锅炉房设计规范 GB50041-2008

9.2.1 水处理设计，应符合锅炉安全和经济运行的要求。
    水处理方法的选择，应根据原水水质、对锅炉给水和锅水的质量要求、补给水量、锅炉排污率和水处理设备的设计出力等因素确定。
    经处理后的锅炉给水，不应使锅炉的蒸汽对生产和生活造成有害的影响。
9.2.2 额定出口压力小于等于2.5MPa(表压)的蒸汽锅炉和热水锅炉的水质，应符合现行        国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定。
    额定出口压力大于2.5MPa(表压)的蒸汽锅炉汽水质量，除应符合锅炉产品和用户对汽水质量要求外，尚应符合现行国家标准《火力发电机组及蒸汽动力设备汽水质量》GB／T 12145的有关规定。
9.2.3 原水悬浮物的处理，应符合下列要求：
    1 悬浮物的含量大于5mg／L的原水，在进入顺流再生固定床离子交换器前，应过滤；
    2 悬浮物的含量大于2mg／L的原水，在进入逆流再生固定床或浮动床离子交换器前，应过滤；
    3 悬浮物的含量大于20mg／L的原水或经石灰水处理后的水，应经混凝、澄清和过滤。
9.2. 4 用于过滤原水的压力式机械过滤器，宜符合下列要求：
    1 不宜少于2台，其中1台备用；
    2 每台每昼夜反洗次数可按1次或2次设计；
    3 可采用反洗水箱的水进行反洗或采用压缩空气和水进行混合反洗；
    4 原水经混凝、澄清后，可用石英砂或无烟煤作单层过滤滤料，或用无烟煤和石英砂作双层过滤滤料；原水经石灰水处理后，可用无烟煤或大理石等作单层过滤滤料。
9.2.5 当原水水压不能满足水处理工艺要求时，应设置原水加压设施。
9.2.6 蒸汽锅炉、汽水两用锅炉的给水和热水锅炉的补给水，应采用锅外化学水处理。符合下列情况之一的锅炉可采用锅内加药处理：
    1 单台额定蒸发量小于等于2t／h，且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa(表压)的对汽、水品质无特殊要求的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉；
    2 单台额定热功率小于等于4.2MW非管架式热水锅炉。
9.2.7 采用锅内加药水处理时，应符合下列要求：
    1 给水悬浮物含量不应大于20mg／L；
    2 蒸汽锅炉给水总硬度不应大于4mmol／L,热水锅炉给水总硬度不应大于6mmol/L；
    3 应设置自动加药设施；
    4 应设有锅炉排泥渣和清洗的设施。
9.2.8 采用锅外化学水处理时，蒸汽锅炉的排污率应符合下列要求：
    1 蒸汽压力小于等于2.5MPa(表压)时，排污率不宜大于10%；
    2 蒸汽压力大于2.5MPa(表压)时，排污率不宜大于5％；
    3 锅炉产生的蒸汽供供热式汽轮发电机组使用，且采用化学软化水为补给水时，排污率不宜大于5％；采用化学除盐水为补给水时，排污率不宜大于2％。
9.2.9 蒸汽锅炉连续排污水的热量应合理利用，且宜根据锅炉房总连续排污量设置连续排污膨胀器和排污水换热器。
9.2.10 化学水处理设备的出力，应按下列各项损失和消耗量计算：
    1 蒸汽用户的凝结水损失；
    2 锅炉房自用蒸汽的凝结水损失；
    3 锅炉排污水损失；
    4 室外蒸汽管道和凝结水管道的漏损；
    5 采暖热水系统的补给水；
    6 水处理系统的自用化学水；
    7 其他用途的化学水。
9.2.11 化学软化水处理设备的型式，可按下列要求选择：
    1 原水总硬度小于等于6.5mmol／L时，宜采用固定床逆流再生离子交换器；原水总硬度小于2mmol／L时，可采用固定床顺流再生离子交换器；
    2 原水总硬度小于4mmol／L水质稳定、软化水消耗量变化不大且设备能连续不间断运行时，可采用浮动床、流动床或移动床离子交换器。
9.2.12 固定床离子交换器的设置不宜少于2台，其中1台为再生备用，每台再生周期宜按12～24h设计。当软化水的消耗量较小时，可设置1台，但其设计出力应满足离子交换器运行和再生时的软化水消耗量的需要。
    出力小于10t／h的固定床离子交换器，宜选用全自动软水装置，其再生周期宜为6～8h。
9.2.13 原水总硬度大于6.5mmol／L当一级钠离子交换器出水达不到水质标准时，可采用两级串联的钠离子交换系统。
9.2.14 原水碳酸盐硬度较高，且允许软化水残留碱度为1.0一1.4mmol/L时，可采用钠离于交换后加酸处理。加酸处理后的软化水应经除二氧化碳器脱气，软化水的pH值应能进行连续监测。
9.2.15 原水碳酸盐硬度较高，且允许软化水残留碱度为0.35一o.5mmol／L时，可采用弱酸性阳离子交换树脂或不足量酸再生氢
    离子交换剂的氢—钠离子串联系统处理。氢离子交换器应采用固定床顺流再生；氢离子交换器出水应经除二氧化碳器脱气。氢离子交换器及其出水、排水管道应防腐。
9.2.16 除二氧化碳器的填料层高度，应根据填料品种和尺寸、进出水中二氧化碳含量、水温和所选定淋水密度下的实际解析系数等确定。
    除二氧化碳器风机的通风量，可按每立方米水耗用15～20m³空气计算。
9.2.17 当化学软化水处理不能满足锅炉给水水质要求时，应采用离子交换、反渗透或电渗析等方式的除盐水处理系统。
    除盐水处理系统排出的清洗水宜回收利用；酸、碱废水应经中和处理达标后排放。
9.2.18 锅炉的锅筒与锅炉管束为胀接时，化学水处理系统应能维持蒸汽锅炉锅水的相对碱度小于20％，当不能达到这一要求时，应设置向锅水中加入缓蚀剂的设施。
9.2.19 锅炉给水的除氧宜采用大气式喷雾热力除氧器。除氧水箱下部宜装设再沸腾用的蒸汽管。
9.2.20 当要求除氧后的水温不高于60℃时，可采用真空除氧、解析除氧或其他低温除氧系统。
9.2.21 热水系统补给水的除氧，可采用真空除氧、解析除氧或化学除氧。当采用亚硫酸钠加药除氧时，应监测锅水中亚硫酸根的含量。
9.2.22 磷酸盐溶液的制备设施，宜采用溶解器和溶液箱。溶解器应设置搅拌和过滤装置，溶液箱的有效容量不宜小于锅炉房ld的药液消耗址。磷酸盐可采用干法贮存。磷酸盐溶液制备用水应采用软化水或除盐水。
9.2.23 磷酸盐加药设备宜采用计量泵。每台锅炉宜设置1台计量泵；当有数台锅炉时，尚宜设置1台备用计量泵。磷酸盐加药设备宜布置在锅炉间运转层。
9.2.24 凝结水箱、软化或除盐水箱和中间水箱的设置和有效容量，应符合下列要求：
    1 凝结水箱宜设1个；当锅炉房常年不间断供热时，宜设2个或1个中间带隔板分为2格的凝结水箱。水箱的总有效容量宜按20～40min的凝结水回收量确定；
    2 软化或除盐水箱的总有效容量，应根据水处理设备的设计出力和运行方式确定。当设有再生备用设备时，软化或除盐水箱的总有效容量应按30～60min的软化或除盐水消耗量确定；
    3 中间水箱总有效容量宜按水处理设备设计出力15～30min的水量确定。中间水箱的内壁应采取防腐蚀措施。
9.2.25 凝结水泵、软化或除盐水泵以及中间水泵的选择，应符合下列要求：
    1 应有1台备用，当其中1台停止运行时，其余的总流量应满足系统水量要求，
    2 有条件时，凝结水泵和软化或除盐水泵可合用1台备用泵；
    3 中间水泵应选用耐腐蚀泵。
9.2.26 钠离子交换再生用的食盐可采用干法或湿法贮存，其贮量应根据运输条件确定。当采用湿法贮存时，应符合下列要求：
    1 浓盐液池和稀盐液池宜各设1个，且宜采用混凝土建造.内壁贴防腐材料内衬；
    2 浓盐液池的有效容积宜为5～10d食盐消耗量，其底部应设置慢滤层或设置过滤器；
    3 稀盐液池的有效容积不应小于最大1台钠离子交换器1次再生盐液的消耗量；
    4 宜设装卸平台和起吊设备。
9.2.27 酸、碱再生系统的设计，应符合下列要求：
    1 酸、碱槽的贮量应按酸、碱液每昼夜的消耗量、交通运输条件和供应情况等因素确定，宜按贮存15～30d的消耗量设计；
    2 酸、碱计量箱的有效容积，不应小于最大1台离子交换器1次再生酸、碱液的消耗量；
    3 输酸、碱泵宜各设1台，并应选用耐酸、碱腐蚀泵。卸酸、碱宜利用自流或采用输酸、碱泵抽吸；
    4 输送并稀释再生用酸、碱液宜采用酸、碱喷射器；
    5 贮存和输送酸、碱液的设备、管道、阀门及其附件，应采取防腐和防护措施；
    6 酸、碱贮存设备布置应靠近水处理间。贮存罐地上布置时，其周围应设有能容纳最大贮存罐110％容积的防护堰，当围堰有排放设施时，其容积可适当减小；
    7 酸贮存罐和计量箱应采用液面密封设施，排气应接入酸雾吸收器；
    8 酸、碱贮存区内应设操作人员安全冲洗设施。
9.2.28 氨溶液制备和输送的设备、管道、阀门及其附件，不应采用铜质材料制品。
9.2.29 汽水系统中应装设必要的取样点。汽水取样冷却器宜相对集中布置。汽水取样头的型式、引出点和管材，应满足样品具有代表性和不受污染的要求。汽水样品的温度宜小于30℃。
9.2.30 水处理设备的布置，应根据工艺流程和同类设备宜集中的原则确定，并应便于操作、维修和减少主操作区的噪声。
9.2.31 水处理间主要操作通道的净距不应小于1.5m，辅助设备操作通道的净距不宜小于0.8m，其他通道均应适应检修的需要。
条文说明 9.2 水 处 理
9.2.1 本条是原规范第7.2. 1条的条文。
    本条对锅炉房水处理工艺设计提出明确的原则和要求。
9.2.2 本条是原规范第7.2.2条的修订条文。
    额定出口压力小于等于2.5MPa(表压)的蒸汽锅炉、热水锅炉的水质，应符合现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定。
    额定出口压力大于2.5MPa(表压)、小于等于3.82MPa(表压)的蒸汽锅炉，其汽水质量标准，国家未作统一规定。本次修订明确对这类锅炉的汽水质量，除应符合锅炉产品和用户对汽水质量的要求外，并应符合现行国家标准《火力发电机组及蒸汽动力设备汽水质量》GB／T 12145的有关规定。
9.2.3 本条是原规范第7.2.3条的条文。
    锅炉房原水悬浮物含量如果超过离子交换设备进水指标要求，会造成离子交换器内交换剂的污染，结块严重，致使交换剂失效而使水质恶化，出力降低。为此，条文规定当原水悬浮物含量大于5mg／L时，进入逆流再生固定床离子交换器前，应过滤；当原水悬浮物含量大于2mg／L时，进入逆流再生固定床离子交换器前，应过滤；对于原水悬浮物含量大于2mg／L或经石灰水处理的原水，需先经混凝、澄清，再经过滤处理。
9.2.4 本条是原规范第7.2.4条的条文。
    压力式机械过滤器是锅炉房原水过滤的常用设备，选择过滤器的要求是容易做到的。
9.2.5 本条是原规范第7.2.5条的条文。
    原水水压不能满足水处理工艺系统要求时，应设置原水加压设施，具体做法要根据水处理系统的要求和现场情况确定。
9.2.6 本条是原规范第7.2.6条的修订条文。
    根据现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定，对原条文作了相应修改。
除条文根据现行国家标准规定蒸汽锅炉、汽水两用锅炉和热水锅炉的给水应采用锅外化学水处理系统，第1、2款规定了可采用锅内加药水处理的蒸汽锅炉和热水锅炉的范围。不属于所述范围的蒸汽锅炉和热水锅炉，不应采用锅内加药水处理。凡采用锅内加药水处理的蒸汽锅炉和热水锅炉，应加强对其锅炉的结垢，腐蚀和水质的监督，做好运行操作工作。
9.2.7 本条是原规范第7.2.7条的修订条文。
    根据现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定，采用锅内加药水处理除应符合本规范9.2.6条规定的锅炉范围外，还应符合本条规定。
    本条第1、2款由原条文中的对“原水”悬浮物和总硬度的要求，改为对“给水”悬浮物和总硬度的要求，符合《工业锅炉水质》GB 1576的要求。其中第2款相应改为蒸汽锅炉和热水锅炉的给水总硬度有不同的要求。
    本条第3、4款是当采用锅内加药水处理时，应从设计上保证有使锅炉不结垢或少结垢的措施。
9.2.8 本条是原规范第7.2.8条的修订条文。
    采用锅外化学水处理时，锅炉排污率主要是指蒸汽锅炉，而锅内加药水处理和热水锅炉的排污率可不受本条规定限制。
    近年来，蒸汽锅炉已由单纯用于供热发展为用于中小型供热电厂。对于单纯供热和用于供热电厂的蒸汽锅炉。无论对汽水品质的标准和经济性的要求都是不同的。结合原规范条文的规定和现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049有关条文的规定。将原条文对蒸汽锅炉排污率酌规定由2款改为3款，前2款是对单纯供热的蒸汽锅炉，与原条文相同。第3款是对供热式汽轮机组的蒸汽锅炉，按不同的水处理方式规定了不同的排污率。
9.2.9 本条是原规范第7，2.9条的条文。
    本条规定了蒸汽锅炉连续排污水的热量应合理利用，连续排污水的热量利用方法很多，这既能提高热能利用率，又可节省排污水降温的水耗。
9.2.10 本条是原规范第7.2.10条的条文。
    本条文明确规定了计算化学水处理设备出力时应包括的各项损失和消耗量。
9.2.11 本条是原规范第7.2. 11条的条文。
    本条文将原条文中水硬度单位改为摩尔硬度单位。
    本条所述化学软化水处理设备在锅炉房设计中均有选用，根据多年试验和运行总结如下：
    固定床逆流再生离子交换器与顺流再生相比，由于再生条件好，效率高，故再生剂耗量和清洗水耗量低，且进水总硬度可以较高(一般为6.5mmol／L以下)，出水质量好，可以达到标准要求。是当前锅炉房设计中应用的量大面广、可推荐的水处理设备。
固定床顺流再生离子交换器，由于再生条件差，故再生剂耗量和清洗水耗量均较大，且出水质量较差，要保证出水质量达到标准要求，进水的总硬度不宜过高(一般在2mmol／L以下)，目前小容量锅炉房尚有应用，因此对固定床顺流再生离子交换器应有条件地使用。
    浮动床、流动床或移动床离子交换器与固定床逆流再生相比，既具有再生剂、清洗水用量低的优点，又减小了操作阀门多的缺点，一次调整便可连续自动运行。但这类设备的选用条件是：进水总硬度一般不大于4mmol／L，原水水质稳定，软化水出力变化不大，且连续不间断运行。上述条件中连续不间断、稳定出力运行是关键，符合条件时方可采用。
9.2.12 本条是原规范第7.2.12条的修订条文。
    目前10t／h以下小型全自动软水装置的技术经济较优于一般手动操作的固定床离子交换器，因此本规范中给予推广。本条文对固定床离子交换器设置的台数、再生备用的要求以及再生周期作了规定。
9.2.13 本条是原规范第7.2.13条的修订条文。
    钠离子交换法是锅炉房软化水处理的常用方法。钠离子交换软化水处理系统有一级(单级)和两级(双级)串联两种系统。本条规定了采用两级串联系统的摩尔硬度的界限。
9.2.14 本条是原规范第7.2. 16的修订条文。
    本条文仅对原条文中软化水残余碱度单位改为摩尔碱度单位。
    对于碳酸盐硬度也高的用水，采用钠离子交换后加酸水处理系统是除硬度降碱度的方法之一。其特点是设备简单、占地少、投资省。但加酸过量对锅炉不安全，为此，宜控制残余碱度为1.0～1. 4mmol／L。
    加酸处理后的软化水中会产生二氧化碳，因此软化水应经除二氧化碳设施。
9.2.15 本条是原规范第7.2.17条的修订条文。
    本条文仅对原条文中软化水残余碱度单位改为摩尔碱度单位。
    氢一钠离子交换软化水处理系统也是除硬度降碱度的方法之一。氢一钠水处理有串联、并联、综合、不足量酸再生串联四种系统。理论酸量再生弱酸性阳离子交换树脂或不足量酸再生树脂交换剂的氢—钠串联系统是锅炉房常用的一种系统。该系统是将全部原水通过不足量酸再生氢离子交换器，除去水中的二氧化碳，再进入钠离子交换器。该系统的特点是操作、控制简单，再生废液不呈酸性，可不处理排放，软化水的残余碱度可降至0.35～0.50mmol/L。因采用不足量酸再生，故氢离子交换器应用固定床顺流再生。氢离子交换器出水中含有二氧化碳，呈酸性.故出水应经除二氧化碳器，氢离子交换器及出水。排水管道应防腐。
9.2.16 本条是原规范第7.2.18条的条文。
    本条文明确了选用或设计除二氧化碳器时需考虑的因素。
9.2.17 本条是原规范第7.2.20条的修订条文。
    对干原水的含盐量很高，采用化学软化(包括软化降碱度)水处理工艺不能满足锅炉水质标准和汽水质量标准的要求时，除可采用原条文的离子交换化学除盐水处理系统外，还可采用电渗析和反渗透等方法除盐。
9.2.18 本条是原规范第7.2.21条的修订条文。
    根据现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定，对全焊接结构的锅炉，锅水的相对碱度可不控制，本条文也作了相应的修订；对锅简与锅炉管束为胀管连接的锅炉，化学水处理系统应能维持蒸汽锅炉锅水相对碱度小于20％，以防止锅炉的苛性脆化。
9.2.19 本条是原规范第7.2.22条的修订条文。
    大气式喷雾热力除氧器具有负荷适应性强、进水温度允许低，体积小、金属耗量少、除氧效果好等优点。因此锅炉房设计中，锅炉给水除氧设备大多采用大气式喷雾热力除氧器。现有的大气式喷雾热力除氧器产品中均带有沸腾蒸汽管，供启动和辅助加热，可保证除氧水箱的水温达到除氧温度。
9. 2.20 本条是原规范第7.2.23条的修订条文。
    真空除氧系统是利用蒸汽喷射器、水喷射器或真空泵抽真空.使系统达到除氧的效果。真空除氧系统的特点是除氧温度低，除氧水温一般不高于60℃。此外，近年来又研制成功新一代解析除氧器和化学除氧装置(包括加药除氧和钢屑除氧)，均属低温除氧系统。在锅炉给水需要除氧且给水温度不高于60 ℃时，可采用这些低温除氧系统。
9.2.21 本条是原规范第7.2.24条的修订条文。
    根据现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的规定，单台锅炉额定热功率大于等于4.2MW的承压热水锅炉给水应除氧，额定热功率小于4，2MW的承压热水锅炉和常压热水锅炉给水应尽量除氧。
    热水系统如果没有蒸汽来源，采用热力除氧是不可行的，应采用本规范第9.2.20条的低温除氧系统，可达到除氧要求。当采用亚硫酸钠加药除氧时，应监测锅水中亚硫酸根的含量在规定的10～30mg／L范围内。
9.2.22 本条是原规范第7.2.26条的修订条文。
    磷酸盐溶解器和溶液箱是磷酸溶液的制备设备，溶解器应设有搅拌和过滤设施。磷酸盐可采用干法贮存。配制磷酸盐溶液应用软化水或除盐水。
9.2.23 本条是原规范第7.2.27条的修订条文。
    本条文规定了磷酸盐加药设备的选用和备用配置的原则，为便于运行人员的操作和管理，加药设备宜布置在锅炉间运转层。
9.2.24 本条是原规范第7.2.28条的修订条文。
    本条文对凝结水箱、软化或除盐水箱及中间水箱等各类水箱的总有效容量和设置要求作了规定，可保证各类水箱均能安全运行。中间水箱一般贮存氢离子交换器或阳离子交换器的出水，该水呈酸性，有腐蚀性，故中间水箱的内壁应有防腐措施。
9.2.25 本条是原规范第7.2.29条的条文。
    凝结水泵、软化或除盐水泵、中间水泵均为系统中间环节的加压水泵，其流量和扬程均应满足系统的要求。水泵容量和台数的配置和备用泵的设置均应保证系统的安全运行。除中间水泵输送的水是阳离子水外，其余水泵输送的水均呈酸性，有腐蚀性，故应选用耐腐蚀泵。
9.2.26 本条是原规范第7.2.30条的修订条文。
    食盐是钠离子交换的再生剂，其贮存方式有干法和湿法两种。湿法贮存通常采用混凝土盐池，分为浓盐池和稀盐池。浓盐池是用来贮存食盐和配制饱和溶液的，其有效容积可按汽车运输条件考虑，一般为5—15d食盐消耗量，因食盐中含有泥沙，故盐池下部应设置慢滤层或另设过滤器。稀盐液池的有效容积至少要满足最大1台离子交换器再生1次用的盐液量。由于食盐对混凝土有腐蚀性，故混凝土盐液池内壁应有防腐措施。
9.2. 27 本条是原规范第7.2.31条的修订条文。
    除盐或氢离子交换化学水处理系统，均应设有酸、碱再生系统。本条对酸、碱再生系统设计的8款规定，前面5款为原规范条文，均为设计中对设备和管道及附件的一般要求；后面3款为新增加的，是考虑职业安全卫生需要。
9. 2.28 本条是原规范第7.2.32条的修订条文。
    氨对铜和铜合金材料有腐蚀性，故制备氨溶液的设备管道及附件不应使用铜质材料制品。
9.2.29 本条是原规范第7.2.33条的修订条文。
    汽水系统应装设必要的取样点，取样系统的取样冷却器宜相对集中布置，以便于运行人员操作。为保证汽水样品的代表性，取样管路不宜过长，以免产生样品品质的变化，取样管路及设备应采用耐腐蚀的材质。汽水样品温度宜小于30℃，可保证样品的质量和取样的安全。
9.2.30 本条是原规范第7.2.34条的条文。
    本条是水处理设备的布置原则。水处理设备按工艺流程顺序将离子交换器、水泵、贮槽等设备分区集中布置，除安装、操作和维修管理方便及噪声小以外，还具有管线短、减少投资和整齐美观的优点。
9.2. 31 本条是原规范第7.2.35条的条文。
    本条是水处理设备布置的具体要求。所规定的主操作通道和辅助设备间的最小净距，可满足操作、化验取样、检修管道阀门及更换补充树脂等工作的要求。