我國(guó)地域遼闊，水質(zhì)情況很復(fù)雜，較大多數(shù)是非堿性的碳酸鹽型水，它的鈣硬度占總硬度的70×10-2左右，含鹽量為中等，硅酸鹽含量在20mg/L以下，懸浮物的含量變化較大。燃?xì)忮仩t給水的原水中可能包含的雜質(zhì)有：懸浮物、膠體、有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子，以及溶解氣體等。如果這種水不經(jīng)任何處理，一旦進(jìn)入燃?xì)忮仩t內(nèi)，將會(huì)給燃?xì)忮仩t帶來(lái)非常大的危害。

一、燃?xì)忮仩t給水中雜質(zhì)和水垢對(duì)燃?xì)忮仩t的危害

1.1燃?xì)忮仩t給水中雜質(zhì)及其對(duì)燃?xì)忮仩t的影響

天然水中含有各種雜質(zhì)，按其顆粒大小不同，可以分為三類：懸浮物質(zhì)（顆粒直徑在10-4mm以上）、膠體物質(zhì)（顆粒直徑在10-4～10-6mm之間）、溶解物質(zhì)（粒徑在10-6mm以下），懸浮物、膠體、無(wú)機(jī)鹽受熱或超過(guò)其飽和濃度時(shí)，就會(huì)沉降析出，形成泥渣、水垢，極大影響燃?xì)忮仩t的傳熱效率和鍋水循環(huán)，燃料浪費(fèi)、受熱面損壞、燃?xì)忮仩t燃力下降、清洗量加大。

1.2水垢的形成及其引起的危害

1.2.1水垢的生成

燃?xì)忮仩t水逐漸濃縮時(shí)，溶解度小的鹽類被濃縮而沉淀，作為水垢或淤渣而析出。溶解在給水中的物質(zhì)中，生成水垢和淤渣的主要成分是鈣、鎂的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽及其氫氧化物等。常見(jiàn)的燃?xì)忮仩t水垢主要有5種：

①碳酸鹽水垢。主要成分是鈣鎂的碳酸鹽，以碳酸鈣為主，有時(shí)高達(dá)50%以上。

②硫酸鹽水垢。主要成分是硫酸鈣，常達(dá)50%以上。

③磷酸鹽水垢。主要成分是Ca3（PO4）2。

④硅酸鹽水垢。主要成分是SiO2，有時(shí)達(dá)20%以上。

⑤混合水垢。是各種水垢的混合物。

1.2.2生成水垢對(duì)燃?xì)忮仩t的危害

由于水垢的熱傳導(dǎo)不良，只有鋼的數(shù)十分之一，因而妨礙燃?xì)忮仩t內(nèi)部的傳熱，降低了燃?xì)忮仩t的蒸發(fā)能力，而且造成燃料的浪費(fèi)。燃?xì)忮仩t鋼板和燃?xì)忮仩t水管的過(guò)熱，不僅引起損傷，而且水垢一般使金屬表面覆蓋不均勻，促進(jìn)局部腐蝕，造成危險(xiǎn)事故的突然發(fā)生，增加檢修費(fèi)用。

據(jù)測(cè)定，結(jié)有1毫米厚的水垢，浪費(fèi)燃料10%，10千克力/厘米2的燃?xì)忮仩t，無(wú)垢運(yùn)行時(shí)，管壁溫度為280℃，結(jié)有1毫米厚硅酸鹽水垢后，管壁溫度因熱阻加大而升高至680℃，此時(shí)鋼板強(qiáng)度由40千克力/厘米2降至10千克力/厘米2，導(dǎo)致燃?xì)忮仩t壓力下降，爐壁發(fā)生龜裂、鼓包、甚至炸破。結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)可堵塞爐管、水路、引發(fā)停爐和燃?xì)忮仩t爆炸等嚴(yán)重事故發(fā)生，停爐引起生產(chǎn)設(shè)備和供暖設(shè)備凍裂也時(shí)有發(fā)生。化學(xué)清洗除垢時(shí)，酸洗不當(dāng)或酸洗頻繁嚴(yán)重影響燃?xì)忮仩t壽命，并污染環(huán)境。

二、燃?xì)忮仩t用水管理和軟水處理的重要性

燃?xì)忮仩t用水的質(zhì)量，是影響燃?xì)忮仩t安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。燃?xì)忮仩t能否安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，燃?xì)忮仩t用水管理是非常重要的。燃?xì)忮仩t給水不進(jìn)行處理或處理不當(dāng)，必然在受熱面上結(jié)垢，使?fàn)t壁傳熱性能較低，增加燃料消耗，還會(huì)產(chǎn)生腐蝕、爆管，甚至引起爆炸事故。燃?xì)忮仩t給水進(jìn)行軟水處理，對(duì)確保燃?xì)忮仩t安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高燃?xì)忮仩t效率，延長(zhǎng)燃?xì)忮仩t使用年限，節(jié)約能源具有很重要的意義。

三、燃?xì)忮仩t軟水處理

燃?xì)忮仩t軟水處理的方法有很多種，最常用的方法之一是陽(yáng)離子交換法中的鈉離子交換法，本文所用的軟水處理使用的是001*7強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

3.1燃?xì)忮仩t軟化水設(shè)備工作原理

由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般多采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，將水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置換出來(lái)，隨著樹(shù)脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹(shù)脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。當(dāng)樹(shù)脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生，再生過(guò)程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹(shù)脂層，把樹(shù)脂上的硬度離子在置換出來(lái)，隨再生廢液排出罐外，樹(shù)脂就又恢復(fù)了軟化交換功能。

硬水轉(zhuǎn)換軟化水的化學(xué)方程式;

鈣的去除:Ca CO3+2Na Cl=Ca Cl2+Na2CO3;

鎂的去除:Mg CO3+2NaCL=Mg Cl2+Na 2 CO3;

3.2軟水設(shè)備工作流程

流量型軟化水設(shè)備由兩個(gè)樹(shù)脂罐(主罐和副罐)、流量計(jì)、水力控制閥、鹽箱三部分組成，控制閥控制水路在主罐和副罐之間切換，確保總有一個(gè)罐處于工作狀態(tài)，而另一個(gè)罐處于再生或備用狀態(tài)。由反洗、再生(吸鹽)、正洗、慢速?zèng)_洗(置換)、快速?zèng)_洗五個(gè)流程組成。

①反洗。工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物，把這些污物除去后，離子交換樹(shù)脂才能完全曝露出來(lái)，再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部洗人，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。

②再生(吸鹽)即將鹽水注人樹(shù)脂罐體的過(guò)程，再生的目的是使失效的交換劑重新恢復(fù)交換能力。全自動(dòng)軟化水設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸人(只要進(jìn)水有一定的壓力即可)。在實(shí)際工作過(guò)程中，鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生。再生時(shí)間應(yīng)不少于40min。

③正洗。正洗的目的就是清除交換器中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物(Ca Cl2、Mg Cl2）。正洗初期實(shí)際上是再生的繼續(xù)。

④漫速清洗。硬水經(jīng)控制閥進(jìn)人樹(shù)脂罐，經(jīng)樹(shù)脂層處理過(guò)的水通過(guò)底部的布水器，然后沿著中心的升降管向上，再通過(guò)控制閥流出。

⑤快速清洗。硬水經(jīng)控制閥進(jìn)人樹(shù)脂罐向下，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂層后進(jìn)人布水器沿升降管向上，最后通過(guò)控制閥排水口排出。快速流速比慢速清洗清洗稍快。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)燃?xì)忮仩t進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠盟芾砗蛙浰幚恚蟠鬁p輕水垢對(duì)燃?xì)忮仩t主體設(shè)備及附屬管道、閥門(mén)等設(shè)備的危害，燃?xì)忮仩t的檢修費(fèi)用每年減少了1萬(wàn)余元，不僅提高了燃?xì)忮仩t效率，延長(zhǎng)了燃?xì)忮仩t使用年限，而且在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上保證燃?xì)忮仩t安全有效地運(yùn)行。