采暖鍋爐的給水處理方法

賀 浩

鄭州市熱力總公司，河南 鄭州 450000

1 水中雜質(zhì)對(duì)鍋爐的影響

當(dāng)前鄭州市熱力總公司使用的區(qū)域性熱水采暖鍋爐的補(bǔ)給水，基本上都是城市自來(lái)水，其中必然含有一些不溶性雜質(zhì)和礦物質(zhì)。如果對(duì)補(bǔ)給水不進(jìn)行處理，鍋爐在運(yùn)行不久后就會(huì)結(jié)有很厚的水垢，鍋爐結(jié)垢后將使?fàn)t膛排煙溫度增高、供暖效率降低，單位耗煤量增加。鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，由于受熱面內(nèi)壁結(jié)有一層厚實(shí)的垢層，在爐水和管壁之間形成夾層高溫區(qū)。使管壁溫度上升，超過(guò)鍋爐爐膛內(nèi)部管材的熔點(diǎn)，造成熔孔或爆管等事故。并且熱水采暖鍋爐提供的熱水在對(duì)用戶進(jìn)行供熱的過(guò)程中，水垢也會(huì)出現(xiàn)在供熱管網(wǎng)和用戶的散熱器中，阻塞熱水流通，影響供熱質(zhì)量，增加運(yùn)行成本。

2 熱水鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 總硬度

總硬度指鍋爐給水中溶解的能形成水垢的兩種主要鹽類——鈣鹽和鎂鹽的含量。鈣、鎂的碳酸鹽或碳酸氫鹽形成的硬度叫做碳酸鹽硬度。這些鹽類在水煮沸后會(huì)形成沉淀，在給水管道上使用過(guò)濾器很容易將其過(guò)濾掉，故也叫做暫時(shí)硬度。

鈣、鎂的其它鹽類形成的硬度叫做非碳酸鹽硬度，這些鹽類受熱后不易分解，不會(huì)形成沉淀物，無(wú)法用過(guò)濾器將其過(guò)濾掉，所以叫做永久硬度。

形成硬度的物質(zhì)，又可以分為鈣硬和鎂硬兩種。因此，總硬度為暫時(shí)硬度與永久硬度之和，也是鈣硬與鎂硬之和。

2.2 pH值

表示水中氫離子或氫氧根離子的濃度，即水的酸堿性。水的pH值的范圍可劃分為：pH=7為中性，pH〈7為酸性，pH〉7為堿性。

2.3 含氧量

暴露在空氣中的水都會(huì)溶解一定量的氧氣，熱水鍋爐給水的溶解氧量以1L水中溶有氧的毫克數(shù)來(lái)表示，使用單位為mg/L。

熱水鍋爐所使用的給水中懸浮物太多、硬度太高、水質(zhì)呈酸性或堿性、含氧量太高都是有害的，會(huì)對(duì)熱水鍋爐的燃燒和供熱產(chǎn)生不利影響。我們的工作就是要把給水中所含的懸浮物減少、硬度降低、調(diào)節(jié)酸堿度至中性偏堿、降低給水中的含氧量。

3 熱水采暖鍋爐給水處理方法介紹

對(duì)鍋爐給水進(jìn)行處理的方法有很多種，例如物理化學(xué)法、化學(xué)法、物理法、離子滲析法等。

1）水的電滲析處理是一種典型的物理化學(xué)法，它是用電泳的方法除去水中溶解鹽的，電滲析水處理法用于高純度除鹽和制造純水的工藝上，因水處理設(shè)備投資較高，工藝復(fù)雜，且水量損失較大，目前在鍋爐房水處理方面應(yīng)用的不多。普通水經(jīng)過(guò)電滲析，使水中原有的礦物質(zhì)含量極大的降低，同時(shí)消毒滅菌，這樣的水就成為了“純凈水”；

2）化學(xué)軟化法是指在軟化給水的過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使水中溶解的離子生成新的物質(zhì)，有爐內(nèi)加藥法和爐外軟化法兩種。

（1）爐內(nèi)加藥法是向爐內(nèi)加某種化學(xué)藥劑，防止或減少水垢的生成。向鍋爐中添加的藥劑含有多種無(wú)機(jī)沉淀劑，有機(jī)強(qiáng)螯合防垢劑。同時(shí)它們之間的協(xié)調(diào)、加成和增效作用具有的強(qiáng)滲透及晶格扭曲作用，使水垢銹垢變得疏松，在水力的沖刷作用下逐漸脫落泥化，經(jīng)排污排出系統(tǒng)，可以起到運(yùn)行中除垢、除銹的作用；

（2）爐外軟化法：目前應(yīng)用最多的是離子交換法，該法主要使用鈉離子交換劑。鈉離子交換器即軟化器是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水；

3）物理水處理：利用高頻水處理器、永磁和電磁軟水器對(duì)給水進(jìn)行處理，都屬于給水的物理處理方法。

4 結(jié)合使用離子交換軟水器和電子水處理器處理采暖鍋爐給水

為了解決好采暖鍋爐的給水處理問(wèn)題，采用離子交換型軟水器和電子水處理器結(jié)合使用的方法，來(lái)處理熱水采暖鍋爐的給水和循環(huán)水，綜合兩種水處理方法的優(yōu)點(diǎn)，在試驗(yàn)中取得了良好的效果。

鈉離子交換軟水器雖然除鈣鹽和鎂鹽的效果很好，但滿足不了系統(tǒng)初期充水和事故狀態(tài)下大量失水時(shí)的補(bǔ)水要求，而電子水處理器可以彌補(bǔ)鈉離子交換軟水器的這個(gè)不足,能夠滿足在短時(shí)間內(nèi)大量補(bǔ)水的要求，并對(duì)整個(gè)供熱采暖系統(tǒng)起到防垢和避免發(fā)生系統(tǒng)水力、熱力失調(diào)的現(xiàn)象。所以系統(tǒng)初期充水和大量失水時(shí)均應(yīng)使用電子水處理器進(jìn)行補(bǔ)水的預(yù)處理，且電子水處理器還具有防垢、除垢、過(guò)濾的作用，所以這時(shí)的電子水處理器將發(fā)揮很好的除垢、防垢效果。

如果采暖初期的補(bǔ)充水和事故狀態(tài)時(shí)的大量補(bǔ)水是未經(jīng)過(guò)電子水處理器處理的自來(lái)水，就很難完成除垢和防垢的工作，因?yàn)樗笗?huì)產(chǎn)生在鍋爐內(nèi)壁、管網(wǎng)系統(tǒng)的管道中和散熱器中，這會(huì)給除垢工作帶來(lái)極大的困難，并會(huì)阻塞管道，影響采暖。如果先使用電子水處理器預(yù)處理采暖鍋爐的給水，在運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)用鈉離子交換型軟水器對(duì)循環(huán)水進(jìn)行深層次的處理，就將徹底的完成除垢、防垢工作。

組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。

鈉離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽(yáng)床、混合床等種類。離子交換柱（器）外殼一般采用硬聚氯乙烯（PVC）、硬聚氯乙烯復(fù)合玻璃鋼（PVC-FRP）、有機(jī)玻璃（PMMA）、有機(jī)玻璃復(fù)合透明玻璃鋼（PMMA-FRP）、鋼襯膠（JR）、不銹鋼襯膠等材質(zhì)?；齑彩菍㈥庩?yáng)離子交換樹(shù)脂按一定混合比例裝填在同一個(gè)離子交換器內(nèi)，由于混合離子交換后進(jìn)入水中的H+離子與OH-離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底。

采用聯(lián)合方式處理采暖鍋爐的給水，除可以節(jié)約再生性鈉離子交換劑的用量和運(yùn)行費(fèi)用外，還可消除供熱系統(tǒng)因缺水發(fā)生的水力和熱力失調(diào)的現(xiàn)象，保證供熱的平穩(wěn)運(yùn)行。

綜上所述，采用物理水處理法和化學(xué)水處理法結(jié)合的方法，將會(huì)有效的阻止熱水采暖鍋爐中水垢的產(chǎn)生，保證熱水采暖鍋爐高效、平穩(wěn)、安全的運(yùn)行。

[1]中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)企業(yè)發(fā)展策劃部.鍋爐運(yùn)行操作及保養(yǎng)，2006，8.

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