?

　　答案：逆流再生離子交換器再生時進酸、進堿困難的原因可能是：

　　(l)離子交換器內背壓太高。

　　(2)排酸、排堿裝置有堵塞現象。

　　(3)離子交換器再生時本體閥門失靈，再生液串到另外一臺交換器中去。

　　(4)加酸、加堿的噴射器損壞，或是入口水水壓太低，出口水水壓小。

　　處理方法如下：

　　(l)離子交換器保持一定的背壓(>0.05MPa)。

　　(2)排酸、排堿裝置及加酸、加堿噴射器損壞時，及時地檢修更換。

　　(3)再生過程中，認真檢查各臺離子交換器的閥門的開關情況，防止失靈和未關緊。

　　(4)定期清掃排酸、排堿裝置的尼龍網套。

　　離子交換器在運行過程中，工作交換能力降低的主要原因有哪些?

　　答案：離子交換器在運行過程中的工作交換能力降低，可能原因有以下幾個方面：

　　(1)新樹脂開始投入運行時，工作交換容量較高，隨著運行時間的增加，工作交換容量逐漸降低，經過一段時間后，可趨于穩定。

　　(2)交換劑顆粒表面被懸浮物污染，甚至發生粘結。

　　(3)原水中含有 Fe2+、 Fe3+、 Mn2+等離子，使交換劑中毒，顏色變深。

　　(4)再生劑劑量小，再生不夠充分。

　　(5)運行流速過大。

　　(6)枯水季節原水中的含鹽量、硬度過大。

　　(7)樹脂層太低或樹脂逐漸減少。

　　(8)再生劑質量低劣，含雜質太多。

　　(9)配水裝置、排水裝置、再生液分配裝置堵塞或損壞，引起偏流。

　　(10)離子交換器反洗時，反洗強度不夠，樹脂層中積留較多的懸浮物，與樹脂粘結一起，形成泥球或泥餅，使水偏流。

　　逆流再生離子交換器再生后剛投入運行就失效，原因是什么?如何處理?

　　答案：發生此現象的原因可能是：

　　(1)再生操作有問題，如頂壓不足造成樹脂亂層。

　　(2)再生液流速過大，造成樹脂亂層。

　　(3)壓脂層變薄，造成再生液及頂壓流體偏流。

　　處理方法如下：

　　(1)加強再生操作訓練，正確、熟練地掌握再生操作技術。

　　(2)調整再生液流速。

　　(3)補充壓脂層的樹脂(或白球)。

　　(4)進行大反洗。

　　逆流再生離子交換器出水水質惡化或運行周期明顯縮短，原因是什么?如何處理?

　　答案：發生此現象的原因可能是：

　　(l)再生操作時置換或反洗用水，沒有用除鹽水(或軟化水)，使下部樹脂層處于失效狀態，運行開始時不斷有 Na+(或硬度或 HsiO3-)漏出。

　　(2)頂壓流體壓力過大，影響再生液的進入量。

　　處理方法如下：

　　(1)一定要用除鹽水(或軟化水)進行置換或反洗。

　　(2)調整頂壓裝置，檢查頂壓表。

　　浮床離子交換器交換能力下降的原因有哪些?如何處理?

　　答案：浮床發生此現象的原因可能是：

　　(1)再生時交換器頂部部分樹脂暴露在空氣中，影響再生效果。

　　(2)出水裝置與進再生液裝置共用時，表面包扎的尼龍網局部被破碎樹脂堵塞，造成再生液分配不均。

　　處理方法如下：

　　(l)改裝再生廢液排液管為倒 U形管。

　　(2)將體內樹脂移出，進行體外反洗，檢查、檢修出水裝置。

　　浮床離子交換器的出水阻力增加，甚至不出水，原因是什么?如何處理?

　　答案：浮床發生此現象的原因可能是：

　　(1)樹脂層中碎樹脂和懸浮物增多。

　　(2)出水裝置的尼龍網破損，大量樹脂堆積在樹脂捕捉器中，使出水受阻。

　　處理方法如下：

　　(1)將體內樹脂移出，進行體外反洗。

　　(2)檢修出水裝置。

　　(3)將捕捉器內的樹脂排出。

　　浮床離子交換器再生后剛投入運行就失效，原因有哪些?如何處理?

　　答案：浮床發生此現象的原因可能是：

　　(1)起床時，進水壓力小，樹脂未能成床而發生亂層。

　　(2)交換器內樹脂未能自然裝實，水墊層過高，樹脂亂層。

　　處理方法如下：

　　(l)啟動時，增大起床流速。

　　(2)將樹脂裝滿，降低水墊層的高度。

　　采用鹽酸與硫酸作為 H型離子交換器的再生劑，各有何利弊?

　　答案：再生劑的選擇在水處理工藝中是很主要的環節，它直接影響到交換樹脂的交換容量和出水水質。

　　鹽酸作為 H型離子交換器的再生劑，具有操作簡便、出水質量好、交換樹脂的交換容量高和再生時不會有沉淀物產生等優點。這是由于鹽酸是一元酸，易電離，又可采用較高濃度的再生液，再生效果好。故用鹽酸再生樹脂的交換容量比用硫酸再生時可提高近一倍，從而延長了交換器的運行周期，減少了再生次數，節省了自耗水。但是，鹽酸價格較高，制水成本比用硫酸再生要高些，貯酸設備及其系統需要防腐，資較多，還需要采取防止酸霧污染環境的措施。

　　用硫酸再生 H型交換器的制水成本較低，濃硫酸不腐蝕鋼鐵，故可采用普通鋼鐵容器貯存，節省了投資。但是，硫酸是二元酸，活度小，電離不完全，因而再生樹脂的效果差。

　　再生樹脂的交換容量僅為鹽酸再生的一半，自耗水量大，出水質量差。此外，硫酸再生樹脂時易產生硫酸鈣沉淀等，故再生操作麻煩(需分步再生)。為保證設備和人身安全，設有防止水倒回至濃硫酸設備的安全措施，酸噴射器的噴嘴和混合管要采用耐高溫、耐腐蝕的材料制作，如聚四氟乙烯和鋁銻合金等。

　　目前，電廠大多采用鹽酸再生 H型離子交換器，是根據技術經濟比較，用鹽酸較硫酸有利。

　　在水的化學除鹽系統中，陰離子交換器為什么都安置在陽離子交換器之后?

　　答案：在化學除鹽系統中，陰離子交換器安置在陽離子交換器之后有以下原因：

　　(l)原水經陽離子交換器交換后，出水呈酸性，有利于陰離子交換器的交換反應，除硅效率高。

　　(2)原水直接進入陰離子交換器交換，能產生難溶解的化合物[如 Ca(OH)2Mg(OH)2等]，堵塞交換樹脂內部的交聯孔眼，使陰離子交換樹脂的交換容量降低。

　　(3)原水中均有大量的碳酸鹽，先經陽離予交換器，可分解為 H2O和 CO2。 CO2經除碳器除去后，就減少了進入陰離子交換器的陰離子總量，從而延長了陰離子交換器的運行周期，降低了再生劑耗量。

　　(4)陰離子交換樹脂，抗有機物和其它因素污染的能力比陽離子交換樹脂差，故不宜直接通入原水。

　　水的 pH值對陰離子交換器除硅有何影響?

　　答案：水的 pH值大小對除硅效果有直接影響。水的 pH值低易于除硅，因為此時水中硅以硅酸形式存在，離子交換反應式如下：

　　R一OH十 H2SiO3-→ R-HsiO3十 H2O

　　水的 pH值高不易于除硅，因為 pH值高，水中硅以硅酸鹽形式存在，易生成反離子OH-，反離子OH-濃度越高，它所起的阻礙除硅作用也越大，反應如下：

　　R一OH十 NaHSiO3 R-HsiO3十 NaOH

　　此反應的逆反應速度遠遠大干正反應速度，所以，水中HsiO3-含量就大。

　　固定床逆流再生離子交換器的特點是什么?

　　答案：固定床逆流再生離子交換器的較大特點是運行時水流方向和再生時再生液的流向相反，一般是順流運行，逆流再生。逆流再生時，新鮮的再生液先接觸失效較少的樹脂，從交換器底部向上部流動，而質量差的再生液接觸上層失效較多的樹脂。根據溶液中離子平衡的關系，再生液在下部或上部都能得到很好的利用，從而大大地提高了樹脂的再生率和再生的經濟性。順流運行時被處理水從交換器上部進入，首先接觸再生度較差的樹脂，隨著水向下流動，水中要交換的離子量逐漸減少，而接觸的樹脂再生度越來越高。根據離子交換的平衡關系，保護層中樹脂的再生度越高，出水純度越大。所以，固定床逆流再生離子交換器內的交換樹脂的再生度高、再生劑耗量低，其出水水質也好。

　　離子交換器逆流再生時，對再生液濃度及流速有哪些要求?

　　答案：對濃度的選擇以再生效果為重要條件，較佳濃度根據水質等條件通過進行調整試驗求得。一般陽離子交換器以鹽酸為再生劑時，再生濃度大多在2%～5%的范圍內，但也有采用低一些濃度的;陰離子再生時，大部分采用0.5%～2.5%之間的NaOH溶液，效果較好。

　　再生時的再生液流速，一般在4～6m/h的范圍內。流速太大會引起亂層，破壞再生工況;流速太小，再生時間太長，效果也不一定好。

　　逆流再生離子交換器對反洗用水有哪些要求?為什么?

　　答案：逆流再生離子交換器的底層交換樹脂一般都得到了充分再生，樹脂再生度接近100%。如果采用含鹽量較高的水進行反洗，則逆洗水中的陽(或陰)離子被底層樹脂交換吸附，運行時這些離子又被置換出來，影響出水水質。所以反洗用水采用除鹽水(或軟化水)較佳。

　　離子交換樹脂在貯存、保管的過程中應注意哪些問題?

　　答案：離子交換樹脂在貯存、保管的過程中應注意以下幾方面的問題：

　　(l)樹脂在長期貯存時，應使其轉換成中性鹽型，并用純水洗凈，然后封存。

　　(2)為防止樹脂干燥時破裂，較好浸泡在蒸煮過的水中，對浸泡樹脂的水需經常更換，以免繁殖細菌污染樹脂。

　　(3)樹脂一旦脫水、切勿使用清水浸泡，可用飽和食鹽水浸泡，然后逐漸稀釋食鹽溶液，使樹脂慢慢膨脹，恢復后的樹脂再浸泡在蒸煮過的水中。

　　(4)樹脂貯存溫度不要過高，一般在5～20℃較高不能超過40OC。

　　(5)樹脂在貯存過程中，要防止接觸容易使樹脂污染的物質，如鐵銹、強氧化劑、有機物及油脂等。

　　怎樣鑒別不同的離子交換樹脂?

答案：取樹脂2mL，置于30mL試管中，加入 lmol/L HCl溶液5mL，搖動 l～2min，用吸管將上部的清液吸去，重復操作2～3次，用蒸餾水清洗2～3次，再加入10%CuSO4溶液4～5mL，搖動 lmin，棄去上部殘液，再用蒸餾水沖洗2～3次。

　　如樹脂變為淺綠色，則再加入5moI/L NH3· H2O 2mL，搖動 lmin。若樹脂變為深藍色，則為強酸性樹脂;若仍保持淺綠色，則為弱酸性樹脂。

　　如果樹脂經上述處理不變色，再加入 l mol/L的 NaOH溶液5mL，搖動 lmin，用蒸餾水清洗2～3次，再加入酚酞溶液5滴，搖動 lmin。若樹脂呈紅色，則為強堿性樹脂。如樹脂仍不變色，則加入 l moI/L， HCI溶液5mL，搖動 lmin，用蒸餾水清洗2～3次，再加入5滴甲基紅溶液，搖動 lmin，若樹脂呈桃紅色，則為弱堿性樹脂。

　　經上述處理后，若樹脂仍不變色，則說明該樹脂無離子交換能力。

　　影響離子交換速度的因素有哪些?

　　答案：影響離子交換速度的主要因素有：①樹脂的交換基團;②樹脂的交聯度;③樹脂顆粒的大小;④溶液的濃度;⑤水溫;⑥水流速度;⑦被交換離子的本身性質等。

　　什么叫再生劑的單耗?什么叫再生劑的比耗?

　　答案：恢復交換劑 l mol的交換能力所消耗再生劑的克數，稱為再生劑的單耗。用食鹽再生時，稱為鹽耗。用酸再生時，稱為酸耗。用堿再生時，稱為堿耗。
　在離子交換器運行過程中，進水流速愈大，交換劑的工作交換容量愈大，周期制水量也愈大。( )

　　答案：×。

　　什么是離子交換劑的工作交換容量?影響工作交換容量大小的因素有哪些?

　　答案：離子交換器在運行過程中，離子交換劑的有效交換容量叫工作交換容量。

　　影響工作交換容量大小的因素有：①進水的離子濃度;②交換終點的控制指標;③交換劑層的高度;④水的流速;⑤水的 pH值;⑥交換劑的顆粒大小;⑦交換基團的形式;⑧再生是否充分等。

　　強堿性陰離子交換器與強酸性陽離子交換器的再生條件有什么不同?為什么?

　　答案：不同的地方主要表現在以下幾個方面：

　　(l)再生劑用量。陽離子交換器再生比耗小，陰離子交換器再生比耗大。

　　(2)再生液濃度。陽離子交換器的再生液濃度一般為3%～5%，而陰離子交換器的再生液濃度一般為1.5%～4%。

　　(3)再生液的溫度和再生時間。對陽離子交換器的再生液溫度沒有要求，再生時間較短，一般在30～45min內完成再生;陰離子交換器的再生液溫度一般控制在40士5oC，再生時間需要45～60min才能完成。

　　兩者再生條件不同的主要原因是強堿性陰離子交換樹脂內的可交換基團活動性不大，其雙電層易受壓縮，其次HSiO3-較難被置換下來，其速度也比較緩慢。

　　怎樣防止給水泵腐蝕?

　　答案：防止給水泵腐蝕主要應從給水除氧、調整給水的 pH值以及改善給水泵材質等幾個方面著手。具體措施如下：

　　(l)保證熱力除氧器正常運行，提高除氧效率，并結合給水加聯氨處理，徹底消除給水中的殘留溶解氧。

　　(2)合理地選擇給水泵材質。給水泵導葉和葉輪采用耐蝕材料，如鉻鋼(2Cr13)、不銹鋼(lCr18Ni9Ti)等。

　　(3)穩定補給水水質，并進行氨化處理，提高給水 pH值在8.5～9.2的范圍內。

　　(4)防止泵內漏入空氣或避免給水汽化等現象發生，以免產生氣蝕。

　　怎樣防止給水系統的腐蝕?

　　答案：給水系統腐蝕的主要因素是水中的氧和二氧化碳。因此防止給水系統的腐蝕應從消除水中氧和二氧化碳著手，目前各電廠主要采取以下措施：

　　(1)給水除氧。主要采用熱力除氧，即用蒸汽加熱的方法，把水加熱到相應壓力下的沸點，使水中的溶解氧解析出來。同時輔之以化學除氧，即向水中加入聯氨，以徹底消除水中的殘留氧。

　　(2)給水加氨處理。利用氨溶于水產生的堿性，提高、調整給水的 pH值，并控制其在8.5～9.2之間，使金屬表面生成穩定的保護膜，從而阻止了腐蝕性介質對給水系統金屬的腐蝕。另外，利用氨的揮發性，可使凝結水的 pH值大于8，防止了凝結水系統的二氧化碳腐蝕。

　　(3)降低補給水的碳酸鹽堿度。一般可采用水的 H-Na軟化，軟化水加酸和化學除鹽等，使水中碳酸鹽堿度降至0.01m mol/L以下。

　　為什么要對停備用的鍋爐做防腐工作?

　　答案：停備用鍋爐的金屬表面存在鹽分、水垢、積渣等，如果接觸空氣中的O2和 CO2就會發生腐蝕。這種腐蝕比運行中的腐蝕要嚴重得多。省煤器運行時，一般在入口部分易遭到腐蝕，若對停備用鍋爐不做防腐工作，則整個管路都會遭到腐蝕。過熱器一般在運行中不發生腐蝕，但停備用時則有可能發生腐蝕，尤其在彎頭部分。鍋爐水冷壁管及汽包在運行中很少遭到氧腐蝕，而在停備用時則極易發生氧腐蝕。停備用時發生腐蝕，一方面增加了水中的腐蝕產物，同時這些腐蝕產物如 Fe2O3 CuO等都是腐蝕促進劑。這是造成運行中腐蝕結垢的一個重要原因。

　　因此，對停備用鍋爐一定要注意防腐。

　　停備用鍋爐防腐的基本原則是什么?

　　答案：停備用鍋爐防腐的方法很多，但基本原則不外乎以

　　下幾點：

　　(l)不讓空氣進入停備用鍋爐的水汽系統內。如鍋爐內保持一定的蒸汽壓力或給水壓力等。

　　(2)保持停備用鍋爐設備的金屬表面充分干燥。如采用熱態帶壓放水的方式，利用爐膛余熱烘干或利用相鄰運行鍋爐的熱風烘干等。實踐證明，當停備用鍋爐設備內部的相對濕度小于20%時，就能防止腐蝕。

　　(3)在金屬表面形成具有防腐作用的保護膜或吸附膜。如停爐放水后采用氣相緩蝕劑(如碳酸環己胺)等防腐。

　　(4)使金屬表面浸泡在含有除氧劑或其它保護劑的水溶液中。如浸泡在聯氨或氨溶液中。

　　(5)在停備用鍋爐設備內充入惰性氣體。如充入高純度的氮氣或氨氣。

　　實際上，上述原則歸納起來就是從除掉陰極去極化劑著手而使陰極極化，或形成穩定的保護膜或吸附膜而使陽極極化，或使金屬表面不存在電解質溶液等三個方面來防止產生電化學腐蝕。

　　怎樣選擇停備用鍋爐的保護方法?

　　答案：選擇停備用鍋爐的保護方法，應根據具體條件并考慮以下幾個主要問題 :①鍋爐本體的結構形式;②停備用時間的長短;③周圍環境的溫度;④現場的設備條件;⑤水的來源和質量等。

　　氧化鐵垢的形成原因是什么?其特點是什么?

　　答案：氧化鐵垢是目前火力發電廠鍋爐水冷壁管中較常見的一種水垢。它的形成原因主要是：鍋爐受熱面局部熱負荷過高;鍋爐水中含鐵量較大;鍋爐水循環不良;金屬表面腐蝕產物較多等。

　　氧化鐵垢一般呈貝殼狀，有的呈鱗片狀凸起物，垢層表面為褐色，內部和底部是黑色或灰色。垢層剝落后，金屬表面有少量的白色物質，這些白色物質主要是硅、鈣、鎂和磷酸鹽的化合物，有的垢中還含有少量的氫氧化鈉。氧化鐵垢的較大特點是垢層下的金屬表面受到不同程度的腐蝕損壞，從產生麻點、潰瘍直到穿孔。

　　怎樣預防鍋爐產生氧化鐵垢?

　　答案：預防鍋爐產生氧化鐵垢應從以下幾個方面著手：

　　(l)對新安裝的鍋爐必須進行化學清洗。清除鍋爐設備內的軋皮，焊渣及腐蝕產物等雜質。

　　(2)盡量減少給水的含氧量和含鐵量。

　　(3)改進鍋爐內的加藥處理，加強鍋爐排污。

　　(4)在機組啟動時，嚴格監督鍋爐水循環系統中的水質，如加強排水、換水等工作。

　　(5)做好設備停用或檢修期間的防腐工作。

　　此外，在鍋爐結構和運行方面，應避免受熱面金屬局部熱負荷過高，以保持鍋爐在行中正常的燃燒和良好的水循環工況。

　　鍋爐受熱面上的銅垢是怎樣形成的?如何防止?

　　答案：鍋爐受熱面上的銅垢，主要是由于隨給水進入鍋爐的氧化銅還原成金屬銅的電化學過程造成的。這個過程與鍋爐的壓力無關，主要是在受熱面熱負荷過高的區域，金屬表面的氧化膜遭到破壞的同時形成了局部電位差，使鍋爐金屬轉入鍋爐水成為二價鐵離子，放出的電子被銅離子吸收而形成金屬銅沉淀在管壁上。

　　銅的沉淀量隨鍋爐熱負荷的增加而增加，其電化學過程如下：

　　Fe-→Fe2+十2e

　　Cu2+ 十2e-→Cu

　　防止銅垢的生成應從兩方面著手：一是盡量防止熱力設備銅制件的腐蝕，減少給水中的含銅量;二是在鍋爐運行方面，盡量避免局部熱負荷過高的現象發生。

　　什么叫鍋爐水的"鹽類暫時消失"現象?它有哪些危害?

　　答案：當汽包鍋爐負荷增高時，鍋爐水中的某些易溶性鈉鹽，從鍋爐水中析出，沉積在爐管管壁上，使它們在鍋爐水中的濃度明顯降低，而當鍋爐負荷減小或停爐時，沉積在管壁上的鈉鹽又被溶解下來，使它們在鍋爐水中的濃度重新增高，這種現象稱為"鹽類暫時消失"現象，也稱為"鹽類隱藏"現象。

　　"鹽類隱藏"現象的危害性和水垢的相似，有以下幾點：

　　(l)能與爐管上的其它沉積物如金屬腐蝕產物和硅化合物等作用，變成難溶的水垢。

　　(2)傳熱性能差，可導致爐管金屬過熱、變形以至爆破。

　　(3)能引起沉積物下的金屬腐蝕。

　　怎樣防止鍋爐水產生"鹽類暫時消失"現象?

　　答案：防止鍋爐水產生"鹽類暫時消失"現象，一般應采取如下措施：

　　(l)改善鍋爐燃燒工況，使各部分爐管上的熱負荷均勻;防止爐膛內結焦、結渣，避免爐管上局部熱負荷過高。

　　(2)改善鍋爐爐管內鍋爐水流動工況，以保證水循環的正常運行。例如，取消水平蒸發管并把爐管的傾斜度增加到15℃～30℃以上。

　　(3)改善鍋爐內的加藥處理，限制鍋爐水中的磷酸根含量。如采用低磷酸鹽處理或純磷酸鹽處理等。

　　(4)減少鍋爐爐管內的沉積物，提高其清潔程度等。

　　何謂緩蝕劑?它有哪些特點?

　　答案：鍋爐酸洗過程中，在酸洗液中加入某種少量化學藥品，能抑制或減緩酸洗液對金屬的腐蝕，這種藥品稱為緩蝕劑。

　　緩蝕劑的特點如下：

　　(l)加入量極少(干分之幾或萬分之幾)，就能大大地降低酸洗液對金屬的腐蝕速度;

　　(2)不會降低酸洗液去除沉積物的能力;

　　(3)不會隨著清洗時間的推移而降低其抑制腐蝕的能力;

　　(4)對金屬的機械性能和金相組織沒有任何影響;

　　(5)無毒性，使用時安全、方便;

　　(6)清洗后排放的廢液，不會造成環境污染和公害。

　　緩蝕劑為什么能起到減緩腐蝕作用?酸洗時如何選擇緩蝕劑?

　　答案：緩蝕劑之所以能起到減緩腐蝕作用，其原因有以下兩個方面：

　　(l)緩蝕劑分子吸附在金屬表面，形成一種很薄的保護膜，從而抑制了腐蝕。

　　(2)緩蝕劑與金屬表面或溶液中的其它離子反應，其反應生成物覆蓋在金屬表面上從而抑制了腐蝕。

　　酸洗時確定緩蝕劑的種類及其添加量的多少，與清洗劑的種類和濃度有關，此外，還與清洗溫度和流速有關，因為每種緩蝕劑都有它所適宜的溫度和流速范圍。緩蝕劑降低腐蝕速度的效果，一般是隨清洗液溫度的上升和流速的增大而降低的。由于多種因素的影響，緩蝕劑的選用應通過小型試驗來確定。

　　運行鍋爐酸洗時，為什么會產生"鍍銅"現象?其危害是什么?如何消除?

　　答案：運行鍋爐酸洗時，如果運行鍋爐內沉積物的含銅量較高，酸洗液與含銅量較多的沉積物，按下式發生反應：

　　Fe一 2e → Fe2+

　　Cu2+十2e → Cu

　　反應結果是鋼鐵遭到腐蝕， Cu在鋼鐵表面上析出，使鋼鐵表面不均勻地鍍上了金屬銅。

　　由于銅、鐵的電極電位不同，所以銅和鐵接觸后，就形成了腐蝕電池，會造成被清洗金屬的嚴重點蝕。

　　消除酸洗過程的"鍍銅"現象，可采取以下措施：

　　(1)當鍋爐內沉積物中 CuO的含量低于5%時，可在清洗液中加掩蔽劑除銅;

　　(2)當鍋爐內沉積物中 CuO的含量大干5%時，酸洗過程中，必須考慮增加氨洗步驟，銅離子在氨水中生成穩定的銅氨絡離子，防止"鍍銅"現象的發生。

　　鍋爐酸洗結束后，為什么還要用稀檸檬酸溶液進行一次漂洗?

　　答案：用檸檬酸進行漂洗的目的是，利用檸檬酸與鐵離子的絡合特性，除去酸洗系統內殘留的鐵離子，以及酸洗后沖洗時可能產生的二次鐵銹，為鈍化處理提供更有利的條件。另外，還可縮短酸洗后的沖洗時間，降低水耗。

　　何謂鍋爐內沉積物下的腐蝕?如何防止?

　　答案：當鍋內金屬表面附著有水垢、水渣或金屬腐蝕產物時，在其下面會發生嚴重的腐蝕，這種腐蝕稱為鍋爐內沉積物下的腐蝕。這種腐蝕和鍋爐水的局部濃縮有關，因此也稱為介質濃縮腐蝕。

　　防止這種腐蝕，一般采取下列措施：

　　(1)對新裝鍋爐或運行后的鍋爐，都應進行必要的化學清洗。

　　(2)做好給水系統的防腐工作，減少給水中的銅、鐵含量。

　　(3)做好停備用鍋爐的防腐工作，防止在停備用時期鍋爐內發生腐蝕。

　　(4)提高給水品質，使給水帶入鍋爐內的腐蝕性成分盡可能地降低。

　　(5)選用合理的鍋爐內水處理方式，調節鍋爐水水質，消除或減少鍋爐水中的侵蝕性雜質。

　　何謂協調 pH-磷酸鹽處理?

　　答案：協調 pH-磷酸鹽處理是一種既嚴格又合理的鍋內水質調節方法。它不僅能防止鈣、鎂水垢的產生，而且能防止鍋爐爐管的腐蝕。這種處理實質上是按照給水硬度和堿度的大小，向鍋內加入不同比例的磷酸鹽，即磷酸三鈉和磷酸氫二鈉(或磷酸二氫鈉)。加入磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉主要是為了中和由給水帶入鍋爐水中的游離氫氧化鈉，反應如下：

　　Na2HPO4十 NaOH →Na3PO4十 H2O

　　而磷酸三鈉在水中能按下式建立水解平衡：

　　Na3PO4十 H2O Na2HPO4十 NaOH

　　所以，這時加入的磷酸三鈉除了可維持鍋爐水中有一定量的過剩磷酸根外，還因其水解能產生一定量的氫氧化鈉，也可維持鍋爐水的 pH值。當鍋爐水產生局部蒸發濃縮時，水解平衡向著生成磷酸三鈉的方向進行，這就不會使氫氧化鈉濃縮到對金屬有危害的程度，即使在很高的熱負荷下，也能防止金屬被濃堿所腐蝕。

　　何謂鍋爐的排污率?如何計算鍋爐的排污率?

　　答案：單位時間內鍋爐的排污量占鍋爐蒸發量的百分數，稱為鍋爐的排污率。
鍋爐水的含鹽量對蒸汽品質有何影響?

　　答案：鍋爐水含鹽量末超過某一數值時，對蒸汽品質基本上沒影響，但當鍋爐水含鹽量超過某一數值時，對蒸汽品質的影響明顯增加。

　　(1)隨著鍋爐水含鹽量的增加，其粘度變大，使得水層中的水汽泡不易合并成大汽泡，因此在汽包水室中便充滿著小汽泡，而小汽泡在水中上升速度較慢，結果使水位膨脹加劇，汽空間高度減小，不利于汽水分離。

　　(2)當鍋爐水中雜質含量增高到一定程度時，在汽、水分界面處會形成泡沫層，泡沫層會導致汽空間高度減小，影響汽水分離，泡沫層太高時，蒸汽可直接把泡沫帶走，引起蒸汽大量帶水。

　　當鍋爐水含鹽量提高到一定程度時，這兩方面的因素都會使汽水分離效果變壞，蒸汽大量帶水，造成蒸汽含鹽量急劇增加。

　　鍋爐的運行工況對蒸汽品質有何影響?

　　答案：鍋爐的負荷、負荷變化的速度和汽包水位等運行工況，對蒸汽品質都有很大影響。

　　(l)汽包水位。汽包水位過高，汽包上部的汽空間高度就必然減小，這就會縮短水滴飛濺到蒸汽引出管口的距離，不利于自然分離，使蒸汽帶水量增加。

　　(2)鍋爐負荷。鍋爐負荷增加時，由于汽水混合物的動能增大，機械撞擊噴濺所形成的水滴的量和動能也都增大，再加上蒸汽引出汽包的流量增大，流速加快，所以蒸汽運載水分的能力增大，蒸汽帶水量也就增大。

　　(3)鍋爐的負荷、水位、壓力等的變動。鍋爐的負荷、水位、壓力變動太劇烈，也會使蒸汽大量帶水。例如：當鍋爐負荷突然增大，壓力驟然下降時，由于水的沸點下降，鍋爐水會發生急劇的沸騰，產生大量蒸汽泡。這樣就會使汽泡破裂而產生大量的細小水滴，而且水位膨脹也大大加劇。使汽空間減小。這些都會造成蒸汽帶水量增加，促使蒸汽含鹽量增大。

　　飽和蒸汽溶解攜帶雜質有何規律?

　　答案：飽和蒸汽溶解攜帶雜質有以下規律：

　　(l)飽和蒸汽溶解攜帶雜質的能力與鍋爐壓力有關。壓力愈大，溶解攜帶能力愈強。

　　(2)飽和蒸汽溶解攜帶雜質有選擇性。飽和蒸汽對于各種物質的溶解能力不同，如鍋爐水中常見的物質，按其在飽和蒸汽中溶解能力的大小，可分為三大類：首先類為硅酸(H2SiO2、H2Si2O3、H4SiO4等)，溶解能力較大;第二類為 NaCl、NaOH等，溶解能力較硅酸低得多;第三類為 Na2SO4、Na3PO4和 Na2SiO3等，在飽和蒸汽中很難溶解。

　　(3)溶解攜帶量隨壓力的升高而增大。因為隨著飽和蒸汽壓力的升高，蒸汽密度也隨之增大，各種物質在其中的溶解量也增大。

　　(4)飽和蒸汽對硅化合物的溶解攜帶有特性。鍋爐水中的硅化合物狀態分為：溶解態的硅酸鹽和溶液態的硅酸，飽和蒸汽溶解攜帶的主要是溶液態硅酸，對硅酸鹽的溶解能力很小。

　　過熱器內的鹽類沉積物是怎樣分布的?

　　答案：飽和蒸汽所攜帶的各種雜質在過熱器內的沉積情況如下：

　　(l) Na2SO4和 Na3PO4。溫度愈高，這些雜質的溶解度愈小，因此它們沉積在過熱器中(或以固態微粒被蒸汽帶往汽輪機)。

　　(2) NaOH。溫度愈高，溶解度愈大，因此它呈濃液滴帶往汽輪機。但 NaOH濃液滴也去粘附在過熱器管壁上，與CO2作用生成 Na2CO3而沉積在過熱器中。

　　(3) NaCl。壓力大于9.8MPa時，它的溶解度很大，常溶解在過熱蒸汽中帶往汽輪機。

　　(4) H2SiO3或 H4SiO4。兩者失水變為 SiO2， SiO2在過熱蒸汽中溶解度很大，一般都帶往汽輪機。

　　因此，鹽類物質在過熱器內的沉積情況總結如下：

　　(l)中、低壓鍋爐過熱器內的沉積物主要是鈉的化合物(Na2SO4、 Na3PO4、 Na2CO3和 NaCl等)。

　　(2)高壓鍋爐過熱器內的沉積物主要是 Na2SO4和Na3PO4，其它鈉鹽含量很少。

　　(3)超高壓鍋爐過熱器內的鹽類沉積物量很少。

　　汽輪機內形成沉積物的原因是什么?它有哪些特性?

　　答案：汽輪機內形成沉積物的原因如下：

　　(l)過熱蒸汽在汽輪機內做功過程中，其壓力、溫度逐漸降低，鈉化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度也隨之降低，因此它們沉積在汽輪機內。

　　(2)蒸汽中的微小 NaOH濃液滴及一些固體微粒附著在汽輪機蒸汽通流部分形成沉積物。

　　各種雜質在汽輪機內的沉積特性如下：

　　(l)鈉化合物沉積在汽輪機的高壓段。

　　(2)硅酸脫水成為石英結晶，沉積在汽輪機的中、低壓段。

　　(3)鐵的氧化物在汽輪機各級葉片上都能沉積。

　　汽輪機內鹽類沉積物的分布情況如何?

　　答案：汽輪機內鹽類沉積物的分布情況如下：①不同級中沉積物的量不等;②不同級中沉積物的化學組成不同;③在各級隔板和葉輪上分布不均勻;④供熱機組和經常啟停的機組內的沉積物量很少。

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　　為了獲得清潔的蒸汽，應采取哪些具體措施?

　　答案：要獲得清潔的蒸汽，必須采取如下措施：

　　(l)盡量減少進入鍋爐水中的雜質。具體措施有：①提高補給水質量;②降低補給水率;③防止給水系統的腐蝕;④及時地對鍋爐進行化學清洗。

　　(2)加強鍋爐的排污。做好連續排污和定期排污工作。

　　(3)改進汽包內部裝置。包括改進汽水分離裝置和蒸汽清洗裝置。

　　(4)調整鍋爐的運行工況。包括調整好鍋爐負荷、汽包水位、飽和蒸汽的壓力和溫度、避免運行參數的變化速率太大，降低鍋爐水的含鹽量等。

　　何謂汽包鍋爐的熱化學試驗?熱化學試驗的目的是什么?

　　答案：熱化學試驗是通過調節鍋爐水的含鹽量和變動鍋爐運行參數，以確定合理的鍋爐水水質標準和保證蒸汽質量良好的鍋爐運行方式。換句話說，就是對鍋爐的特性和水質情況進行的專門試驗。

　　熱化學試驗的目的是，通過試驗求得水質、汽質與鍋爐熱力過程、鍋爐運行條件，以及設備特性之間的關系 ;在蒸汽品質良好的情況下，確定鍋爐水水質標準和鍋爐較佳的運行條件。

　　在什么情況下，鍋爐需要進行熱化學試驗?

　　答案：在下列情況下，必須進行熱化學試驗：①新安裝的鍋爐投入運行一段時間后;②改裝后的鍋爐;③鍋爐運行方式發生變化時，如給水組成或給水水質發生較大的變化;燃燒工況發生變化;提高額定蒸發量;改變鍋爐內水處理方式等。④由于蒸汽品質不良而造成過熱器和汽輪機內積鹽。

　　何謂應力腐蝕?應力腐蝕的特征有哪些?

　　答案：金屬材料在應力和腐蝕介質作用下產生的腐蝕稱為應力腐蝕。

　　應力腐蝕的特征是：斷口為脆性斷裂，它與機械斷裂不同。斷口周圍有許多的裂紋，大多數裂紋從介質接觸表面向金屬基體發展。裂紋因材料、介質的不同，有沿晶緣發展的，也有穿晶的。一般情況下，普通鋼材為沿晶緣腐蝕;奧氏體鋼為穿晶腐蝕。

　　怎樣判斷凝汽器銅管內壁生成了附著物?

　　答案：凝汽器銅管內壁生成附著物后，一般有下列征狀：

　　(l)系統內水流阻力升高。在相同的水流量下，有附著物的凝汽器的水流阻力與潔凈銅管的凝汽器相比，有明顯的升高。

　　(2)冷卻水流量減小。由于冷卻水系統的阻力增大，當冷卻水壓力不變時，冷卻水的流量減小。

　　(3)出口端溫度增高。由于附著物的導熱性差，冷卻水出口溫度和汽輪機的排汽溫度增高。

　　(4)凝汽器真空度下降。以上各原因都會造成凝汽器內凝結水的溫度升高，使凝汽器的真空度下降。

　　在火力發電廠生產實踐中，在汽輪發電機組的電負荷和熱負荷相同的條件下，常利用凝汽器真空度下降來判斷它內部的生成附著物的多少和是否需要停機清掃。

　　如何判斷凝汽器銅管內是否有結垢現象?

　　答案：銅管內是否有結垢現象，可根據水質分析結果來判斷。

　　(l)根據冷卻水的鹽類濃縮倍率判斷。

　凝汽器銅管的腐濁形式有哪些?

　　答案：凝汽器銅管的腐蝕因凝汽器的構造、材質、使用條件和冷卻水水質等因素的不同，其腐蝕形式是多種多樣的。一般常見的有以下幾種：①潰瘍腐蝕;②沖擊性腐蝕;③脫鋅腐蝕;④熱點腐蝕;⑤應力腐蝕;⑥腐蝕疲勞;⑦蒸汽側的氨腐蝕;⑧由于用被污染海水冷卻產生的腐蝕等。

　　凝汽器銅管在什么情況下容易發生脫鋅腐蝕?怎樣防止?

　　答案：凝汽器銅管在下列情況下容易發生脫鋅腐蝕：

　　(l)銅合金組成中含有雜質。若銅、鋅合金中含有鐵，則會抵消砷對脫鋅的抑制作用，加速黃銅管的脫鋅腐蝕。另外，黃銅管合金中的夾渣會使該處的脫鋅腐蝕相當嚴重。

　　(2)冷卻水被污染。冷卻水被污染后，水中侵蝕性物質增加，使黃銅管中砷的抗脫鋅能力降低，即使黃銅管中含有0.03%上的砷，也會發生脫鋅腐蝕。

　　(3)冷卻水的流動速度太慢。

　　(4)凝汽器管壁溫度太高。

　　(5)銅管內部表面有滲透性的附著物。

　　防止凝汽器銅管產生脫鋅腐蝕，可采用下列措施：

　　(l)按冷卻水水質選用不同的含砷銅管。

　　(2)降低凝汽器的管壁溫度。

　　(3)加大管內水的流動速度，避免冷卻水在管內長期停滯。

　　(4)銅管表面采用硫酸亞鐵鍍膜。

　　何謂銅管的應力腐燭?產生的因素有哪些?怎樣防止?

　　答案：在應力(特別是拉伸應力)的作用下，加上侵蝕性介質，時間一久沿晶粒邊界便產生了腐蝕裂縫，造成管子損壞，這種現象叫應力腐蝕。

　　銅管產生應力腐蝕，不僅與應力的作用有關，還與其它很多因素有關。在座力的作用下，水中的氧氣、氨和硫化氫等物質都是促使應力腐蝕的重要因素。

　　防止銅管應力腐蝕，一般有下列措施：

　　(l)銅管在制造、運輸和裝配過程中，應注意避免產生應力。存在應力時，使用前對其進行退火處理。

　　(2)防止銅管在運行中產生振動。

　　(3)選用合適的銅管管材。

　　(4)鋁黃銅的含砷量不應過高。

　　運行中怎樣檢查凝汽器銅管的泄漏?

　　答案：運行中檢查凝汽器銅管泄漏的較常用的方法有以下幾種：

　　(l)薄膜法。具體做法是，在汽輪機降負荷半面檢查時，在凝汽器兩端管板上，各壓上一塊厚度為0.02～0.03mm的薄膜，由于泄漏的管子內會形成真空，因此可根據管口薄膜往里吸的情況查出泄漏的管子。

　　(2) U型管水位法。在汽輪機降負荷半面檢查時，打開凝汽器兩端的大蓋，將一端的管口堵住，在另一端的管口插入帶膠塞并裝有帶色液體的 U型玻璃管，當該管泄漏時，在U型管內便產生了液位差。為了縮短找漏時間，可在凝汽器水室安裝水面計，用緩慢排放冷卻水的方法，觀察凝結水電導率的變化，初部確定泄漏部位后，再用 U型管確定具體的泄漏部位。

　　(3)蠟燭法(或煙法)。在汽輪機降負荷半面檢查時，打開凝汽器兩端的大蓋，將一端的管口堵住，在另一端用一支點燃的蠟燭或香煙沿著管口緩慢移動，泄漏的管子因有真空將火或煙往里吸，即可查出泄漏管子。也可結合本題(2)排去水室中的水，初步確定位置后，再用此法確定具體泄漏部位。

　　(4)熒光法。在汽輪機降負荷半面檢查時，放盡水室中的水，打開凝汽器兩端大蓋，向凝汽器汽側注入加有熒光劑的水。為使熒光液能迅速地從泄漏處滲出，可在汽側加一定的壓力，半小時后，用光源照射。照射時由上往下水平來回移動，在漏處熒光液就會發出黃綠色的亮光。

　　(5)儀器法。例如用超聲波檢漏儀進行查漏。

　　汽輪機運行過程中如發現凝汽器泄漏，應如何處理?

　　答案：若發現凝汽器泄漏，可根據凝結水水質惡化程度，采取如下措施：

　　(1)高壓機組凝結水硬度大于2μmo1/L，中壓機組凝結水硬度大于3μmo1/L 時，由于泄漏輕微，可采用冷卻水入口加鋸沫處理。若是由于銅管脹口不嚴而引起的水質惡化，可建議汽輪機運行人員提高排汽室溫度或降低冷卻水壓力來減少泄漏的水量。

　　(2)如泄漏時間較長，經上述處理后，凝結水水質仍無好轉，可停止加鋸沫處理，將汽輪機降負荷，進行凝汽器半面檢查。查出泄漏點，經堵漏后，再投入運行。

　　(3)如凝結水水質惡化嚴重，影響給水水質時，可根據各電廠的具體情況，采取有效措施。如加強鍋爐水和蒸汽品質的監督，調整鍋內水處理的加藥量，并增大鍋爐排污量等。必要時，停機補漏。

　　怎樣防止凝汽器銅管冷卻水側的腐蝕?

　　答案：防止凝汽器銅管腐蝕，不能采用水凈化的方法，因為冷卻水的流量太大。一般采用選擇合適的管材，進行銅管表面造膜，在水中投加某些化學藥品等方法處理，具體措施如下：

　　(l)根據冷卻水水質，合理地選擇凝汽器銅管管材。

　　(2)做好銅管投運前的維護、處理和安裝工作。

　　(3)銅管表面進行硫酸亞鐵造膜處理。

　　(4)運行中的凝汽器銅管采用陰極保護。

　　(5)銅管管端加裝保護套管或涂上環氧樹脂膠。

　　(6)對冷卻水進行水質穩定處理。