供热锅炉水处理

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供热锅炉水处理是确保锅炉安全、高效运行的重要环节。由于锅炉用水直接与金属接触，若水中含有杂质、硬度离子或溶解气体，可能导致结垢、腐蚀和汽水共腾等问题，影响锅炉的热效率和使用寿命。因此，对锅炉用水进行科学处理至关重要。

锅炉水处理主要包括以下几个方面：软化处理、除氧处理和加药处理。软化处理通过离子交换法去除水中的钙、镁离子，防止水垢形成；除氧处理采用热力除氧或化学除氧方式，减少水中溶解氧含量，避免金属腐蚀；加药处理则是在锅内添加阻垢剂、缓蚀剂等化学品，进一步抑制结垢和腐蚀现象。

此外，锅炉补给水的质量也需严格控制。通常使用反渗透（RO）或蒸馏法对原水进行深度净化，以满足锅炉用水标准。在实际操作中，还需定期监测水质指标，如pH值、硬度、溶解氧和氯离子浓度等，并根据检测结果调整处理工艺。

通过科学的水处理措施，可以显著降低锅炉运行中的故障率，延长设备寿命，同时提高能源利用效率，实现节能减排的目标。这不仅有助于企业降低成本，还符合绿色环保的发展趋势。因此，供热锅炉水处理已成为现代工业锅炉管理中的关键内容之一。

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钠离子交换的缺点只能使原水软化，而不能除去水中碱度为保证锅水碱度，导致锅炉排污量增大氢—钠、氨—钠及部分钠离子交换系统软化水、降低碱度和含盐量

一、氢－钠离子交换原理及系统

1.氢离子交换软化、除碱原理原水经氢离子交换剂进行离子交换的化学反应式为

失效后的离子交换剂，用1％～2％H2SO4或5％HCl作还原剂，使交换剂恢复成HR

HT转变成水和CO2，达到了除硬、除碱和降低盐分的目的。其除盐、除碱量与原水中HT的摩尔数相等HFT转变为游离酸，产生的酸量与原水中的HFT的摩尔数相等

2.氢－钠离子交换系统

通常与钠离子交换联合使用，使游离酸与经钠离子交换后产生的碱相互中和除硬、除碱三种系统并联/串联/综合

运行关键控制好原水水量分配比例理论上，应使产生的酸和碱度完全中和实际上，为避免混合后出现酸性水，应保留0.3～0.5mmol／l的残留碱度

应在钠离子交换器前设置除气器，否则CO2形成碳酸后流经钠离子交换器，出水碱度重新增高

串联系统设备投资高并联系统只有部分原水进入钠离子交换器，串联系统全部原水最后都要通过钠离子交换器；并联系统需严格控制水量比例，才能避免混合水呈酸性

在同一个交换器中同时装有HR和NaR交换层，也称双层离子交换剂原水先流经上层HR离子交换剂，使水呈弱酸性，再流经NaR离子交换剂，吸收酸性水中的氢离子及除去残余硬度

交换剂失效后，先用一定量酸液还原，使上层变成HR型，再用食盐还原——H+比Na+活性大，不会被置换出来

第六节锅内加药和其他水处理

锅内加药水处理将药剂直接投加到锅内或给水箱、给水管道中，使给水中的结垢物质经化学、物理作用生成松散、非粘附性的泥渣，通过排污将其排除，从而达到防止结垢或减轻锅炉结垢和腐蚀的目的钠盐法有机胶法复合防垢剂

采用物理方法来达到消除水中硬度或改变水中硬度盐类的结垢性质磁化法——外磁式磁水器水中钙镁离子受磁场作用后，破坏了它们与其他离子之间静电吸引的状态，导致结晶条件的改变，不会生成坚硬水垢，形成松散泥渣，随污泥排出

高频水性改变法除垢器壳体为阴极，钢管制成，壳体中心装有金属阳极电子电源产生高频电磁场

防垢——高频电磁场对流过的水进行处理，改变水原来的缔合链大分子结构，使水分子间的氢键断裂形成单个分子；水中溶解盐的正负离子被单个水分子包围，运动速度降低，有效碰撞减少，静电引力下降，钙镁离子无法与碳酸根结合除垢——水体吸收大量被激活的电子，使水的偶极矩增大与盐类离子的亲合力增加，管壁上原有的水垢逐渐软化以至脱落阻锈、杀菌和灭藻——溶解在水中的氧分子被单个水分子所包围，切断了金属腐蚀和微生物生成所需要氧气的来源

包括锅炉给水系统和锅炉本体的腐蚀均匀腐蚀/不均匀腐蚀腐蚀——金属表面和其周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象化学腐蚀过程中没有电流产生，是纯粹的化学反应电化学腐蚀过程中有电流产生

水中存在O2Fe+2H2O=Fe(OH)2+H22H2+O2=2H204Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓水中同时存在CO2Fe(OH)2+2CO2=Fe(HCO3)24Fe(HCO3)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8CO2

水中溶解氧、二氧化碳气体对锅炉金属壁面产生局部腐蚀，须采取除气措施气体溶解定律——任何气体在水中的溶解度与此气体在水界面上的分压力成正比水面上某种气体分压力愈小，则该气体在水中的溶解度愈小水温愈高，气体在水中溶解度愈小常用除氧方法热力除氧——加热至沸腾真空除氧——真空状态达到沸点解析除氧——将界面空间充满不含氧的气体化学除氧——水中加药消除溶解氧

将容器中的水在定压下加热到沸点，水面上的蒸汽分压力近似等于水面上的全压力，氧气及其他气体的分压力趋近于0此时氧气及其他气体在分中的溶解度很小，即可以被分离出来除氧、二氧化碳、氨和硫化氢等气体

热力除氧器的构造和工艺流程

微正压工况下运行(0.02MPa对应汽水饱和温度102～104℃)微正压——便于排气；防倒吸设置水封式安全阀——防超压

脱气塔——软水的加热和除气增大汽水接触面积；维持足够的沸腾时间以排气喷雾填料式脱气塔贮水箱——贮存已除氧水和兼作锅炉给水箱(30~90min锅炉给水量)应始终保持沸腾状态，以防氧气重新溶解——从贮水箱底部引入再沸腾蒸汽管，用蒸汽直接加热除氧水以弥补水箱的散热损失排气冷却器——回收从脱气塔顶部随气体一起排出的蒸汽热量当除氧器进水温与除氧后的温差＞8~10时安装

除氧水箱水面至锅炉给水泵轴心线间的正水头Hz(m)计算Hz=(hλ+hf+△pg).100hλ——水泵吸水管道的阻力，MPahf——水泵的汽蚀余量，MPa△pg——除氧水箱压力瞬变裕量，0.003~0.005MPa

利用低温水在真空状态下达到沸腾，达到除氧、减少锅炉房自用蒸汽的目的蒸汽喷射泵或水喷射泵关键控制水温——水温高于对应饱和温度0.5～1℃所需真空度保证——密封、液位稳定不耗蒸汽、充分利用省煤器、需考虑气蚀

将不含氧的气体与要除氧的软水强烈混合，使软水中的氧就扩散到无氧气体中去装置简单、设备耗钢和成本低、运行费用低、省煤器作用大

钢屑除氧使含有溶解氧的水流经钢屑过滤器，钢屑与氧反应达到目的3Fe+2O2=Fe3O4效果好坏接触时间、水温、钢屑压紧程度药剂除氧电化学除氧

第九节锅炉的排污及排污量计算

符合锅炉给水水质标准的锅炉给水中风力发电基础大体积混凝土冬季施工方案，总含有微量溶解固形物，随着不断蒸发、浓缩、锅水中的杂质浓度越来越高，易形成水垢、水渣、泡沫等

放掉一部分高浓度的锅水，补充等量符合水质要求的给水，以保持锅水符合规定的标准连续排污（表面排污）——排除锅水中的盐分杂质。连续排污管设在上锅筒正常水位线下80～100mm处定期排污（间断、底部排污）——主要是排除锅水中的水渣，同时也可以排除盐分。定期排污管设在下集箱或锅筒的底部在小型锅炉上，通常只装设定期排污管

锅炉排污量的大小，和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大，锅炉所需要的排污量愈多排污量的计算，没有凝结水按碱平衡计算：(D+Dps)Ags=DpsAg+DAq

蒸汽含碱量极小，Aq≈0

排污率——排污量对蒸发量的百分比

涂料防水工程施工工艺P的选用P＝max{P1、P2}P≤10％如有凝结水回收

热量应充分利用一般设连续排污膨胀器。将锅筒排污水连续排至膨胀器内，压力降至0.2MPa，汽化产生二次蒸汽二次蒸汽可作为热力除氧器的汽源，也可预热锅炉给水或供其他需要用热的设备；分离出来的饱和水通过水－水换热器，预热锅炉给水，降温后的排污水排入排污降温池

排污周期性，且排污时间短，一般直接排入排污降温池，与锅炉房内各种低温度排水或自来水混合降温至40℃后，排入城市下水道大型锅炉房宜设置定期排污膨胀器（工作压力0.15MPa），回收一部分热量定期排污宜在锅炉低负荷时进行