全自動軟化水處理設(shè)備在鍋爐房的應用

【摘要】北十一鍋爐房1991年10月投產(chǎn)，現(xiàn)有熱水鍋爐2臺，負責北十一變電所、注水站、污水站、隊部、鍋爐房、平房的冬季供暖和各站的生產(chǎn)伴熱。2010年大修改造后新投用了一套全自動化軟化水設(shè)備，軟化水的工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快洗五個工作流程實現(xiàn)了自動控制，緩解了司爐工巡檢壓力，保證了出口軟水水質(zhì)符合CB-1576-85水質(zhì)標準，杜絕了水中殘余硬度造成的鍋爐結(jié)垢。

【關(guān)鍵詞】軟化水設(shè)備；離子交換樹脂；自動控制系統(tǒng)

1、前言

鍋爐在運行過程中需要不斷補給硬度極低的軟化凈水。由于水的硬度主要由鈣離子和鎂離子構(gòu)成。為了去除掉水中的鈣、鎂離子，達到軟化水的標準，就需要有一套專門的軟化水處理設(shè)備。一般的軟化水設(shè)備都是采用離子交換樹脂（軟水器），將水中的鈣、鎂給置換出來。

2、軟化水處理設(shè)備工作原理

當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時，水中的鈣、鎂離子會被樹脂吸附，同時釋放出鈉離子，這時交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度時，軟化能力就會降低，這時軟水器就會按照預定的程序進行樹脂的再生工作，主要是利用較高濃度的鹽水把樹脂上的硬度離子給置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。

3、軟化水處理設(shè)備工作流程

任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是按工作、反洗、吸鹽（再生）、慢沖洗（置換）、快洗這五個流程工作的。不同的軟化水設(shè)備的工作流程都是非常接近的，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。全自動軟化水設(shè)備中會增加鹽水重注過。

3.1工作：正常運行狀態(tài)下硬水進去，軟水出來的過程。

3.2反洗：軟水器工作一段時間后，會在樹脂的上部截留很多原水中帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，再從頂部流出的過程。這樣可以把頂部的污物沖走，這個過程一般需要5-15分鐘左右。

3.3吸鹽（再生）：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)的設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器，只要進水有一定的壓力，就可以將鹽水吸入。實際工作過程中，鹽水以較慢的速度渡過樹脂的再生效果要比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好。所以現(xiàn)在的軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生。這個過程一般需要30分鐘左右。實際時間還會受用鹽量多少的影響。

3.4慢沖洗（置換）：在用鹽水流過樹脂過，用原水以同樣的流帶慢慢將樹脂中的鹽類全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗。由于這個沖洗過程中仍中大量的鈣、鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實際經(jīng)驗，這個過程是再生的主要過程。所以很多人也將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，都是30分鐘左右。

3.5快洗：為了將殘留的鹽徹底的沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水多樹脂進行沖洗，這個過程的最的出水應為達標的軟水。一般情況下，快洗的過程為5-15分鐘。

4、軟化水設(shè)備在北十一鍋爐的應用

北十一鍋爐房1991年10月投產(chǎn)，現(xiàn)有熱水鍋爐2臺，負責北十一變電所、注水站、污水站、隊部、鍋爐房、平房的冬季供暖和各站的生產(chǎn)伴熱。2010年以前對原水進行軟化采用的都是傳統(tǒng)的手動方法。

4.1存在問題

4.1.1勞動強度大：由于全部依靠手動操作，工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快洗五個工作流程都是采用人工手動的，樹脂再生完全依靠人工啟動鹽泵實現(xiàn)，工作量大。

4.1.2樹脂是否失效完全依靠水質(zhì)化驗：水質(zhì)化驗監(jiān)測軟化水中的鈣、鎂離子，如果超標，說明樹脂吸咐能力降低，需要采取反洗、吸鹽等一系列措施進行樹脂的再生。傳統(tǒng)的軟化水方法只能依靠2小時一次的水質(zhì)監(jiān)測。因為只有這一個方法監(jiān)測樹脂，要求工人責任心強，按時化驗，及時反洗。一旦化驗不及時，樹脂失效，也不能發(fā)現(xiàn)，也就談不到及時實現(xiàn)樹脂的再生。這樣軟化水中的鈣、鎂離子超標到一次程度，就會出現(xiàn)鍋爐結(jié)垢的情況，后果難以預料。

為了解決上述問題，2010年大修改造后采用用了一套全自動化軟化水設(shè)備。工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快洗全部自動化。設(shè)備由鈉離子交換器、補水泵、自動供水系統(tǒng)3部分構(gòu)成。其中的關(guān)鍵設(shè)備是鈉離子交換器，它由2個交換柱交替工作，制水作業(yè)與輔助作業(yè)在不同交換柱中間同時進行，一柱進行軟水供水，另一柱進行還原沖洗，實現(xiàn)了自動控水和連續(xù)供水。

4.2全自動軟水處理設(shè)備的特點

4.2.1全部自動化：工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快洗全部自動化，實現(xiàn)了自動控制代替人工操作。如樹脂的反洗過程，只要事先設(shè)定好制水量，當產(chǎn)水量達到設(shè)定的制水量時，設(shè)備就會自動對樹脂進行反洗。鍋爐房通過一定時間的摸索，找到了最佳制水量，可以保證樹脂在失效之前及時反洗，避免了樹脂失效情況的出現(xiàn)。

4.2.2操作簡單：由于軟化與再生在同一設(shè)備中進行，結(jié)構(gòu)簡單，工人經(jīng)過培訓，可以很快掌握操作要領(lǐng)。

4.2.3損耗低：樹脂柱體內(nèi)不移動，減少了樹脂的損耗。

4.3注意事項

4.3.1保證鹽水飽合，要定期向鹽箱補鹽，補鹽時加到有未溶解的鹽即可。

4.3.2保證原水壓力在0.30-0.35MPa之間，這是軟化水裝置的最佳工作狀態(tài)。因此在使用過程中要盡量保證原水壓力在此范圍內(nèi)。

5、結(jié)語

全自動軟水處理設(shè)備在鍋爐房的投用，實現(xiàn)了工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快洗的全部自動化。緩解了司爐工巡檢壓力，杜絕了因人工操作造成的軟水箱滿水、缺水的事故。保證了出口軟水水質(zhì)符合CB-1576-85水質(zhì)標準，杜絕了水中殘余硬度造成的鍋爐結(jié)垢。鹽、水損耗少，自動化程度高，有效地保障了鍋爐的高效安全運行。