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 水中雜質對鍋爐的影響

當前鄭州市熱力總公司使用的區域性熱水采暖鍋爐的補給水，基本上都是城市自來水，其中必然含有一些不溶性雜質和礦物質。如果對補給水不進行處理，鍋爐在運行不久后就會結有很厚的水垢，鍋爐結垢后將使爐膛排煙溫度增高、供暖效率降低，單位耗煤量增加。鍋爐在運行過程中，由于受熱面內壁結有一層厚實的垢層，在爐水和管壁之間形成夾層高溫區。使管壁溫度上升，超過鍋爐爐膛內部管材的熔點，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用戶進行供熱的過程中，水垢也會出現在供熱管網和用戶的散熱器中，阻塞熱水流通，影響供熱質量，增加運行成本。

2 熱水鍋爐的水質標準

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形成沉淀，在給水管道上使用過濾器很容易將其過濾掉，故也叫做暫時硬度。

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，不會形成沉淀物，無法用過濾器將其過濾掉，所以叫做永久硬度。

形成硬度的物質，又可以分為鈣硬和鎂硬兩種。因此，總硬度為暫時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來表示，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、水質呈酸性或堿性、含氧量太高都是有害的，會對熱水鍋爐的燃燒和供熱產生不利影響。我們的工作就是要把給水中所含的懸浮物減少、硬度降低、調節酸堿度至中性偏堿、降低給水中的含氧量。

3 熱水采暖鍋爐給水處理方法介紹

對鍋爐給水進行處理的方法有很多種，例如物理化學法、化學法、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，因水處理設備投資較高，工藝復雜，且水量損失較大，目前在鍋爐房水處理方面應用的不多。普通水經過電滲析，使水中原有的礦物質含量極大的降低，同時消毒滅菌，這樣的水就成為了“純凈水”；

2）化學軟化法是指在軟化給水的過程中發生化學反應使水中溶解的離子生成新的物質，有爐內加藥法和爐外軟化法兩種。

（1）爐內加藥法是向爐內加某種化學藥劑，防止或減少水垢的生成。向鍋爐中添加的藥劑含有多種無機沉淀劑，有機強螯合防垢劑。同時它們之間的協調、加成和增效作用具有的強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，經排污排出系統，可以起到運行中除垢、除銹的作用；

（2）爐外軟化法：目前應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脂進行交換，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給水進行處理，都屬于給水的物理處理方法。

4 結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題，采用離子交換型軟水器和電子水處理器結合使用的方法，來處理熱水采暖鍋爐的給水和循環水，綜合兩種水處理方法的優點，在試驗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，但滿足不了系統初期充水和事故狀態下大量失水時的補水要求，而電子水處理器可以彌補鈉離子交換軟水器的這個不足,能夠滿足在短時間內大量補水的要求，并對整個供熱采暖系統起到防垢和避免發生系統水力、熱力失調的現象。所以系統初期充水和大量失水時均應使用電子水處理器進行補水的預處理，且電子水處理器還具有防垢、除垢、過濾的作用，所以這時的電子水處理器將發揮很好的除垢、防垢效果。

如果采暖初期的補充水和事故狀態時的大量補水是未經過電子水處理器處理的自來水，就很難完成除垢和防垢的工作，因為水垢會產生在鍋爐內壁、管網系統的管道中和散熱器中，這會給除垢工作帶來極大的困難，并會阻塞管道，影響采暖。如果先使用電子水處理器預處理采暖鍋爐的給水，在運行平穩時用鈉離子交換型軟水器對循環水進行深層次的處理，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脂進行交換，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）、硬聚氯乙烯復合玻璃鋼（PVC-FRP）、有機玻璃（PMMA）、有機玻璃復合透明玻璃鋼（PMMA-FRP）、鋼襯膠（JR）、不銹鋼襯膠等材質?；齑彩菍㈥庩栯x子交換樹脂按一定混合比例裝填在同一個離子交換器內，由于混合離子交換后進入水中的H+離子與OH-離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應進行得十分徹底。

采用聯合方式處理采暖鍋爐的給水，除可以節約再生性鈉離子交換劑的用量和運行費用外，還可消除供熱系統因缺水發生的水力和熱力失調的現象，保證供熱的平穩運行。

綜上所述，采用物理水處理法和化學水處理法結合的方法，將會有效的阻止熱水采暖鍋爐中水垢的產生，保證熱水采暖鍋爐高效、平穩、安全的運行。

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