采暖锅炉的给水处理方法
摘要 当前郑州市热力总公司使用的区域性热水采暖锅炉的补给水，基本上都是城市自来水，其中必然含有一些杂质和矿物质。如果对补给水不进行处理，锅炉在运行不久后就会结有很厚的水垢，锅炉结垢后将使炉膛排烟温度增高、供暖效率降低，单位耗煤量增加，且运行中有发生爆管事故的危险。所以必须对采暖锅炉给水进行物理方法和化学方法结合的水处理操作，阻止水垢的产生。
关键词 热水采暖锅炉；锅炉给水处理；钠离子交换软水器
1 水中杂质对锅炉的影响
当前郑州市热力总公司使用的区域性热水采暖锅炉的补给水，基本上都是城市自来水，其中必然含有一些不溶性杂质和矿物质。如果对补给水不进行处理，锅炉在运行不久后就会结有很厚的水垢，锅炉结垢后将使炉膛排烟温度增高、供暖效率降低，单位耗煤量增加。锅炉在运行过程中，由于受热面内壁结有一层厚实的垢层，在炉水和管壁之间形成夹层高温区。使管壁温度上升，超过锅炉炉膛内部管材的熔点，造成熔孔或爆管等事故。并且热水采暖锅炉提供的热水在对用户进行供热的过程中，水垢也会出现在供热管网和用户的散热器中，阻塞热水流通，影响供热质量，增加运行成本。
2 热水锅炉的水质标准
2.1 总硬度
总硬度指锅炉给水中溶解的能形成水垢的两种主要盐类——钙盐和镁盐的含量。钙、镁的碳酸盐或碳酸氢盐形成的硬度叫做碳酸盐硬度。这些盐类在水煮沸后会形成沉淀，在给水管道上使用过滤器很容易将其过滤掉，故也叫做暂时硬度。
钙、镁的其它盐类形成的硬度叫做非碳酸盐硬度，这些盐类受热后不易分解，不会形成沉淀物，无法用过滤器将其过滤掉，所以叫做永久硬度。
形成硬度的物质，又可以分为钙硬和镁硬两种。因此，总硬度为暂时硬度与永久硬度之和，也是钙硬与镁硬之和。
2.2 pH值
表示水中氢离子或氢氧根离子的浓度，即水的酸碱性。水的pH值的范围可划分为：pH=7为中性，pH7为碱性。
2.3 含氧量
暴露在空气中的水都会溶解一定量的氧气，热水锅炉给水的溶解氧量以1L水中溶有氧的毫克数来表示，使用单位为mg/L。
热水锅炉所使用的给水中悬浮物太多、硬度太高、水质呈酸性或碱性、含氧量太高都是有害的，会对热水锅炉的燃烧和供热产生不利影响。我们的工作就是要把给水中所含的悬浮物减少、硬度降低、调节酸碱度至中性偏碱、降低给水中的含氧量。
3 热水采暖锅炉给水处理方法介绍
对锅炉给水进行处理的方法有很多种，例如物理化学法、化学法、物理法、离子渗析法等。
1）水的电渗析处理是一种典型的物理化学法，它是用电泳的方法除去水中溶解盐的，电渗析水处理法用于高纯度除盐和制造纯水的工艺上，因水处理设备投资较高，工艺复杂，且水量损失较大，目前在锅炉房水处理方面应用的不多。普通水经过电渗析，使水中原有的矿物质含量极大的降低，同时消毒灭菌，这样的水就成为了“纯净水”；
2）化学软化法是指在软化给水的过程中发生化学反应使水中溶解的离子生成新的物质，有炉内加药法和炉外软化法两种。
（1）炉内加药法是向炉内加某种化学药剂，防止或减少水垢的生成。向锅炉中添加的药剂含有多种无机沉淀剂，有机强螯合防垢剂。同时它们之间的协调、加成和增效作用具有的强渗透及晶格扭曲作用，使水垢锈垢变得疏松，在水力的冲刷作用下逐渐脱落泥化，经排污排出系统，可以起到运行中除垢、除锈的作用；
（2）炉外软化法：目前应用最多的是离子交换法，该法主要使用钠离子交换剂。钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水；
3）物理水处理：利用高频水处理器、永磁和电磁软水器对给水进行处理，都属于给水的物理处理方法。
4 结合使用离子交换软水器和电子水处理器处理采暖锅炉给水
为了解决好采暖锅炉的给水处理问题，采用离子交换型软水器和电子水处理器结合使用的方法，来处理热水采暖锅炉的给水和循环水，综合两种水处理方法的优点，在试验中取得了良好的效果。
钠离子交换软水器虽然除钙盐和镁盐的效果很好，但满足不了系统初期充水和事故状态下大量失水时的补水要求，而电子水处理器可以弥补钠离子交换软水
器的这个不足,能够满足在短时间内大量补水的要求，并对整个供热采暖系统起到防垢和避免发生系统水力、热力失调的现象。所以系统初期充水和大量失水时均应使用电子水处理器进行补水的预处理，且电子水处理器还具有防垢、除垢、过滤的作用，所以这时的电子水处理器将发挥很好的除垢、防垢效果。
如果采暖初期的补充水和事故状态时的大量补水是未经过电子水处理器处理的自来水，就很难完成除垢和防垢的工作，因为水垢会产生在锅炉内壁、管网系统的管道中和散热器中，这会给除垢工作带来极大的困难，并会阻塞管道，影响采暖。如果先使用电子水处理器预处理采暖锅炉的给水，在运行平稳时用钠离子交换型软水器对循环水进行深层次的处理，就将彻底的完成除垢、防垢工作。
组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。
钠离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱（器）外壳一般采用硬聚氯乙烯（PVC）、硬聚氯乙烯复合玻璃钢（PVC-FRP）、有机玻璃（PMMA）、有机玻璃复合透明玻璃钢（PMMA-FRP）、钢衬胶（JR）、不锈钢衬胶等材质。混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H+离子与OH-离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。
采用联合方式处理采暖锅炉的给水，除可以节约再生性钠离子交换剂的用量和运行费用外，还可消除供热系统因缺水发生的水力和热力失调的现象，保证供热的平稳运行。
综上所述，采用物理水处理法和化学水处理法结合的方法，将会有效的阻止热水采暖锅炉中水垢的产生，保证热水采暖锅炉高效、平稳、安全的运行。
参考文献
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