給水之水質標準

鍋爐給水之硬度、溶存氧、鐵、銅、鈉、二氧化矽含量及導電度如表 14 所示。

表 14 給水之硬度、溶存氧、鐵、銅、鈉、二氧化矽含量及導電度

鍋爐型式

鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa

導電度(氫離子交換後， 25℃)μS/cm

總硬度 μmol/l

溶存氧

鐵

銅

鈉

二氧化矽

mg/l

標準值

期望值

標準值

期望值

標準值

期望值

標準值

期望值

汽包鍋爐

3.8~5.8

≦2.0

≦15

≦50

≦10

應保證蒸汽中之二氧化矽含量符合標準

5.9~12.6

≦2.0

≦7

≦30

≦5

12.7~15.6

≦0.30

≦1.0

≦7

≦20

≦5

15.7~18.3

≦0.30

≦0.20

»0

≦7

≦20

≦5

貫流鍋爐

5.9~18.3

≦0.30

≦0.20

»0

≦7

≦10

≦5

≦3

≦10

≦5

≦20

18.4~25

≦0.20

≦0.15

»0

≦7

≦10

≦5

≦3

≦5

≦15

≦10

給水之聯胺、油脂量及 pH 值

給水之聯胺、油脂量及 pH 值
鍋爐型式	鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa	pH 值(25℃)	聯胺含量 μg/l	油脂量 mg/l
汽包鍋爐	3.8~5.8	8.9~9.2		＜1.0
	5.9~12.6	8.8~9.3(有銅系統)或 9.0~9.5(無銅系統)	10~50 或 10~30(揮發性處理)	≦0.3
	12.7~15.6
	15.7~18.3
貫流鍋爐	5.9~18.3	8.8~9.3(有銅系統)或 9.0~9.5(無銅系統)	10~50 或 10~30(揮發性處理)	≦0.3
貫流鍋爐	18.4~25	8.8~9.3(有銅系統)或 9.0~9.5(無銅系統)	20~50	＜0.1

註：(1)蒸汽壓力在 3.8~5.8 MPa 之機組，加熱器為鋼材質者，其給水之 pH 值可控制在 8.8~9.5。 (2)使用碳-鈉離子交換水為補給水之鍋爐，應改為控制渦輪機冷凝水之 pH 值，最大值不超過 9.0。 (3)對於蒸汽壓力大於 12.7 MPa 之鍋爐，給水總碳酸鹽(以二氧化碳為計算基底)應小於 1 mg/l。

.貫流鍋爐給水水質

貫流鍋爐脫氧處理給水水質
處理方式	pH 值(25℃)	導電度(氫離子交換後，25℃) μS/cm		溶存氧含量 μg/l	油脂量 mg/l
		標準值	期望值
中性處理	7.0~8.0(無銅系統)	＜2.0	≦0.15	50~250	»0
聯合處理	8.5~9.0(有銅系統)	＜2.0	≦0.15	30~200	»0
	8.0~9.0(無銅系統)

蒸汽品質標準

鍋爐或貫流鍋爐之飽和蒸汽與過熱蒸汽品質標準

鍋爐型式

汽包鍋爐

貫流鍋爐

蒸汽壓力 (Mpa)

3.8~5.8

5.9~18.3

5.9~18.3

18.4~25.0

項目 數值類型

標準值

標準值

期望值

標準值

期望值

標準值

期望值

鈉含量 μg/kg

碳酸鹽處理

≦15

≦10

-

-

-

-

-

揮發性處理

≦10

≦5

≦10

≦5

＜5

＜5

導電度 μS/cm

碳酸鹽處理

-

≦0.3

-

-

-

-

揮發性處理

≦0.30

≦0.30

≦0.30

≦0.30

中性處理及聯合水處理

-

-

≦0.20

≦0.15

≦0.20

≦0.15

二氧化矽含量 μg/kg

≦20

≦20

≦20

＜15

＜10

6.1.鍋爐之飽和蒸汽與過熱蒸汽品質標準

蒸汽渦輪機內蒸汽中鐵與銅之含量

蒸汽渦輪機內蒸汽中鐵與銅之含量
鍋爐型式	汽包鍋爐				貫流鍋爐
蒸汽壓力 (Mpa)	3.8~15.6		15.7~18.3		15.7~18.3		18.4~25.0
項目數值類型	標準值	期望值	標準值	期望值	標準值	期望值	標準值	期望值
鐵含量 μg/kg	≦20		≦20	- -	≦10	-	≦10	-
銅含量 μg/kg	≦5	-	≦5	≦3	≦5	≦3	≦5	≦2

冷凝水水質標準

冷凝水水質標準

鍋爐過熱蒸汽壓力 M Pa

硬度 μmol/l

鈉含量 μg/kg

溶存氧含量 μg/l

導電度(氫離子交換後，25℃) μS/cm

二氧化矽含量 μg/l

標準值

期望值

3.8~5.8

≦2.0

-

≦50

-

-

應保證水中二氧化矽含量符合標準

5.9~12.6

≦1.0

-

≦50

-

-

12.7~15.6

≦1.0

-

≦40

-

-

15.7~18.3

»0

≦5?

≦30?

≦0.3

＜0.2

18.4~25.0

»0

≦5?

＜20?

＜0.2

＜0.15

註：用海水、苦鹹水及含鹽量大而硬度小之水做為蒸汽渦輪機冷卻水時，須監控冷凝水中鈉含量。

?採用中性處理時，溶存氧含量應控制在 50~250μg/l，導電度應小於 0.2μS/cm。

?冷凝水經混床處理時，鈉含量可放寬至 10μg/kg。

7.1.冷凝水

冷凝水經氫型混床精處理後之水質

冷凝水經氫型混床精處理後之水質
硬度 μmol/l	二氧化矽含量 μg/l	鈉含量 μg/l	鐵含量 μg/l	導電度(經氫離子交換後，25℃)μS/cm		銅含量 μg/l
				標準值	期望值
»0	≦15	≦5?	≦8	≦0.20	≦0.15	≦3
註：?冷凝水經氫型混床精處理後，鈉含量應能滿足爐水處理要求。

爐水之水質標準

爐水之水質不僅會直接影響蒸汽品質，同時也會對鍋爐某些部位發生鹼性或酸性腐蝕。鍋爐水質

鍋爐水質
鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa	處理方式	總含鹽量?	二氧化矽含量?	氯離子含量?	磷酸根含量 mg/l			pH 值? (25℃)	導電度(25℃) μS/cm
		總含鹽量?	二氧化矽含量?	氯離子含量?	單段蒸發	分段蒸發
		mg/l			單段蒸發	淨段	鹽段
3.8~5.8	磷酸鹽處理	-	-	-	5~15	5~12	≦75	9.0~11.0	-
5.9~12.6		≦100	≦2.00?	-	2~10	2~10	≦50	9.0~10.5	＜150
12.7~15.6		≦50	≦0.45?	≦4	2~8	2~8	≦40	9.0~10.0	＜60
15.7~18.3	磷酸鹽處理	≦20	≦0.25	≦1	0.5~3	-	-	9.0~10.0	＜50
15.7~18.3	揮發性處理	≦2.0	≦0.20	≦0.5	-	-	-	9.0~9.5	＜20
註：1.均指單段蒸發爐水者，總含鹽量係為參考值。 2.汽包內若有洗汽裝置時，其控制指標可適度放寬。

汽包鍋爐

汽包鍋爐進行磷酸鹽- pH 值控制時，其爐水之 Na+與 PO43-的莫耳比應維持在 2.3~2.8，若爐水之 Na+與 PO43-的莫耳比低於 2.3 或高於 2.8 時，可加中和劑進行調和。

爐水上限值對應之導電度

含量 mg/l

3

8

10

導電度增加值(25℃) μS/cm

9

27

34

爐水導電度標準

pH 值與理論導電度
pH 值	8.5	9.0	9.3	9.5
導電度 (25℃) μS/cm	0.9	2.8	5.2	14

爐水導電度標準
鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa	導電度 (25℃) μS/cm
鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa	磷酸鹽處理	揮發性處理
5.9~12.6	＜150	-
12.7~15.6	＜60	＜20
15.7~18.3	＜50	＜20

補給水水質標準

爐水補給水水質標準，以不影響鍋爐給水為前提，提供符合機組運轉要求之水質。關於補給水水質標準之大致要求有：

A. 正常情形下澄清器出水濁度＜5 FTU，若短時間＜10 FTU 尚可接受，但應予以嚴密注意。

B. 原水進入離子交換裝置前，殘餘氯含量應＜0.1 mg/l；進入順流再生裝置時，濁度＜5 FTU，進入逆流再生裝置濁度＜2 FTU。

C. 離子交換裝置出水標準應符合表 25 所示規定。

離子交換裝置出水標準
種類	硬度 μmol/l	二氧化矽含量 μg/l	導電度 (25℃) μS/cm		鹼度 mmol/l
種類	硬度 μmol/l	二氧化矽含量 μg/l	標準值	期望值	鹼度 mmol/l
一級化學除鹽系統	»0	≦100	≦5?	-	-
一級化學除鹽－混床系統?	»0	≦20	≦0.30?	≦0.20?	-
石灰、二級鈉離子交換系統	≦5.0	-	-	-	0.8~1.2
氫－鈉離子交換系統	≦5.0	-	-	-	0.3~0.5
二級鈉離子交換系統	≦5.0	-	-	-	-
註：?對於使用一級化學除鹽系統出水的導電度，可放寬至 10μS/cm。 ?離子交換裝置出水之水質，應能滿足爐水處理的要求。

D. 蒸發器及蒸汽發生器之水、汽品質應符合：

(1) 二次蒸汽：鈉量≦500μg/kg，二氧化矽含量≦100μg/kg，游離二氧化碳含量以不影響給水水質為標準。

(2) 蒸發器及蒸汽發生器之給水：硬度≦20μmol/l，溶存氧(經除氧後)含量≦50μg/l。

(3) 蒸發器內之水：基本上應依據水、汽品質試驗來確定，磷酸根含量應維持在 5 mg/l~20 mg/l。

水質管理判斷基準

水質管理就是依照應用目的將原水經相關處理後，再分級使用，並在設備端的水質加以適當處理、操作及控制水質於一定基準的綜合性措施。本章主要?述製程用水質處理、鍋爐用水及冷卻用水之處理，以及它們的操作及控制的管理技能，並進一步指明水質管理的節能效益。

(一)水質管理判斷基準

一-1.水質管理要點

1. 各類別用水，應視用水目的、設備之特性，訂定水質標準，加以管制，以確保設備使用壽命與能源效率。特別須注意水質管理不當，將造成鍋爐與空調及製冷設備能源效率大幅下降。

2. 鍋爐給水應先作適當處理，循環鍋爐爐水須添加內處理劑或物理處理，其處理量應視水質加以調整，並採行連續處理及操作，保持適當濃度。許多鍋爐

負載變動率較大，超過 5％時，應行考慮劑量或處理量與水質污染的同步處理配合度。

3. 爐水排放控制，不能只考慮總固體量(TS)，在水質標準中，任何一項目(如鹼度、氯化物等)超過上限時，都會影響鍋爐蒸汽品質，甚至生產效率，應列為控制重要因素。

4. 使用冷卻水或必須大量用水之設備，應採取循環方式重複使用，但須經過去除雜質和降低溫度，並加以適當處理，避免水垢形成，導致效率降低及能源浪費。

5. 空調冷卻水管理與冰機效率息息相關，其經濟效益極高。本章三-8 節有效益分析。大綱 TOP BOTTOM

一-2.水質管理需要之測試與記錄

對於各類別之用水，須定期化驗分析水質中所含不純物之濃度，並做成記錄，以做為水質調整之依據。各種處理應訂定處理之 SOP（Standard Operation Procedures，標準作業程序），以便追蹤處理成效，同時在異常時有判斷的依據，並進行改善。

各類別用水設備也必須依其原始操作條件，記錄運轉性能及耗能資料，以追蹤並改善其能源效率，避免效率下降造成額外能源耗費，增加使用成本及費用。大綱 TOP BOTTOM

一-3.改善措施

1. 蒸汽冷凝水應儘量回收，供鍋爐使用，除熱能可充分利用外，爐水水質亦可因冷凝水回收利用而有相當之改善。

2. 對於經過各種處理及改善措施後，鍋爐爐水水質仍然不良，必須以大量排放處理時，可採取連續排放方式，並選用熱回收裝置，來預熱補充水。

3. 循環使用冷卻水，水質不佳而超過物理處理或化學藥劑的處理能力時，可另藉由調整 pH 值、硬水軟化、降低鹼度及增加排放量等方式，來控制飽和指數。

4. 冷卻水系統若開始使用後發現設計值超過實際使用量數倍時，應設法降低冷卻水之循環量，以節省泵浦及冷卻水塔風扇耗電量。鍋爐用水

鍋爐用水有一定之要求，否則會因結垢、腐蝕等引起鍋爐效率的下降、爐管破裂等問題。

二-1.鍋爐水質指標

鍋爐水質指標
水質指標	常用單位	水質指標	常用單位	水質指標	常用單位	水質指標	常用單位
總固體含量	mg/l	鈣	mg/l	氯離子	mg/l	碳酸鹽硬度	mg/l
溶解固體含量	mg/l	鎂	mg/l	硫酸根	mg/l	非碳酸鹽硬度	mg/l
懸浮物	mg/l	鈉	mg/l	硝酸根	mg/l	化學需氧量	mg/l
濁度	FTU	鐵	mg/l	二氧化矽	mg/l	生物需氧量	mg/l
含鹽量	mg/l	鋁	mg/l	亞硝酸根	mg/l	油脂量	mg/l
燃燒殘渣	mg/l	氨	mg/l	磷酸根	mg/l	二氧化碳	mg/l
導電度	μS/cm	碳酸氫根	mg/l	總鹼度	mg/l	溶存氧含量	mg/l
pH 值		碳酸根	mg/l	總硬度	mg/l		mg/l
註：1.硬度單位各國不盡相同，美國採 ppm as CaCO3，德國採德國度(1 德國度表 1 公升水液中含 10 mg 之氧化鈣者)，日本採 mg CaCO3/l。此些單位間之關係為 1 mmol/l＝2.8°G(德國度)＝50 ppm as CaCO3

2. 鈣鹽為 Ca(HCO3)2、CaCO3、CaSO4、CaCl2 等之總稱，鎂鹽為 Mg(HCO3)2、MgCO3、MgSO4、MgCl2 等之總稱：碳酸鹽為

Ca(HCO3)2、CaCO3、Mg(HCO3)2、MgCO3 等之總稱，非碳酸鹽為 CaSO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2 等之總稱。鈣鹽、鎂鹽屬陽離子，碳酸鹽、非碳酸鹽屬陰離子。

3. 一水樣中氫氧鹼度與碳酸氫鹽不會同時存在，因此只能存在氫氧鹼度與碳酸氫鹼度或碳酸鹽鹼度與碳酸氫鹽，以及三種鹼度中單獨存在一種。

鹼度成份

測定結果

P＞M

P＝M

P＝0

P＜M

M＝0

含量 mg/l as CaCO3

氫氧根

不存在

M

0

0

0

碳酸根

0

0

2P

0

碳酸氫根

0

M

M－2P

0

註：M 鹼度為總鹼度，為滴定至甲基橙（methyl orange，pH 約 4.3～4.5）終點之酸消耗量，P 鹼度為滴定至酚酉太（phenol phathalate）終點之酸消耗量。

其彼此間之關係為

硬度與鹼度之關係如下

為瞭解水中碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度的成分，下表列出簡易判別的計算式，其中，HF 為非碳酸鹽硬度，HT 為碳酸鹽硬度，HS 為其他陽離子濃度。

分析結果	HF	HT	HS
H＞M	H－M	M	0
H＝M	0	H＝M	0
H＜M	0	H	M－H
註：H 為硬度，M 為M 鹼度

鍋爐用水處理概說

2.1.鍋爐水內處理

中低壓鍋爐由於對水質要求較低，但鍋爐負載變化較大，採用化學處理時，必須顧及鍋爐負載改變時化學劑量必須隨之改變，以避免在高溫條件下，因劑量不足造成結垢或腐蝕之損害。採用物理處理時必須選用性能佳、處理能力充足者，避免因選用不當造成損害。高壓鍋爐則因鍋爐操作之故，必須使用純水及加強水質之 pH 緩衝能力，通常使用複合磷酸鹽處理。特別是高壓鍋爐中單位面積熱傳量高，瞬間熱傳量大，在爐管表面可能瞬間產生大量蒸汽氣泡，爐水濃度在此極端情形下，以微觀角度分析氣泡邊緣之水質，濃縮後界面局部濃度上升高達數百倍或千倍以上，pH 值上升 3，若爐水的原來 pH 過高，在

9.5 以上（現行標準值為 8.5－9.5），例如：爐水 pH 高達 10 以上，則在此極端情況下局部爐管表面之 pH 可能高達 13 以上（甚至 14）。爐管材質受如此高

溫併同強鹼之侵蝕，且鍋爐長期處於高壓操作下，此時容易有造成爐管苛性脆化的潛在危險，必須特別注意防範。複合磷酸鹽處理有緩衝性的反應，如下式所示，在 pH 上升時吸收 OH- 產生 H2O，減少 pH 急遽上升的危險。

HPO4-2+OH-→PO4－3＋H2O

以下列出鍋爐水各種化學處理方法及選用藥劑

(1)

循環鍋爐水內處理方式比較

處理方式

水處理

鹼性處理?

磷酸鹽處理?

蟹形劑處理

揮發性物質處理

必須之處理

達到給水爐水標準所需之處理

純水製造、脫氣

純水製造、脫氣

純水製造、脫氣

鍋爐運轉壓力範圍

0~70kgf/cm2

50kgf/cm2 以上

65kgf/cm2 以上

125kgf/cm2 以上

爐水 pH 控制範圍

10.5~11.8

9.0~10.5

8.5~9.0

禁止添加之藥劑

無特別限制，40kgf

/cm2 以上，不宜採用亞硫酸鈉。

含鹼性藥劑(如氫氧化鈉)，水中生成鹼性藥劑(如碳酸鈉)。

固體物處理劑

處理劑

氫氧化鈉、各種磷酸鹽類、亞硫酸鈉、聯胺。

各種磷酸鈉鹽類、聯胺。

Na4、EDTA、NTA

聯胺、氫氧化氨、morpholine

註：?中壓以上之鍋爐與冷凝水系統，避免添加碳酸鈉。

?如完全採用磷酸鹽處理時，避免採用亞硫酸鈉。

循環鍋爐水各種內處理方式之差異——如表 2 所示者

鍋爐內處理藥劑(清鍋劑)之種類與作用

處理目的

名稱

分子式

作用

備註

防止腐蝕

氫氧化鈉

NaOH

1. 增高鹼度與 pH 值。

2. 軟化鎂鹽硬度。

1. 因不含碳酸鹽，蒸汽中不產生 CO2。

2. 剩餘 NaOH 易起苛性脆化，應注意調整其鹼度。

碳酸鈉

Na2CO3

1. 提升鹼度與 pH 值。

2. 軟化硬度。

1. 比 NaOH 易於調整，且費用較廉。

2. 調整其鹼度，並以排水調整其淤泥。

矽酸鈉

Ns2SiO3

於鍋爐金屬表面形成保護膜。

使用於軟化水之低壓鍋爐中，具有保護防蝕作用。

氫氧化氨

NH4OH

防止因 CO2 之腐蝕

伴隨蒸汽混入冷凝水系統，防止腐蝕。

亞硫酸鈉

Na2SO3

防止因 O2 之腐蝕。

脫氣處理無法完全排除 O2 時使用，亦有與氫氧化鐵併用。

軟化

磷酸鈉鹽類

NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4

軟化生成磷酸鈣 Ca3(PO4)2 與氫氧化鈣 Ca(OH)2之沉澱物。

1. 為使反應完全，pH 值應保持 9.5 以上。

2. 選定適當藥劑以調整 pH 值。

3. 應調整排出沉澱之淤泥。

鋁酸鈉

Na2Al2O4

軟化鈣鎂而沉澱。

形成膠狀物。

鍋(淤)泥調整

單寧酸木質素

有各種結構型態之有機物

1. 防止給水管線系統內析出鍋泥。

2. 防止鍋垢結晶，附?於鋼材上。

1. 通常與碳酸鈉或磷酸鹽類併用。

2. 並無直接軟化能力，且加熱時將失去其效果。

澱粉

(C6H10C5)x

同上

1. 形成粘性皮膜以防鍋垢附?。

2. 加熱時將失去其效果。

反應性膠質

複合有機物

1. 使鍋泥易於流動。2.減少汽水共騰。

可與鈣、鎂等水垢之結晶起作用，但無直接調整之能力。

鍋爐內處理藥劑(清鍋劑)之種類與作用

各種脫氧劑種類與功能

各種脫氧劑之種類與功能
處理目的	名稱	分子式	功能	備註	註：聯胺脫氧反應較慢，亞硫酸鈉雖較快，但仍宜注意添加位置離開鍋爐愈遠愈好（如給水槽），以便脫氧反應盡量完全，否則一旦進入鍋爐，脫氧劑被大量爐水稀釋，脫氧反應就沒有了。
防止鍋爐腐蝕	聯胺	N2H4‧ H2O	1. 除去水中溶存氧。 2. 還原氧化鐵。	1. 與水中溶存氧反應產生 N2 與 H2O，故不會增高總固體量。 2. 達 180°C 將分解成氨。
防止鍋爐腐蝕	亞硫酸鈉	Na2SO3	除去水中溶存氧。	1. 其反應生成物為 Na2SO4，故會增高爐水之總固體量。 2. 無還原氧化鐵功能。 3. 應注意反應速率，與催化劑併用。

冷凝水處理藥劑種類與功能

冷凝水處理藥劑種類與功能
處理目的	名稱	分子式	功能	備註
防止冷凝水系統腐蝕	Morpholine	C4H9NO	中和碳酸	使用含有碳酸鹽給水時則蒸汽中將含有 CO2
	Cyclohexyl-amine	C6H11NH2	中和碳酸	中和 CO2，以防止冷凝系統腐蝕。
	Piperazine	C4H10N2‧6H2O	中和碳酸
	氫氧化氨	NH4OH	中和碳酸	冷凝水系統如有銅合金設備，應注意使用。
	Hexadecyl-amine	C16H33NH2	被金屬表面吸?，形成保護皮膜	注入蒸汽系統中使金屬表面形成單分子皮膜。
	Octadecyl-amine	C18H37NH2	被金屬表面吸?，形成保護皮膜	注入蒸汽系統中使金屬表面形成單分子皮膜。

磷酸鈉與亞硫酸鈉之添加方法(鍋爐使用)

中低壓鍋爐通常使用磷酸鈉與亞硫酸鈉作為處理藥劑。本節說明靜態的使用，下節進一步說明藥劑在實際應用上的動態操作和控制技術。

此二藥劑主要之基本作用為

(1) 亞硫酸鈉做為脫氧劑以防止給水中溶存氧之腐蝕(點蝕 pitting)。 Na2SO3+1/2O2→Na2SO4

(2) 磷酸鈉做為給水(爐水)之軟化劑與 pH 調整劑。 2Na3PO4 ＋3Ca++→Ca3(PO4)2＋6Na+ (爐水排放)

2Na3PO4 ＋3Mg++→Mg3(PO4)2＋6Na+ (爐水排放)

表 6 列出二者之添加量與注入量。添加時必須特別注意劑量需求隨時間變化時添加的精確性，否則鍋爐的高溫反應迅速，將因結垢及腐蝕控制劑量不精確、處理不當而造成危險。

磷酸鈉與亞硫酸鈉之添加量與注入量
處理劑名稱		處理劑連續注入量		註：(1)在 1 大氣壓 20°C 時，給水溶解氧之濃度約 9 ppm。 (2)符號說明
		g/h	g/t 給水
亞硫酸鈉	Na2SO3	7.9DF＋1.58S0B	7.9D＋0.0158S0b
	Na2SO3‧ 7H2O	15.8DF＋3.2S0B	15.8D＋0.032S0b
磷酸鈉	Na3PO4	0.98HF＋1.7P0B	0.98H＋0.017P0b
	Na3PO4‧ 12H2O	2.3HF＋4P0B	2.3H＋0.04P0b

鍋爐水管理與節能關係鍋爐水排放率

鍋爐應適度排放維持鍋爐水質在標準範圍中，不應誤以為不排放可以節約能源，否則造成爐水管理不當，反而浪費能源。若考慮回收排放水的熱能，可採用熱回收裝置。鍋爐水排放率與熱能回收值可參考下圖估算投資效益。

(1) 鍋爐爐水排放率計算

B＝F × (C1/C2) 或 B＝S × [C1/(C2-C1)]

式中 B 為鍋爐排水流量(kg/h)，F 為鍋爐給水流量(kg/h)，S 為鍋爐蒸汽流量(kg/h)，C1 為給水中之總固體量或導電度(ppm or m S/cm)，C2 為爐水中充許最高總固體量或導電度(ppm or m S/cm)

導電度(m S/cm) × 0.71＝總固體量(ppm)大綱 TOP BOTTOM

(2) 各種爐水控制濃度之排放率

由上式 B＝F × (C1/C2)可以立即換算出排放比例關係 B/F＝C1/C2，例如：一般爐水導電度標準為 4,000 ppm，若給水導電度值為 400 ppm，則排放比例為 10％，若給水導電度值為 200 ppm，則排放比例為 5 ％。

鍋爐水質異常可能發生之障害

鍋爐水質異常可能發生之障害
	水質	異常情形	可能發生障害	改善措施	爐水	水質	異常情形	可能發生障害	改善措施
給水	pH	偏高	低濃縮比	爐外處理(pH 調整劑)		氯離子	偏高	腐蝕，低濃縮比	矯正排放量，使用回收冷凝水
		偏低	腐蝕
	硬度	偏高	結垢	給水軟化或純化，使用回收冷凝水，調整清鍋劑劑量		磷酸根	偏高	增加 TS，低濃縮比	調整清鍋劑劑量
	油脂	偏低	結垢、起泡	防止油脂污染，更換水源			偏低	結垢，處理量不足
爐水	pH	偏高	苛性脆化	爐內處理加 pH 調整劑，如排放異常應先矯正		全鐵份	偏高	腐蝕、結垢	爐外除鐵處理，添加脫氧劑
		偏低	腐蝕
	M 鹼度	偏高	起泡、結垢或腐蝕	改用脫鹼軟化或純水，如排放異常應先矯正		總硬度	偏高	結垢	給水軟化，罐內加清鍋劑，使用回收冷凝水
		偏低	排放過量
	P 鹼度	偏高	起泡、結垢或腐蝕	配合M 鹼度數據做矯正措施
		偏低	腐蝕
	總固體量 (TS)	偏高	結垢，蒸汽帶水	矯正排放異常，使用回收冷凝水
		偏低	排放過量
	導電度	同上	同上	同上

鍋爐水質管理與生產效率關係

鍋爐水管理操作影響蒸汽品質及其利用的有效度，直接關連製程利用蒸汽加熱的生產效率，應給予特別留意。

3.5.1. 蒸汽乾度

爐水導電度高，表示水中的鹼度亦高，水中微量的有機物濃縮後在此種高鹼度的情況下容易有起泡現象，若鍋爐上部空間設計不足，因為起泡引起夾帶共出（carry-over）現象，所以蒸汽就攜帶部分爐水，實際蒸汽提供的熱量需打折扣。此熱效應可用下二式表達：

A. 蒸汽冷凝釋放出熱量 H2O（g）→H2O（l） △H＝△H 冷凝熱

B. 夾帶的爐水無法釋放出熱量 H2O（l）→H2O（l） △H＝0

實際熱效應與蒸汽乾度成比例關係。若爐水夾帶共出現象因鍋爐設計問題無法解決，可以在蒸汽管路加裝袪水器（steam-traper）改善蒸汽品質。

3.5.2 水質管理衍生之生產性保養技能

本項節能技能可以提高生產效率，與生產效率息息相關，同時達到節約能源的目的，屬於主動式生產性的廠務技能，使用者應予以學習與發揮。

二-4. 高低壓鍋爐之水質標準

適用於額定出口蒸汽壓力≦2.54 MPa 之固定式蒸汽鍋爐及熱水鍋爐(不包含小型貫流鍋爐)。蒸汽鍋爐之給水以採用爐外化學處理為主；對於使用固體燃料之爐胴鍋爐與額定蒸發量不大於 2 t/h，且額定出口蒸汽壓力不大於 0.98 MPa 之水管鍋爐亦可採用爐內加藥處理或物理處理。不同類型之鍋爐其水質標準規定如下：

立式水管鍋爐、立式煙管鍋爐、臥式內燃鍋爐(使用固體燃料)之水質標準

項目

給

水

爐

水

註：1.硬度(mmol/l)之基本單元為 M(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)，1 mmol/l＝50 ppm。

2. 鹼度(mmol/l)之基本單元為 M(H+)。

3. 如果測定溶解固體含量有困難時，則可改採測定氯化物(Cl-)，唯彼此間之比例關係須依據實驗來確定。

4. 當相對鹼度≧0.2 時，應採防止苛性脆化之處理措施。

處理方法

爐內加藥或物理處理

爐外化

學處理

爐內加藥或物理處理

爐外化學處理

懸浮物含量 mg/

≦20

≦5

總硬度 mmol/l

≦4.0

≦0.03

總鹼度 mmol/l

10~20

≦22

pH 值(25℃)

≧7

≧7

10~12

10~12

溶解固體含量 mg/l

＜5,000

＜5,000

相對鹼度(游離 NaOH/溶解固體含量)

＜0.2

＜0.2

立式水管鍋爐、立式煙管鍋爐、臥式內燃鍋爐

水管鍋爐、煙管組合鍋爐及燃油、燃氣內燃鍋爐

水管鍋爐、煙管組合鍋爐(使用固體燃料)及燃油、燃氣內燃鍋爐之水質標準

項

目

給

水

爐

水

項目

給

水

爐

水

工作壓力 MP

≦0.98

＞0.98

≦1.57

＞0.98

≦2.54

≦0.9 8

＞

0.98

≦1.5 7

＞0.98

≦2.54

溶解固體含量 mg/l

無過熱器

＜4,000

＜ 3,500

＜3,000

懸浮物含量 mg/l

≦5

有過熱器

＜ 3,000

＜2,500

總硬度 mmol/l

≦0.03

溶存氧含量 mg/l

≦0.1

≦0.05

總鹼度 mmol/l

無過熱器

6~26

6~24

6~16

SO42-含量 mg/l

10~30

有過熱器

≦14

≦12

PO43-含量 mg/l

10~30

pH 值(25℃)

≧7

10~12

相對鹼度(游離 NaOH/溶解固體

含量)

＜0.2

油脂量 mg/l

≦2

註：1.當鍋爐之額定蒸發量不大於 2 t/h 時，應採用爐內加藥處理或物理處理，其給水及爐水應符合上表之規定，爐水之溶解固體含量應小於 4,000 mg/l。

2. 同前表註。

3. 鍋爐額定蒸發量不大於 2 t/h 者，均須除氧；額定蒸發量不大於 2 t/h 之鍋爐應除氧與注意防蝕。對於供蒸汽渦輪機用之其溶存氧應不大於 0.05 mg/l，若採用化學除氧時，須監測爐水之亞硫酸根含量。

4. 僅用於供蒸汽渦輪機用之蒸汽鍋爐者。

不同壓力下 CO32-/SO42-值

鍋爐壓力 MPa

CO32-/SO42-值

鍋爐壓力 MPa

CO32-/SO42-值

鍋爐壓力 MPa

CO32-/SO42-值

鍋爐壓力 MPa

CO32-/SO42-值

0.69

＞0.045

2.06

＞0.285

1.03

＞0.088

2.40

＞0.370

1.37

＞0.145

2.75

＞0.460

1.72

＞0.216

不同壓力下 CO32-/SO42-值與應維持之 PO43-含量如表 11(A)及(B)所示要求。

不同壓力下應維持之 PO43-含量
鍋爐壓力 MPa	磷酸根 mg/l
	單段蒸發	分段蒸發
		淨段	鹽段
3.82~5.78	5~15	5~12	≦75
5.88~16.66	2~10	2~10	≦75
＞ 0.98~15.68	10~30
＞ 15.68~24.5 0

熱水鍋爐水質標準
項	目	供	水	溫		度
		≦95℃者，採用爐內加藥處理					＞95℃者，採用爐外加藥處理
		補給水			爐水		補給水	爐	水
懸浮物含量 mg/l		≦20					≦5
總硬度 mmol/l		≦4.0					≦0.6
pH 值(25℃)		≧7			10~12		≧7	8.5~10
油脂量 mg/l							≦0.1	≦0.1
溶存氧含量 mg/l							≦2	≦2
註：1.如採用爐外化學處理時，應符合供水溫度大於 95℃之水質標準。 2.經由補加藥劑，使鍋爐爐水 pH 值控制在 10~12。

熱水鍋爐或其他水加熱器出口最高水溫與配水點之最低水溫要求如下表 13 所列示。

熱水鍋爐或其他水加熱器出口最高水溫與配水點之最低水溫要求
水質處理	最高水溫（℃）	配水點之最低水溫（℃）
無須軟化處理或有軟化處理	≦75	≧60
須軟化處理但無軟化處理	≦65	≧50

鍋爐補給水處理常用之混凝劑品質指標 (1)硫酸鋁

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

硫酸亞鐵之品質指標(3)硫酸亞鐵
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

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

聚合硫酸鐵

爐內水處理方法及其常用藥劑 (1)一般鍋爐

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 Ca(HCO3)2+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O MgSO4+2NaOH→Mg(OH)2↓+Na2SO4 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， N2H4	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。
適量 H2O2 或氣態氧	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。

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

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

學名

分子式

氫氧化鈉

NaOH

六偏磷酸鈉

(NaPO3) 6

磷酸二氫鈉

NaH2PO4

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

磷酸氫二鈉

Na2HPO4

磷酸三鈉

Na3PO4

三聚磷酸鈉

Na5P3O10

氫氧化鈉

NaOH

磷酸三鉀

K3PO4

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

木質素

澱粉

(C6H10O5) 2

單寧

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)。

合成高分子化合物

亞硫酸鈉

Na2SO3

聯胺

N2H4

亞硫酸氫鈉(重亞硫酸鈉)

NaHSO3

除氧(除去給水中之溶存氧，防止腐蝕)。為化學輔助除氧劑。

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

瑪碄

C4H8ONH

中和，形成保護膜(防止冷凝水管路因 CO2 而引起之腐蝕)。

其它烷類

R＝ C10~C22

環己胺

C6H11NH2

(2)中、高壓鍋爐

磷酸鹽處理之控制參數

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-莫耳比	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 pH 值控制	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

常用藥劑

藥劑雖可以有效控制水垢、腐蝕及藻菌的生成，但必須正確的使用及操作，否則功能仍不能發揮。正確的使用及操作的要領請參閱下述「5.4. 藥劑之操作

與使用」小節。

一般冷卻水使用的水垢抑制劑與腐蝕抑制劑，經過時間的演進，中小型系統為了使用方便，通常簡化為多功能型的水垢腐蝕抑制劑，主要成分採用有機磷酸鹽及聚合物（Polymer）等等，其中有機磷酸鹽之功能為防蝕抑垢之用，聚合物則為補充有機磷酸鹽在水中對硬度、鹼度成分作用盲點之處而產生的水垢結晶體，進一步使得它們分散避免結合成為水垢。

5.0. 藥劑選用技術

藥劑雖然已被普遍接受，也使用多年，但不成功案例也有許多，廠商良莠不齊，必須與物理處理器選擇及使用同樣慎重，才能達到節能之目的。下面列出選用要點：

5.0.1. 必須能改善水質

這是最基本的要求。可要求廠商提供淺顯易懂的配套式說明，內容包括開發測試水質與欲操作的條件相近，藥劑濃度使用後水質改善情況。這項改善情況

必須與水垢抑制、腐蝕抑制的關連性一齊列出。

上述測試方法有靜態測試法、動態測試法及流體化床測試法。茲分別簡述如下： (a)靜態結垢測試法

一般水垢、腐蝕抑制劑，不論是有機磷酸鹽或其他配方，多數最大應用水質污染上限為鈣硬度 500 ppm，M 鹼度 600 ppm 的冷卻水條件，因此實驗室就配置相當的水質測試抑制劑功效。此外，設計加速實驗機制，以 80℃溫度 4～8 小時靜態攪拌水質替代運轉的長期條件，測試結果必須達到能維持分散及抑垢的效果。

多數藥劑處理能力較弱，適用於類似上述條件水質污染程度較低的冷卻水，其缺點乃是排放水必須較多，對於缺水較為嚴重的台灣各地區，愈來愈難以適用。亦即若提高污染上限為鈣硬度 800 ppm，M 鹼度 900 ppm 的冷卻水條件，藥劑的適用性就不足了。

這方法與後二法相比，雖然比較粗糙，信賴度低，但卻最為簡單易行。 (b)動態結垢測試法

此法的水質、水溫條件與前者同樣都與應用的冷卻水水質相同，但使用加熱器模擬熱交換器運作，恆溫槽模擬實際水溫 tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="25" unitname="℃" w:st="on">25℃或 tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="30" unitname="℃" w:st="on">30℃，熱交換器表面溫度模擬實際條件或加速條件，或是熱交換器的進出水溫模擬實際水溫及溫差，測試結果必須判讀出達到能抑垢的效果。

這方法比較複雜，但卻比靜態測試法進一步接近實際狀況，信賴度高。

(c)流體化床結垢測試法大綱 TOP BOTTOM

此法的水質、水溫條件與前二者同樣都與應用的冷卻水水質、水溫相同，但使用流體化床加上碳酸鈣晶種模擬測試結垢情形，以測定出水垢抑制的結果。此法的恆溫槽模擬實際水溫 unitname="℃" sourcevalue="25" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0"

w:st="on"> unitname="℃" sourcevalue="25" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" w:st="on">25℃或 unitname="℃" sourcevalue="30" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" w:st="on">30℃，由於碳酸鈣結晶體成長反應速率高於其他表面，已是結晶動力學公認的原理，因此測試晶體成長反應被抑制就可以明確確定藥劑或處理器的抑垢功能。

5.0.2. 必須劑量監控與冰機同步操作技術之整合

下面 5.1.及 5.2.節雖列出藥劑水垢抑制劑、腐蝕抑制劑與殺藻菌劑或微生物抑制劑的主成分，但這僅供理論性參考。欲發揮藥劑功效，須配合水質及劑量監控、排放及與冰機同步操作技術之整合。否則水中殘留劑量濃度有時過量，有時過低，功能不能發揮。使用時必須配合上述相關使用技術，以避免有機磷酸鹽過量添加時侵蝕銅管、鋼管的副作用，或是過低時處理不佳的兩難局面。

5.1. 水垢抑制劑與腐蝕抑制劑

(1) 有機磷酸鹽與聚磷酸鹽

(A) 有機磷酸鹽

有機磷酸鹽目前最通常使用的有胺基次甲基磷酸鹽（Amino Methylene Phosphonate，簡稱 AMP，分子式 N [CH2 PO(OH)2 ] 3）及 1-氫氧亞乙基-1,1-雙磷酸鹽（1-Hydroxyethylidene -1,1-diphosphonate，簡稱 HEDP，分子式(OH)2PO－C(OH)(CH3)－PO(OH)2），或是它們的衍生物、具相同官能基的化合物。有機磷酸鹽須維持水中有效殘留濃度在 2～4 ppm，才能發揮功能。過多的添加，將因為磷酸根殘留過多的濃度，而其螯合作用會造成對銅管、鋼管的侵蝕。劑量不足，將導致處理量缺乏而形成結垢。使用時必須精確控制劑量隨空調負載、水質變化的改變而改變。

聚磷酸鹽

聚磷酸鹽及其含磷量
名稱	化學式	分子量	P2O5 含量 %	pH 值
六偏磷酸鈉	Na6P6O18	612	69.8	6.4
三聚磷酸鈉	Na5P3O10	368	67.9	9.7
註：pH 值係 1%之濃度溶液。

三聚磷酸鈉水解之影響因素

(A) 時間與 pH 值

時間與 pH 值對水解率之影響
時間 h	pH 值
	6.5	7.5	8.5	9.5
	水解率 %
1	19.5	11.5	11.5	11.5
24	19.5	11.5	19.0	19.0
48	19.0	15.3	19.0	30.0
72	30.0	15.3	27.0	34.6
120	30.0	30.0	30.0	38.4

水溫對水解率之影響

水溫 ℃

25

35

45

55

65

75

正磷酸鹽

0.3

0.3

0.3

0.

0.

0.

(PO43¯)

5

8

8

mg/l

水解率 %

11.5

11.5

11.5

19

30

30

水溫

聚磷酸鹽、腐蝕率

聚磷酸鹽腐蝕率
配方		腐蝕率 mm/y
六偏磷酸鈉 20	mg/l	0.187
六偏磷酸鈉 20	+ HEDP mg/l	0.087
六偏磷酸鈉 15	+ HEDP mg/l	0.095
六偏磷酸鈉 10	+ HEDP mg/l	0.096

聚磷酸鹽清洗度

聚磷酸鹽清洗度
電解質	洗滌液 pH 值	洗淨度 %
Na3PO4	11.6	77.3
Na5P3O10	9.2	80.0
Na6P4O13	8.8	77.5
Na7P5O16	8.4	76.0
Na6P6O18	6.2	60.1

酸洗腐蝕抑制劑添加量

名稱與成份

適用範圍

添加量

粗?啶

7%鹽酸與 6%氫氟酸混合酸洗

0.1%~0.5%

若丁

硫酸酸洗

0.5%~0.8%

沉 1-D(甲醛與苯胺縮合物)

鹽酸酸洗

0.1%~1.0%

蘭-5 腐蝕抑制劑

10%硝酸酸洗

0.1%~1.0%

酸洗腐蝕抑制劑添加量

複方腐蝕抑制劑劑量

複方腐蝕抑制劑劑量
配方	劑量 mg/l	配方	劑量 mg/l	配方	劑量 mg/l
鉻酸鹽/鋅	CrO4：5~10/Zn：5~10	聚磷酸鹽/鋅	PO4：10~20/Zn：1~3	鉻酸鹽/磷酸鹽/鋅	CrO4：10~30/PO4：3~5/Zn： 5~10
鋅/磷酸鹽	Zn：3~5/AMP 或HEDP：3~5	鉻酸鹽/矽酸鹽	CrO4：5~10/SiO2：5~10	鋅/單寧/木質素	Zn：3~5/(單寧+木質素)： 50~100
鉻酸鹽/鉬酸鹽	CrO4：10~30/MnO4：1~5	矽酸鹽	SiO2：10~50	鉻酸鹽/磷酸鹽	CrO4：5~10/AMP 或HEDP：3~5
鉬酸鹽/磷酸鹽	MoO4：5~20/AMP 或HEDP：3~5	聚磷酸鹽	PO4：10~30	矽酸鹽/鉬酸鹽	SiO2：10~20/MoO4：1~3
正磷酸鹽/聚磷酸鹽	總 PO4：10~30(各 50%)	磷酸鹽/聚丙烯酸鹽	AMP 或HEDP：5~20/PA： 10~20
註：鉻酸鹽、鋅等配方成效雖較好，但因含重金屬，已經被禁用。列表出來僅供比較與參考。

腐蝕抑制劑適用條件

抑制劑

緩蝕金屬

循環水條件

抑制劑

緩蝕金屬

循環水條件

鋼

銅

鋁

鈣 mg/l

pH 值

TDS mg/l

鋼

銅

鋁

鈣 mg/l

pH 值

TDS mg/l

鉻酸鹽

優

0~1,200

5.5~10.0

0~20,000

矽酸鹽

優

0~1,200

7.5~10.0

0~5,000

聚磷酸鹽

優

侵蝕

100~600

5.5~7.5

0~20,000

鉬酸鹽

佳

差

0~1,200

7.5~10.0

0~5,000

鋅

佳

無效

0~1,200

6.5~7.0

0~5,000

MBT

差

優

佳

0~1,200

6.0~10.0

0~20,000

控制沉積物之藥劑劑量

藥劑名稱

活性劑量 mg/l

藥劑名稱

活性劑量 mg/l

結垢抑制

污垢抑制

磷酸鹽

3~5

聚丙烯酸鹽

4~5

聚丙烯酸鹽

3~5

PAM

0.2~0.5

聚馬來酸

1~2

表面活性劑

10~20

磺化聚苯乙烯

1~2

控制沉積物之藥劑劑量

殺藻菌劑或微生物抑制劑 (1)氯酚類藥劑

氯酚類藥劑控制微生物能力
名稱	濃度 mg/l	殺菌率(%)			名稱	濃度 mg/l	殺菌率(%)
名稱	濃度 mg/l	異養菌	鐵細菌	硫酸鹽還原菌	名稱	濃度 mg/l	異養菌	鐵細菌	硫酸鹽還原菌
鄰氯酚	100	50.0	98.3	56.0	五氯酚胍	100	100	99.9	99.8
對氯酚	100	90.4	99.8	100	五氯酚胺	100	98.1	99.4	99.9
2，4-二氯酚	100	90.4	99.8	100	2，4，5-三氯酚	100	99.3		99.9
五氯酚鈉	100	96.3	99.9	99.8	2，2-二羥基-5，5¢-二氯苯甲烷	3	99.9	99.9	99.9
註：pH 值係 1%之濃度溶液。

(2) 餘氯量之要求：一般約為 0.5~1.2 ppm，每天一次，保持 2~4 小時。

(3) HOCl 及OCl¯ 大綱 TOP BOTTOM

由於添加氯氣溶解於水中形成次氯酸 HOCl，次氯酸在水中受 pH 影響，若水質偏鹼，將水解成為 OCl¯。其在水中的相對解離濃度如表 78 所示。由本表可見

水質 pH 值對 HOCl 及OCl¯之相對比例

pH 值

5.0

6.0

7.0

7.5

8.0

8.5

HOCl

100

98.2

83.3

61.26

32.2

13.7

OCl

0

1.8

16.7

38.74

67.8

86.3

HOCl

99.7

96.8

75.2

48.93

23.1

8.75

OCl

0.3

3.2

24.8

51.07

76.8

91.25

冷卻水中的濃度幾乎為 OCl¯，其殺菌力約只有 HOCl 的 5％。使用此劑的時候必須考慮其解離後的實際效果，以免估算錯誤，沒有達到成效。

5.3.藥劑儲存與配製

(1) 工廠倉庫儲存量可考慮 15~30 天之使用量，但必須考慮購買的漂水濃度、新鮮度及半衰期。由工廠直接供貨的 NaOCl 為 12％濃度，其半衰期約 3 天，降為 6％之後其半衰期約 6 天，降為 3％之後其半衰期約 21 天。使用時必須考慮上述相關因素，不要以藥劑的固定稀釋比例，而改以餘氯濃度為校正因子，可避免藥劑半衰期產生濃度之飄移導致真實劑量之誤差。

(2) 藥劑在室內推放高度：袋裝 1.5~ tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="True" sourcevalue="2" unitname="m" w:st="on">2.0 m；散裝 1.0~ tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="True" sourcevalue="1.5" unitname="m" w:st="on">1.5 m；桶裝 0.8~ tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="True" sourcevalue="1.2" unitname="m" w:st="on">1.2 m。

(3) 藥劑配製次數每日約 1~3 次，稀釋濃度約 10%~20%。

(4) 溶液槽之總容量可按 8 小時耗用量來考慮，溶液濃度約 1%~5%，溶液槽之數量原則上不可少於 2 個。 (5)加氯機房每小時換氣次數為 8~12 次，當工作氯瓶重≧500 公斤時，氯瓶應與加氯機房隔開。

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5.4. 藥劑之操作與使用

藥劑必須正確的使用及操作，否則功能仍不能發揮。本節說明其使用要領，操作者應予以遵照，以便發揮該有的功能。

(1) 操作者應具備基本化學技能，一方面消極的避免可能誤用的工安意外，另一方面積極的發揮藥劑功能。加氯機或漂水的工安意外常見諸報端及電視，不可不慎。

(2) 冷卻水水質處於不規則變動狀態，首先是水源（自來水或地下水）水質受地質、氣候及水源工廠操作的影響，硬度、鹼度、濁度等決定藥劑劑量之源

頭因子，經常改變其濃度。操作者必須予以注意。

(3) 為了維持有機磷酸鹽殘留濃度在 2～4 ppm 範圍，加藥劑量必須隨實際需求精確控制，此需求隨時間、負載、水質變化而改變，避免因為過多或過少的

添加，造成空調冰機的損害或結垢。

(4) 為了瞭解空調冰機的 EER 值是否因為水處理不良而效率降低，可以加裝 EER 即時監測系統，一旦發覺 EER 能源效率下降可以立即改善水處理操作。

(5) 除了水質化驗外，可以增加藻菌數檢測，以避免冷凝器產生生物膜，影響熱交換及冰機效率。三-6. 使用物理方法處理冷卻水

6.1. 使用物理方法之特性及時機

由於藥劑選擇及使用的複雜度，以及工安事故常在報端出現，往往令空調操作者心慌。物理處理器已有超過 40 年的成功歷史，只要正確選擇，使用上的穩定效果及操作的親和性，愈來愈多的冷卻水管理採用物理處理器及技術，其特性及時機大致如下：

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1. 水質濃縮形成過飽和時，物理處理器將碳酸鈣成分轉化生成較高含量的針狀滑石類艾瑞岡納特 aragonite，為軟質易排除之產物，隨即以懸浮雜質之方式去除，維持負載表面不結垢。亦即過飽和之碳酸鈣成分生成滑石類艾瑞岡納特的反應速度遠高於在負載表面結垢反應速度，依照化學反應定律，只生成滑石類物種，隨即被過濾分離去除。

2. 操作維護成本較低，使用方便及穩定。

3. 不需額外藥劑，無因冷卻水塔之蒸散與排放所造成二次污染問題。

4. 低成本、省水、省能及省藥。

6.2. 物理處理器選用技術

物理處理器雖然已被普遍接受，但不成功案例也有許多，必須與藥劑選擇及使用同樣慎重，才能達到節能之目的。下面列出選用要點：

6.2.1. 必須能改善水質

這是最基本的要求。可要求廠商提供淺顯易懂的配套式說明，內容包括開發測試水質與欲操作的條件相近，物理處理器使用後水質改善情況。這項改善情況必須與物理處理器的關連性一齊列出。

上述測試方法有靜態測試法、動態測試法及流體化床測試法，其測試法請參考 5.0.1.節的說明。

鍋爐水系統

『鍋爐』是能將水加熱轉變成蒸氣的設備，工業上對於蒸氣的利用從最簡單的加熱，或帶動汽輪機、壓縮機，到多功能發電用途之汽電共生等，都是

與水發生密切的關係，一般而言鍋爐系統用水最常產生之障礙有水垢、沈積物(Scaling or Sludge)及腐蝕(Corrosion)與汽水共沸(Carry Over)。

1. 水垢與沈積物 (Scaling or Sludge)：

鍋爐給水，雖然經過樹脂的軟化處理，但仍有少量的硬度及雜質，軟水中更含有矽酸鹽及碳酸鹽，加上有時軟化異常時，水中所含雜質更多，在鍋爐內經濃縮後很容易結合成水垢或沈澱為軟泥沈積物，附著在鍋爐內層，影響熱交換效率，且增加燃料費用，嚴重時會使爐管過熱而爆裂。

2. 腐蝕 (Corrosion)：

1. 鍋爐本體腐蝕

由於水中含溶存氧，當溶存氧隨鍋爐給水進入爐體內，受到高溫催化立刻與爐本體或爐管等金屬材質，起激烈而嚴重之腐蝕，尤其氧氣所造成之腐蝕為孔蝕(Pitting)，將對爐管造成穿孔破管之危害，並使鍋爐使用壽命巨幅減少。

2. 回收水管線腐蝕

蒸氣冷凝水回收使用可提高鍋爐給水溫度，直接提升鍋爐燃燒效率，但如空氣中二氧化碳(Co2)或氧氣(O2)洩入回收管線中，將造成管線酸性腐蝕或孔

蝕。

3. 汽水共沸 (Carry Over)：

當鍋爐蒸氣挾帶一部份水滴到蒸氣系統時，將造成現場卻水器(Trap)不斷作動而浪費能源，且製程加熱不易或爐體液位上下且起伏太快，導致鍋爐熄火等種種障礙，稱為汽水共沸。

鍋爐系統問題說明：

1. 鍋爐有鍋垢附著，爐水排放白濁，煙囪排氣溫度偏高，浪費能源，每年需要酸洗

2. 爐水排放紅濁，有鐵銹沈積物，檢視鍋爐本體則有孔蝕(Pitting)或腐蝕情形

3. 爐水紅濁檢視爐體卻無腐蝕現象，但回收水槽或補給水槽水色紅濁，有鐵銹沈積物

4. 鍋爐已知有鍋垢附著，造成浪費燃料或鍋爐處於不良操作狀況，但因生產而無法停車酸洗

藥品處理及功效：

1.(清潔劑)系列產品：有效結合水中鍋垢成份形成鍋泥，使爐管不至於附著水垢造成破管

2.(脫氧劑)系列產品：可迅速與水中溶存氧作用，並形成氧化板膜保護爐管

3.(復水處理劑)系列產品：藥品與蒸氣同步進入蒸氣管線，有效與回收水反應，並於回收管線上形成保護膜，有效抑制回水管線腐蝕

4.(清罐除垢劑)：可在開車中逐漸分解、剝落鍋垢，達到不停車即可清除鍋垢之目的

二. 冷卻水系統

工廠因製程產生的熱量舉凡化學反應，機器運轉後之熱量，或加熱成型物之冷卻等，都必須靠冷卻水來移除熱量，否則對機器本身壽命或產品品質均會有直接、間接影響。對於冷卻水系統一般會產生的問題有：

1. 水垢與污垢(Scaling & Fouling)：

當冷卻水中溶解性鹽類超過飽和濃度時，會產生無機鹽類沈積物(稱之為水垢)，因附著於熱交換金屬表面而大幅降低熱交換效率；通常冷卻水系統常見之水垢有碳酸鈣、硫酸鈣等。

2. 腐蝕(Corrosion)：

會造成冷卻水系統管線、設備腐蝕之原因一般有下列幾項原因：

(1) 水中溶存氧及溶解性鹽類濃度增加所造成之一般性腐蝕

(2) 系統中兩種不同金屬互相接觸造成的流電腐蝕

(3) 冷卻水中之雜質或腐蝕所產生沈積物而造成沈積物下腐蝕

3. 微生物污塞(Biofouling)：

由於大自然的陽光與水中的養份使細菌(Bacteria)、藻類(Algae)、真菌(Fungi)等滋長快速，如不加以殺滅，將造成系統管線或熱交換器微生物及其黏泥

之污塞熱交換不良。冷卻系統問題說明：一. 冷卻系統

1. 冷卻器(熱交換器)效果不佳，冷媒冷卻效果不良，壓縮機高壓跳車，冷卻潤滑油油溫偏高，機台操作溫度過高等，因水垢所產生之各種製程問題。

2. 除上述因水垢造成之現象外，因設備有不同材質金屬，如鐵、銅、鋁等而造成腐蝕。冷卻水水色紅濁；或因水中氧氣所造成之孔蝕。

3. 因青苔、細菌滋長，冷卻水塔有污塞，散水不均，其至散熱材崩塌，熱交換器阻塞，水流變小，導致散熱不良。

4. 系統因有水垢、腐蝕、藻菌等複雜因素所產生非單一性困擾：又現場人員不足，管理加藥有困難者；或小型冷卻、空調系統無專人照顧，使現場問題叢生。

二. 冷凍系統

1. 冰水系統因水垢產生散熱不良，且因抗凍劑所造成系統嚴重腐蝕，水色紅濁，腐蝕沈積物污塞。

2. 設備或熱交換器因水垢附著及藻菌滋生所造成之污塞，使散熱效果不佳。

3. 對於氣冷式、冰水式空調系統之鋁鱗片因附著空氣中灰塵、油脂、日久影響交換效率，使冷房效果差，或吹出冷氣有異味。

藥品處理及功效

1.(防垢分散劑)系列產品：針對各地不同水質設計，有效抑制水垢形成，使系統免酸洗、免跳機，順利運轉。

2.(防蝕防垢劑)系列產品：除消除系統水垢所造成之問題外，可同時解決管線設備之腐蝕所導致破管、污塞問題

3.(殺菌滅劑)系列產品：根據系統需求，提供不同功能之藥劑，徹底殺滅菌並清除系統因藻菌滋生所造成之污塞問題。

4.(三合一複合劑)：針對小系統考慮使用方便性與效果性而配製之複合性藥劑，可同時解決冷卻水系統水垢、腐蝕、藻菌等三大問題點。

5.(密閉系統防蝕防垢劑)系列產品：去除沈積水垢及污垢效果絕佳，清洗速度快，除垢時金屬保護效果佳，且可於清洗中立即判定系統清洗程度。

6.(高效力除垢劑)系列產品：去除沈積水垢及污垢效果絕佳，清洗速度快，除垢時金屬保護效果佳，且可於清洗中立即判定系統清洗程度。

7.(鋁鰭片清洗劑)：內含界面活性劑，腐蝕抑制劑，高效率清洗劑去除污垢效果迅速，不腐蝕鋁材質金屬，確保空調品質，提供清新空氣。