節能技術手冊.五、水質管理 (5) 二-10~二-10.3
鍋爐用水處理相關規定
節能技術手冊.五、水質管理—(主索引) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
總彙系列：1.CNS/EER/積垢/熱傳熱力綜合系列、2.CNS/EER系列/應用、3.總彙.水處理化工技術、4.總彙.水處理術語、5.EER工程.早期總彙、6.E平台-水處理技術
水處理技術系列：1.空調水質污染計算、2.EER問題與改善方法.原理、3~4.化工技術解說(1)、(2)、5.空調技師-水處理設計技術、6承包商水處理技術、7水處理.實用技術及市場狀況
CNS系列檔案：CNS、AHRI技術、CNS、AHRI技術要點、EER節能技術90%、空調主機EER量測驗析實務技術、EER全年確效技術、冰機EER.基準值技術及運用技術
EER與積垢浪費檔案：EER訪測.經濟部、綠基會實測、費用展開表、LCC 20年比較表、積垢與LMTD公式演算、積垢熱傳熱力分析、LMTD公式演算筆記、節能術語解釋及技能說明
工程效益系列：費用展開表、工程經濟效益評比、偷工減料、損害業主權益
EER改善成效檢驗系列：懶人包(0)、(1)、(2)、穩態EER技術(1)、(2)、(3)
成效驗析實務系列：EER驗證分析實務(1)、(2)、EER驗證分析系統畫面(新版)
趨近溫度系列：趨近溫度的謬思(1)、(2)、(3)原來一直都錯了、(4)謬思的實證
防蝕技術系列：1腐蝕測試.SOP、2腐蝕試片、3腐蝕照片與防蝕效益、4冷卻水管腐蝕破管
防蝕效益系列：1冷卻水處理腐蝕率標準、2水處理防蝕經濟效益技術
法令系列：1水處理採購與法令、2水處理與能源管理法、3水處理與技師法、4.EER工程帶動空調產業發展、5.ESCO產業發展的契機、6水處理與偽造文書、7承商水處理技術
業主系列：1主機EER改善.第一步、2業主進階技術、3基本功、4業主再進階技術、5運轉EER改善專案、6精明購買家.知識經濟、7.CUS/EUS發包範例.解說、8水處理送審範例解說
監造系列：搶標下.業主監造技術(1)、(2)、(3)
【大綱】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
二-10. 鍋爐用水處理相關規定 10.1. 鍋爐補給水處理常用之混凝劑品質指標
10.2. 爐內水處理方法及其常用藥劑 10.3. 磷酸鹽處理之控制參數
【內文】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
30~40年來空調業界的雙重困擾之處，尤其是施工採購送審未達CNS 12575防垢成效標準卻假冒者，就是不真、就是假貨，充斥在空調水處理工項中，毋庸贅述。
要言之，防垢成效檢驗技術如下，此可由本公司研發成功的M&V節能量測驗析軟體的518,400筆/年運轉資料庫依序提供：
1. EER量測(CNS 12575)取得動態EER→
2. 依水溫負載群組→取得穩態EER→
3. 依相同水溫負載及週、月、季、半年、年之時序做比較分析→
4. 由比較分析結果確定防垢成效；之此系列技術。
進言之，本技術之實務與解說參見超連結；又，M&V節能量測驗析軟體為其進階的應用實務技術，可提供快速且正確的防垢成效檢驗結果。
二-10. 鍋爐用水處理相關規定
10.1.鍋爐補給水處理常用之混凝劑品質指標
(1)硫酸鋁
表26 硫酸鋁品質指標
|
指 標 項 目 |
指 標 |
|||
|
固 體 |
液 體 |
|||
|
一級品 |
合格品 |
|||
|
氧化鋁(Al2O3)含量 % |
≧ |
15.6 |
15.6 |
7.8 |
|
鐵含量 % |
≦ |
0.52 |
0.7 |
0.25 |
|
水不溶物含量 % |
≦ |
0.15 |
0.15 |
0.15 |
|
pH值(1 %水溶液) |
≧ |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
|
砷(As)含量 % |
≦ |
0.0005 |
0.0005 |
0.003 |
|
重金屬(以Pb計)含量 % |
≦ |
0.002 |
0.002 |
0.001 |
表27 聚合鋁品質指標
表28 硫酸亞鐵之品質指標(3)硫酸亞鐵 大綱 TOP BOTTOM
|
指 標 項 目 |
指 標 |
||||||
|
適用於飲用水系統 |
適用於非飲用水系統 |
||||||
|
優等品 |
一級品 |
合格品 |
一級品 |
合格品 |
合格品 |
||
|
硫酸亞鐵(FeSO4•7H2O)含量 % |
≧ |
97.0 |
94.0 |
90.0 |
97.0 |
94.0 |
90.0 |
|
二氧化鈦(TiO2)含量 % |
≦ |
0.5 |
0.5 |
0.75 |
0.5 |
0.5 |
0.75 |
|
水不溶物含量 % |
≦ |
0.2 |
0.5 |
0.75 |
0.2 |
0.5 |
0.75 |
|
游離酸(以H2SO4計)含量 % |
≦ |
0.35 |
1.0 |
2.0 |
- |
- |
- |
|
砷(As)含量 % |
≦ |
0.0005 |
0.0005 |
0.0005 |
- |
- |
- |
|
重金屬(以Pb計)含量 % |
≦ |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
- |
- |
- |
(4)聚合硫酸鐵
表29 聚合硫酸鐵品質指標
|
指 標 項 目 |
指 標 |
||
|
Ⅰ型(液體) |
Ⅱ型(固體) |
||
|
密度(20℃) g/cm3 |
≧ |
1.45 |
- |
|
全鐵含量 % |
≧ |
11.0 |
18.5 |
|
還原性物質(以Fe2+計)含量 % |
≦ |
0.1 |
0.15 |
|
鹽基度 % |
|
9.0~14.0 |
9.0~14.0 |
|
pH值(1 %水溶液) |
≦ |
2.0~3.0 |
2.0~3.0 |
|
砷(As)含量 % |
≦ |
0.0005 |
0.0008 |
|
鉛(Pb)含量 % |
≦ |
0.0010 |
0.0015 |
|
水不溶物含量 % |
≦ |
0.3 |
0.5 |
10.2.爐內水處理方法及其常用藥劑
(1)一般鍋爐
表30 一般鍋爐常用藥劑與適用範圍
|
藥劑名稱 |
作 用 |
適 用 範 圍 |
|
燒鹼 (NaOH) |
用於防鍋爐結垢處理；主要是與水中碳酸鹽、鎂鹽發生反應，以去除硬度。反應式為 分散CaCO3微粒，阻止CaCO3吸附金屬表面上而結垢。 |
適用於低壓鍋爐。 |
|
純鹼(Na2CO3) |
用於防止水中CaSO4、CaSiO3等在爐內結成硬度。反應式為 CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4 CaSiO3+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SiO3 Na2CO3可部分水解為NaOH，產生防垢作用。 |
1.用於壓力低於1.3 MPa、大於0.2 MPa之鍋爐。 2.煙管、水管立式鍋爐及臥式三迴路鍋爐。 3.鈣硬度＞1 mmol/l，總硬度＜3.5 mmol/l之天然水。 |
|
Na3PO4 |
用於增加爐內泥渣流動性，使之生成磷酸鈣高度分解之膠體物質，阻止生成水垢，去除鈣、鎂等垢類物質，並對老水垢有鬆散的作用；還可以生成磷酸鐵類保護膜，以防止氧腐蝕。 |
一般中、低壓鍋爐均可採用；中、高壓鍋爐採用低磷酸鹽處理與協調磷酸鹽處理。超高壓鍋爐亦可採用上述兩種方式來處理，但應防止發生鹽類暫時消失現象。 |
|
栲膠 |
可用爐內金屬表面生成單寧酸鐵之中性絕緣層，阻止水垢黏附在金屬表面，阻止晶體長大，並減少氧腐蝕。 |
當給水總硬度大於4 mmol/l時，可適當增加栲膠用量；給水中有機物含量高時，可減少栲膠使用量。 |
|
聚合物 |
水垢抑制劑、防垢劑主要有ATMP、EDTMP、HEDP、PAA、聚馬來酸等，用於爐內防垢、抑垢。 |
中、高壓鍋爐機組。 |
|
螯合劑 |
常用之螯合劑EDTA、氨基三乙酸(NTA)等，以防止鐵垢在爐內沉積。 |
燃油中壓鍋爐，或給水品質較好，給水中無鈣、鎂離子之高壓鍋爐。 |
|
NH4OH， |
全揮發性處理；可以減少金屬材料腐蝕，減少給水中攜有腐蝕產物，進而減少爐內沉積物。 |
高純給水之鍋爐，給水導電度＜0.2μS/cm之超高壓參數汽包及貫流鍋爐。 |
|
適量H2O2或氣態氧 |
中性水處理；使金屬表面形成氧化態(鈍態)保護膜，提高鋼鐵材料耐蝕性，減少腐蝕，降低給水含鹽量與鍋爐受熱面之結垢速率。 |
在pH值為6.5~7.5之高純給水(導電度＜0.1~0.15μS/cm)中加氧。 |
|
聯合水處理；可抑制系統中鋼鐵腐蝕。
|
於導電度＜0.1~0.15μS/cm給水中加氨，使給水pH值介於8.0~8.5，再加氧150~300μg/l，適用於貫流鍋爐。 |
|
|
平衡磷酸鹽 |
平衡磷酸鹽處理；將爐水中磷酸根控制在臨界濃度下，超過該濃度時，在沉積物下面蒸發濃縮之PO43-會與氧化鐵反應，形成磷酸鹽與氧化鐵反應之產物，此臨界濃度稱為平衡濃度。 |
爐水會有鹽類暫時消失的現象者，可採用此法。PO43-平衡濃度約為100~2,000μg/l，爐水中游離NaOH為1 mg/l，pH值在9.0~9.7間，爐水Na+/PO43-莫耳比會大於3.0。 |
註：上表中溶液與固相物之Na+/PO43-莫耳比(R值)所產生之影響如下：
|
溶液Na+/PO43-莫耳比 |
固相物之Na+/PO43-莫耳比 |
析出固相物後溶液Na+/PO43-莫耳比變化 |
|
大於2.85 |
小於溶液中之莫耳比 |
增大(溶液中有游離NaOH產生) |
|
等於2.85 |
等於溶液中之莫耳比 |
不變(不產生游離NaOH) |
|
2.85~2.13 |
小於溶液中之莫耳比 |
減小(不產生游離NaOH) |
|
等於2.13 |
等於或大於溶液之莫耳比 |
不變(不產生游離NaOH) |
|
大於2.13 |
大於溶液中之莫耳比 |
縮小 |
表31 中、高壓鍋爐常用藥劑與適用範圍
|
藥 劑 名 稱 |
作 用 |
|||
|
學名 |
分子式 |
學名 |
分子式 |
|
|
氫氧化鈉 |
NaOH |
六偏磷酸鈉 |
(NaPO3) 6 |
調整pH值、鹼度(調整鍋爐水、給水之鹼度，以防止鍋爐之結垢與腐蝕)。
|
|
碳酸鈉(蘇打) |
Na2CO3 |
磷酸 |
H3PO4 |
|
|
磷酸三鈉 |
Na3PO4 |
三聚磷酸鈉 |
Na5P3O10 |
|
|
磷酸二氫鈉 |
NaH2PO4 |
硫酸 |
H2SO4 |
|
|
磷酸氫二鈉 |
Na2HPO4 |
|
|
|
|
氫氧化鈉 |
NaOH |
磷酸氫二鈉 |
Na2HPO4 |
除硬度(使鍋爐水之硬度成份變成不溶性沉澱物，以防止鍋爐之結垢)。 |
|
磷酸三鈉 |
Na3PO4 |
聚磷酸鹽 |
|
|
|
磷酸三鉀 |
K3PO4 |
|
|
|
|
木質素 |
|
澱粉 |
(C6H10O5) 2 |
分散游渣(使游渣分散懸浮在水中，容易經排放排出，以防止鍋爐之結垢)。 |
|
單寧 |
|
合成高分子化合物 |
|
|
|
亞硫酸鈉 |
Na2SO3 |
聯胺 |
N2H4 |
除氧(除去給水中之溶存氧，防止腐蝕)。為化學輔助除氧劑。 |
|
亞硫酸氫鈉(重亞硫酸鈉) |
NaHSO3 |
|
|
|
|
清泡劑(聚醯胺類、聚醇類等) |
|
防止鍋爐水起泡沫。 |
||
|
氨 |
NH3 |
烷基胺 |
RNH2 |
中和，形成保護膜(防止冷凝水管路因CO2而引起之腐蝕)。 |
|
瑪碄 |
C4H8ONH |
其它烷類 |
R＝C10~C22 |
|
|
環己胺 |
C6H11NH2 |
|
|
|
10.3.磷酸鹽處理之控制參數
表32 磷酸鹽處理方式之控制參數
|
處理方式 |
PO43-含量 mg/l |
NaOH含量 mg/l |
pH值 |
Na+/PO43- |
鹽含量 mg/l |
|
精確控制 |
2~4 |
15~50 |
10.5~11.5 |
不用 |
20~100 |
|
協調磷酸鹽 |
3~5 |
0 |
9.5~10.5 |
＞2.1；＜3.0 |
50~100 |
|
適宜控制 |
2~5 |
0 |
8.5~9.3 |
2.3~2.6 |
4~15 |
|
平衡處理 |
0~2.4 |
1 |
9.0~9.7 |
＞3.0 |
- |
節能技術手冊.五、水質管理—0介紹與主索引、1水質管理判斷基準、2鍋爐用水、3鍋爐水管理與節能關係、4高壓鍋爐給水之水質標準、5鍋爐用水處理相關規定、6冷卻水水質管理、7常用藥劑、8冷卻水管理與空調主機能源效率關係、9常見工業用水水質要求
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