锅炉给水

锅炉给水是锅炉运行的重要组成部分。给水从给水泵送入汽包。在汽包中，进水然后从热量变成蒸汽。使用蒸汽后，将其排入主冷凝器。然后将其从冷凝器泵送到脱气的进料罐。然后从这个罐返回到蒸汽鼓以完成其循环。给水从不向大气开放。该循环称为封闭系统或兰金循环。

在锅炉的早期开发过程中，水处理并不是什么大问题，因为温度和压力非常低，不会形成如此严重的水垢和铁锈，尤其是在锅炉被“吹倒”的情况下。一般的做法是安装锌板和/或碱性化学品以减少锅炉内的腐蚀。已经进行了许多测试以确定使用蒸馏水、各种化学品和牺牲金属的锅炉腐蚀的原因（以及可能的保护措施）。可以将硝酸银添加到给水样品中以检测海水的污染。早在1900年就提到了使用石灰控制碱度，直到1935年左右才被法国和英国海军使用。在现代锅炉中，给水的处理至关重要，因为在极端压力和温度环境中使用未经处理的水会导致问题。这包括在传热、过热、损坏和昂贵的清洁方面效率较低。

水比大多数其他物质具有更高的热容量。这种品质使其成为锅炉操作的理想原材料。与燃气轮机中的开放系统相比，锅炉是封闭系统的一部分。使用的封闭系统是兰金循环。这意味着水在整个系统中循环，并且永远不会与大气接触。水被重复使用，需要进行处理以继续高效运行。锅炉水必须经过处理才能熟练地产生蒸汽。锅炉水经过处理以防止结垢、腐蚀、起泡和起泡。化学品通过化学品进料罐加入锅炉水中，使水保持在化学品范围内。这些化学物质主要是除氧剂和磷酸盐。锅炉水也经常排污，以降低氯化物含量。锅炉操作还包括底吹以去除固体。水垢是从水中沉淀出来的杂质，然后在传热表面上形成。这是一个问题，因为水垢不能很好地传递热量并导致管子因过热而失效。腐蚀是由水中的氧气引起的。氧气会使金属氧化，从而降低金属的熔点。当锅炉水没有正确数量的化学物质并且水中有悬浮固体并在干管中携带时，会引起泡沫和底漆。干管是分离蒸汽和水混合物的地方。这是一个问题，因为水垢不能很好地传递热量并导致管子因过热而失效。腐蚀是由水中的氧气引起的。氧气会使金属氧化，从而降低金属的熔点。当锅炉水没有正确数量的化学物质并且水中有悬浮固体并在干管中携带时，会引起泡沫和底漆。干管是分离蒸汽和水混合物的地方。这是一个问题，因为水垢不能很好地传递热量并导致管子因过热而失效。腐蚀是由水中的氧气引起的。氧气会使金属氧化，从而降低金属的熔点。当锅炉水没有正确数量的化学物质并且水中有悬浮固体并在干管中携带时，会引起泡沫和底漆。干管是分离蒸汽和水混合物的地方。当锅炉水没有正确数量的化学物质并且水中有悬浮固体并在干管中携带时，会引起泡沫和底漆。干管是分离蒸汽和水混合物的地方。当锅炉水没有正确数量的化学物质并且水中有悬浮固体并在干管中携带时，会引起泡沫和底漆。干管是分离蒸汽和水混合物的地方。

锅炉水处理用于控制碱度、防止结垢、校正pH值和控制电导率。锅炉水需要呈碱性而不是酸性，以免损坏管道。当溶解的固体过多时，给水的电导率可能过高。这些正确的处理可以通过有效的操作员和处理化学品的使用来控制。处理和调节锅炉水的主要目标是在不结垢的情况下进行热交换，防止结垢，并产生高质量的蒸汽。锅炉水的处理可分为两部分。这些是内部治疗和外部治疗。(Sendelbach,p.131)内部处理用于锅炉给水，外部处理用于补充给水和系统的冷凝水部分。内部处理通过防止锅炉管上的水垢沉淀来防止给水硬度。这种处理还可以防止进水中溶解和悬浮固体的浓度，而不会引发或起泡。这些处理化学品还有助于提高给水的碱度，使其更像是一种有助于防止锅炉腐蚀的碱。通过添加磷酸盐来保护正确的碱度。这些磷酸盐将固体沉淀到锅炉汽包底部。在锅炉汽包的底部有一个底部吹扫以去除这些固体。这些化学品还包括防垢剂、除氧剂和消泡剂。污泥也可以通过两种方法处理。这些是通过凝结和分散。当污泥含量高时，xxx将污泥凝结成大颗粒，以便仅使用底吹将它们从给水中去除。当污泥含量较低时，xxx使用分散剂，因为它将污泥分散在整个给水中，因此不会形成污泥。

通过脱气从给水中除去氧气和二氧化碳。脱气可以通过使用脱气加热器、真空脱气器、机械泵和蒸汽喷射器来完成。在除气加热器中，蒸汽喷射进给水并带走溶解的气体。除氧器还储存热给水，准备在锅炉中使用。这种机械脱气方法与化学除氧剂一起使用以提高效率。(Sendelbach,p.129)除气加热器可分为两组：喷雾型和托盘型。使用托盘式加热器，进入的水被喷射到蒸汽环境中以达到饱和温度。当达到饱和温度时，大部分氧气和不凝性气体被释放出来。有密封件可防止喷雾部分的水再次污染。然后水落到下面的储水箱中。然后将不可冷凝物和氧气排放到大气中。托盘式除气加热器的组件包括外壳、喷嘴、直接接触式排气冷凝器、托盘堆和保护室间壁。喷雾式除气器与盘式除气器相似。水被喷射到蒸汽气氛中，大部分氧气和不凝性物质被释放到蒸汽中。然后水落入蒸汽洗涤器，在那里轻微的压力损失导致水稍微闪蒸，这也有助于去除氧气和不凝性物质。然后水溢出到储水箱。然后将气体排放到大气中。通过真空脱气，对系统施加真空，然后使水达到其饱和温度。水像喷雾和托盘除氧器一样喷入水箱。氧气和不凝性物质被排放到大气中。（森德尔巴赫，第130页）

给水必须经过特殊处理，以避免锅炉和下游系统出现问题。未经处理的锅炉给水会导致腐蚀和结垢。

必须去除腐蚀性化合物，尤其是O2和CO2，通常使用脱气器。残留量可以通过使用除氧剂以化学方式去除。此外，给水通常被碱化至9.0或更高的pH值，以减少氧化并支持在锅炉的水侧表面形成稳定的磁铁矿层，从而保护下面的材料免受进一步腐蚀。这通常通过将碱性试剂加入进水中来完成，例如氢氧化钠（苛性钠）或氨水。锅炉中的腐蚀是由于溶解氧、溶解二氧化碳或溶解盐的存在。

沉积物会降低锅炉中的热传递，降低流量并最终堵塞锅炉管。任何在给水蒸发时残留的非挥发性盐和矿物质都必须去除，因为它们会在液相中浓缩，需要过度排污（排水）以防止形成固体沉淀物。更糟糕的是形成水垢的矿物质。因此，为补充给水的任何损失而添加的补充水必须是软化水/去离子水，除非使用净化阀去除溶解的矿物质。

蒸汽机车通常没有冷凝器，因此给水不循环，耗水量大。去离子水的使用会非常昂贵，因此使用其他类型的水处理。使用的化学品通常包括碳酸钠、亚硫酸氢钠、单宁、磷酸盐和消泡剂。治疗系统包括：

• Alfloc，由英国铁路公司和帝国化学工业公司开发
• TraitementIntegralArmand(TIA)，由LouisArmand开发
• PortaTreatment，由LivioDantePorta开发