锅炉水

锅炉水是锅炉内或相关管道、泵和其他设备中的液态水，用于蒸发成蒸汽。该术语也可用于用于锅炉的原水、处理过的锅炉给水、返回锅炉的蒸汽冷凝水或从锅炉中排出的锅炉排污。

随着蒸汽的蒸发，水中的杂质会留下固体沉积物。这些固体沉积物使热交换表面隔热，最初会降低蒸汽产生的速度，并可能导致锅炉金属达到失效温度。在幸存的锅炉操作员学会如何定期清洁锅炉之前，锅炉爆炸并不少见。一些固体可以通过冷却锅炉去除，因此不同的热膨胀导致脆性结晶固体破裂并从金属锅炉表面剥落。其他固体通过酸洗或机械擦洗除去。不同的锅炉排污率可以减少清洁频率，

锅炉水处理是一种工业水处理，专注于去除或化学改性可能对锅炉造成损害的物质。在不同的位置使用不同类型的处理来避免结垢、腐蚀或起泡。用于锅炉内的原水供应的外部处理重点是在杂质到达锅炉之前将其去除。锅炉内部处理的重点是限制水溶解锅炉的趋势，并在锅炉排污中将杂质从锅炉中清除之前，保持最不可能造成问题的形式。

在锅炉内升高的温度和压力下，水表现出与在室温和大气压下观察到的不同的物理和化学性质。可以添加化学品以保持pH水平，xxx限度地降低锅炉材料的水溶性，同时允许添加的其他化学品的有效作用以防止起泡，在氧气腐蚀锅炉之前消耗氧气，在溶解的固体在蒸汽产生表面上形成水垢之前沉淀，以及从蒸汽产生表面附近去除那些沉淀物。

亚硫酸钠或肼可用于维持锅炉内的还原条件。亚硫酸盐在压力超过1,000磅/平方英寸(6,900kPa)的锅炉中不太理想；因为与氧气结合形成的硫酸盐在高温下可能会形成硫酸盐垢或分解成腐蚀性的二氧化硫或硫化氢。过量的肼可能随蒸汽蒸发，通过中和蒸汽冷凝系统中的二氧化碳来提供腐蚀保护；但它也可能分解成氨，会腐蚀铜合金。基于成膜胺（如Helamin）的产品可能更适合用于铜合金冷凝水系统的腐蚀保护。

在低于200磅/平方英寸(1,400kPa)的压力下运行的锅炉可以使用未软化的给水，并添加碳酸钠或氢氧化钠以维持碱性条件以沉淀碳酸钙、氢氧化镁和硅酸镁。以这种方式处理的硬水会在锅炉内产生相当高浓度的悬浮固体颗粒，作为沉淀核，防止以后硫酸钙水垢的沉积。可以添加天然有机材料，如淀粉、单宁和木质素，以控制晶体生长和分散沉淀物。沉淀物和有机物质的软污泥积聚在锅炉的静止部分，以便在底部排污期间去除。

当水硬度低于60mg/L时，可通过磷酸钠处理避免混凝处理产生的锅炉污泥浓度。在碱度足够的情况下，添加磷酸钠会产生不溶性的羟基磷灰石沉淀物与氢氧化镁以及硅酸镁和硅酸钙。可以加工木质素以获得高温稳定性，以控制磷酸钙垢和磁性氧化铁沉积物。在压力高于1,500磅/平方英寸(10,000kPa)时，可接受的磷酸盐浓度从低压锅炉中的140mg/L降至低于40mg/L。在相同的压力范围内，推荐的碱度同样从700mg/L降低到200mg/L。高碱度时起泡问题更为常见。pH值和磷酸盐的协调控制试图限制在锅炉内的蒸汽产生表面上的多孔垢下的氢氧根离子浓度发生的腐蚀性腐蚀。使用软化水的高压锅炉最容易受到腐蚀性腐蚀。磷酸三钠的水解是一种与磷酸二钠和氢氧化钠平衡的pH缓冲剂。

乙二胺四乙酸(EDTA)或次氮基三乙酸(NTA)等螯合剂与钙和镁形成络合离子。如果添加阴离子羧酸盐聚合物来控制水垢形成，这些复合离子的溶解度可能会降低排污要求。高温下的潜在分解限制了螯合剂在压力低于1,500磅/平方英寸(10,000kPa)的锅炉中的使用。分解产物可能在应力和高温区域引起金属腐蚀。

许多大型锅炉，包括那些在火力发电站中使用的锅炉，都会回收冷凝蒸汽以在锅炉内重复使用。蒸汽冷凝水是蒸馏水，但它可能含有溶解气体。除氧器通常用于通过去除包括氧气、二氧化碳、氨和硫化氢在内的潜在有害气体，将冷凝水转化为给水。包含抛光器（离子交换容器）有助于保持水的纯度，特别是保护锅炉免受冷凝器管泄漏。

所有锅炉在蒸汽泄漏时都会损失一些水；有些被故意浪费为锅炉排污，以去除锅炉内积聚的杂质。蒸汽机车和产生蒸汽用于直接接触污染材料的锅炉不得回收冷凝蒸汽。需要更换水来继续生产蒸汽。补充水首先经过处理以去除漂浮和悬浮的物质。用于低压锅炉的硬水可以通过用钠代替溶解的钙和镁的二价阳离子来软化，这很可能导致碳酸盐和硫酸盐结垢。高压锅炉通常需要通过反渗透、蒸馏或离子交换将水脱盐。