鍋爐水質處理方法的優化選擇

為了保證鍋爐安全經濟運行和使用壽命，應依據水質的不同，選擇合理的鍋爐水處理方式，以減少鍋爐熱力系統的結垢和腐蝕，避免選擇不當而造成的浪費，本文就有關問題作以下探討。

1 水處理要解決的問題

我國天然水中雜質按顆粒分為三類：懸浮物質、膠體物質、溶解物質。這些雜質給水硬度高，會造成鍋爐結垢、腐蝕和污染蒸汽品質或者產生汽水共騰，使鍋爐金屬過熱變形、腐蝕穿孔，縮短了鍋爐使用壽命，又浪費燃料，降低鍋爐熱效率，還會發生堵管、爆管等重大事故，影響鍋爐的安全經濟運行。有時候雖然采取了水處理措施，但是因為方法選擇不當，也會給用爐單位造成了一定的浪費。

2 水處理方式

2.1原水的預處理

污染天然水的雜質除氧、二氧化碳等氣體和懸浮物外，還有一些溶解物質，最常見的有六種鹽類：鈣、鎂、鈉、鉀的碳酸氫鹽、氯化物、硫酸鹽等。水的預處理通常采用混凝處理、沉淀（澄清）處理和過濾處理。預處理水質的好壞對下一步爐外水處理有很大的影響。

2.2鍋外水的處理

（1）鈉離子交換軟化處理。它是用鈉離子交換樹脂置換水中的鈣、鎂離子，從而去除水中的硬度離子，失效后再用含有大量鈉離子的氯化鈉進行再生。鈉離子交換軟化系統分為兩大系統：①單級鈉離子交換系統。一般適用于硬度不高的水質。②雙級鈉離子串聯系統。它雖然第二級鹽耗較高，但可以利用再生二級交換器的廢鹽液去再生一級交換器，而且二級交換器運行周期較長，其總鹽耗比單級鈉離子交換還要低一些，一般適用于硬度較高的水質。

（2）鍋爐給水的脫堿。①部分鈉離子交換。該系統設備簡單，安全可靠，降低鍋水堿度和硬度，其適用于硬度較高的原水。②氫-鈉離子交換系統。它是一部分原水經強酸H型離子交換樹脂，另一部分原水經鈉型離子交換樹脂，兩部分經離子交換反應混合在一起，從而達到降堿和去除硬度的目的。

（3）鍋爐給水的化學除鹽。當原水中的溶解固形物含量過高或者相對含鹽量過高時，可以用電滲析或者反滲透法進行預脫鹽，再進行軟化及除堿處理。

（4）鍋爐給水除氧。對于給水中的溶解氧超標時，還要進行熱力除氧、鐵屑除氧和亞硫酸鈉除氧等，一般使用熱力除氧。

2.3鍋內水處理

這種方法適用于任何壓力和出力的鍋爐。壓力較高的鍋爐是進行鍋外水處理的同時，輔以鍋內處理；對于壓力較低的鍋爐可直接采用鍋內水處理而不用鍋外水處理。常用藥劑：①純堿，它與鈣離子反應生成碳酸鈣沉淀，同時碳酸鈣水解使水中氫氧根含量增大，氫氧根與鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀。②磷酸鈉，它是使磷酸根保持濃度的，與鈣離子維持一定的平衡關系，防止硫酸鈣、硅酸鈣等水垢形成，對防止硅酸鹽垢的形成效果更為明顯，但是對防止鎂垢的形成效果很差。③燒堿，它能維持鍋水的堿度和PH值，是磷酸鹽與鈣鎂反應時，不生成磷酸鈣、磷酸鎂等易形成二次水垢的物質，且能與該鎂離子反應，阻礙碳酸鹽等沉淀物在金屬表面形成水垢。④栲膠，它具有絡合、凝聚、吸氧防腐作用，還具有絕緣層作用。只單一使用以上藥劑防垢效果不很理想，常用復合防垢劑。純堿、磷酸鹽復合防垢劑，它是以純堿為主，磷酸為輔；磷酸、燒堿復合防垢劑，它以磷酸為主，燒堿為輔，它對易形成硫酸鹽垢和硅酸鹽垢的水質有良好防垢效果。三鈉一膠復合劑，它是將純堿、磷酸鈉、火堿和栲膠按一定比例配制而成。碳酸鹽硬度大的水質，宜適當增加火堿用量；對非碳酸鹽硬度大的水質，要多加純堿；而硫酸鹽及二氧化硅含量高的水質，要增加磷酸鈉的用量；堿度大于硬度的水質，適當減少純堿和火堿用量；含鎂離子較高的水質，要減少磷酸鈉的用量；硬度大于4毫克當量/升的水質，適當增加栲膠用量，當給水有機物含量高時，減少栲膠用量。當給水硬度大于3～4毫克當量/升，采用復合防垢劑更經濟。

復合防垢劑中各種成分需要根據計算用量進行配置。應該嚴格執行排污制度，堅持每個班都排污否則由于排污不當，鍋內沉積水渣過多，會影響鍋爐水循環，在鍋爐受熱面上生成二次水垢，使鍋爐安全運行受到影響。

3 結論

綜上所述，鍋爐水處理方法的選擇應根據當地水質狀況，依據水樣分析結果，對照國家水質標準，計算得出結論，合理選擇。對于不需除堿的水質，首選鈉離子交換處理。對需要除堿的水質，如：有負硬度的水選擇鈉離子加酸；如碳酸鹽硬度較高，選用石灰-鈉離子交換系統，對原水含鹽量高，先預脫鹽再軟化降堿處理。對一些低壓鍋爐，選用爐內加藥處理，合理調整藥劑配比，做到經濟有效。