固定鍋爐混床樹脂污染失效的相關(guān)因素及處理工藝

張毅

摘 要：固定鍋爐的水質(zhì)處理與鍋爐本身以及其他相關(guān)的熱力設(shè)備的安全運(yùn)行有著非常重要的關(guān)系。鍋爐的主要功能是生產(chǎn)蒸汽或者加熱水，水是鍋爐熱傳導(dǎo)的主要媒介，對鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著重大的影響?；齑矘渲幚砜梢杂行コ锈}、鎂離子，降低水垢凝結(jié)概率，提高固定鍋爐的熱效率。隨著使用時(shí)間的增長，會(huì)出現(xiàn)混床樹脂污染失效等現(xiàn)象。本文通過對水質(zhì)處理的重要性、混床樹脂失效的原因進(jìn)行分析，總結(jié)在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及相對應(yīng)的處理工藝。

關(guān)鍵詞：固定鍋爐；混床樹脂；水質(zhì)處理

中圖分類號： TQ5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）10-166-2

0 引言

目前我國的工業(yè)鍋爐應(yīng)用廣泛、使用量大。水是鍋爐在生產(chǎn)運(yùn)行過程中的主要介質(zhì)，水質(zhì)的處理一旦出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，不僅對鍋爐的正常運(yùn)行帶來很大的影響，還會(huì)產(chǎn)生較大的安全隱患。所以說，做好水質(zhì)處理是鍋爐高效安全生產(chǎn)的重要保障。混床樹脂污染失效對鍋爐的生產(chǎn)有一定的影響，對其污染時(shí)效的相關(guān)新宿進(jìn)行分析，進(jìn)行相應(yīng)的處理，為鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供有效的保障。

1 鍋爐水質(zhì)處理的重要性分析

鍋爐是生產(chǎn)蒸汽或者加熱水的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，水在鍋爐的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過不斷吸收燃料而產(chǎn)生熱量，經(jīng)過受熱蒸發(fā)。在這樣的循環(huán)過程中，水質(zhì)會(huì)有所變化，濃縮、沉淀、結(jié)晶之間會(huì)產(chǎn)生一定的反應(yīng)，一段時(shí)間后鍋爐系統(tǒng)會(huì)有相應(yīng)的沉淀物析出，在鍋爐的受熱面出現(xiàn)一些水垢、腐蝕等情況。受熱面產(chǎn)生水垢，會(huì)直接影響到鍋爐的受熱性能，從而增加耗煤量。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，每毫米的水垢，會(huì)在原有的耗煤量上多損耗7%-9%的燃料，相應(yīng)的熱效率下降10%-20%，另外水垢也會(huì)帶來一定的安全問題，例如金屬管壁發(fā)生鼓包，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生爆管等事故。

除了上述的水垢問題，其他因素導(dǎo)致的水質(zhì)不良也會(huì)給鍋爐帶來各種損耗或故障問題；水冷壁、給水管道等加熱器的腐蝕，鍋爐表面變薄、凹陷抑或穿孔等多種狀況的發(fā)生，都會(huì)影響設(shè)備的使用強(qiáng)度，對各部件以及鍋爐的使用壽命都會(huì)有很大的影響。所以對水質(zhì)處理的問題必須引起重視。

2 鍋爐水質(zhì)處理方式

現(xiàn)階段，常用的鍋爐水處理總體分為爐內(nèi)加藥與爐外軟化兩種技術(shù)。

①爐內(nèi)加藥法指的是向鍋爐里添加特制的化學(xué)藥劑，使其與爐內(nèi)的水垢產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)水垢被分解為松散的沉淀物后，通過鍋爐的排污系統(tǒng)從爐內(nèi)清理出去。但在這一處理方式中存在的缺點(diǎn)是，適用性并不強(qiáng)，只針對壓力為0.2-1.3MPa的鍋爐使用；該單位現(xiàn)有固定鍋爐5臺，3臺6噸熱水鍋爐，2臺4噸蒸汽鍋爐，額定壓力0.9-1.6MPa，日均用水量35-50噸。

②爐外軟化法是現(xiàn)階段使用最廣泛的鍋爐水處理技術(shù)。目前使用的有反滲透技術(shù)和離子交換技術(shù)。反滲透水質(zhì)處理技術(shù)因照價(jià)高昂，未及普及。爐外軟化法的代表技術(shù)為離子交換法。水的硬度主要是由其中的陽離子：鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）構(gòu)成的。當(dāng)含有硬度離子的原水通過交換器樹脂層時(shí)，水中的鈣、鎂離子與樹脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進(jìn)入水中，這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。隨著交換過程的不斷進(jìn)行，樹脂中Na+全部被置出來后就失去了交換功能，此時(shí)必須使用Nacl溶液對樹脂進(jìn)行再生，將樹脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來，樹脂重新吸附了鈉離子，恢復(fù)了軟化交換能力。

離子交換法中最常用的介質(zhì)為混床樹脂。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇?；齑惨卜譃轶w內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床?；齑矘渲容^同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡便。

具有以下優(yōu)點(diǎn)：①出水水質(zhì)優(yōu)良，出水pH值接近中性。②出水水質(zhì)穩(wěn)定，短時(shí)間運(yùn)行條件變化（如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速等）對混床出水水質(zhì)影響不大。③間斷運(yùn)行對出水水質(zhì)的影響小，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。④回收率達(dá)到100%。

3 混床樹脂失效的原因分析

一般情況下導(dǎo)致混床樹脂失效的原因有以下幾種：一是工作人員在操作上的失誤，樹脂反洗分層界面模糊不清，再生樹脂混合不夠均勻；二是設(shè)備故障導(dǎo)致的混床樹脂失效，比如交換器內(nèi)的設(shè)備或者再生系統(tǒng)的故障等；三是由于使用時(shí)間過長，陰、陽樹脂老化，降低了原有的強(qiáng)度；樹脂破碎結(jié)塊或者在反洗的過程中造成樹脂的流失、樹脂的填裝度不足；四是冷凝液水質(zhì)的不合格，再生劑的質(zhì)量問題也會(huì)導(dǎo)致混床樹脂的失效，比如水里摻雜進(jìn)了污染物，或者再生劑的純度及配置濃度不夠，達(dá)不到應(yīng)有的質(zhì)量要求等，都會(huì)對混床樹脂產(chǎn)生影響。

4 處理工藝

要想能更好地解決混床再生的異?，F(xiàn)象，最好的方式就是更換陰陽離子交換樹脂。然而在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，機(jī)組較多，并且對鍋爐的生產(chǎn)需求量較大，鍋爐的除鹽系統(tǒng)長時(shí)間都是處于滿負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)等問題，使得沒有足夠的時(shí)間去及時(shí)更新陰樹脂；從另一個(gè)角度來說，更換樹脂的成本較高，所以找出一種可以降低成本的方式來解決更換樹脂這一問題，就顯得尤為重要了，結(jié)合混床再生異?，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因，消除交換層的結(jié)塊是解決這一問題的關(guān)鍵點(diǎn)所在，同時(shí)清除破碎樹脂，在樹脂量不足的狀態(tài)下適當(dāng)添加即可。

4.1 對原水進(jìn)行溫度控制

原水的溫度需要保持在應(yīng)有的范圍內(nèi)，因?yàn)闇囟瘸瑯?biāo)的話，會(huì)影響樹脂的穩(wěn)定性和再生效果，建議將原水在進(jìn)罐前加上旁冷器，然后根據(jù)實(shí)際的溫度效果選擇適當(dāng)?shù)膿Q熱器，采用加裝溫度表和相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥的方式來對其進(jìn)行控制。

4.2 反洗工藝

反洗工藝即是將混床進(jìn)行徹底的反洗，一直到清洗的水為清澈為止，沒有碎樹脂。混床出水的二氧化硅以及電導(dǎo)率處于合格的狀態(tài)，制水量有一定的好轉(zhuǎn)現(xiàn)象；但反洗工藝并不能完全透徹地解決混床的水質(zhì)問題，因?yàn)榛齑苍偕乃|(zhì)雖然合格，但相應(yīng)的二氧化硅卻高出正常范圍，而且運(yùn)行床逐漸失效，制水量也有明顯低于正常量。

4.3 堿液空氣擦洗及反洗

由于樹脂抱團(tuán)結(jié)塊后，大都沉積于底部而不易漂浮在樹脂層表面，所以這時(shí)大反洗并不能有效地將其完全清除；為解決這一情況通常采用先通入一定量的堿液，然后再進(jìn)行壓縮空氣的擦洗方式。由于空氣從混床底部進(jìn)入后，可以將由于結(jié)塊而深度失效的樹脂，得到一定的恢復(fù)，同時(shí)可以使破碎樹脂有所減少，從而更容易從樹脂層中脫離開來。

如果是靜電原因產(chǎn)生的粘合結(jié)塊，也可以使用適量的堿液來對其進(jìn)行消除；又由于陰樹脂在堿液中通常處于漂浮的狀態(tài)，強(qiáng)度較低，所以對其進(jìn)行空氣壓縮的壓力控制應(yīng)該適當(dāng)?shù)鸵恍?/p>

5 結(jié)語

通過上述的一些解決措施，對水質(zhì)處理有一定的緩解作用，然而為了更好地完成水質(zhì)處理工作，需要在實(shí)際生產(chǎn)工作中不斷探索研究；為防止碎樹脂在底部形成過長時(shí)間的積累，可以將原有的反洗時(shí)間加長，以增強(qiáng)反洗質(zhì)量；在大反洗操作中，通過對堿液的使用，然后進(jìn)行空氣擦洗的操作，同時(shí)根據(jù)具體的情況，當(dāng)樹脂量過少時(shí)，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶畛涞?；一系列的?yīng)對措施都是為了使鍋爐能正常運(yùn)行，從而保證安全供水。做好鍋爐的輸出力工作，對處理過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，確保鍋爐的能正常且安全地運(yùn)轉(zhuǎn)；不僅為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，還可以帶來更好的環(huán)保、節(jié)能減排的效果。