锅炉水处理技术应用进展

探究锅炉水处理技术应用与进展

【摘要】文章分析了当前锅炉水处理过程中的几个重要环节：水的预处理、水的软化、除盐及除氧；重点介绍了水的离子交换软化工艺和反渗透除盐技术的应用；最后展望了锅炉水处理的技术发展趋势。

【关键词】水的预处理水的软化反渗透除氧新发展

0 引言

锅炉作为热源的重要设备之一，其运行的安全性与稳定性都直接影响着供热系统的安全。不论是工业锅炉还是电站锅炉，都存在着锅炉水处理的重要工艺过程，锅炉水处理的主要任务就是通过水质处理，供给锅炉数量足够、质量合格的水，同时监测蒸汽品质，及时发现和消除设备故障，防止因水汽品质不良而造成锅炉汽水系统腐蚀、结垢、积盐和污堵等现象的发生，提高锅炉的传热效率，确保锅炉安全经济运行。因此，水处理的好坏直接影响着锅炉的工作效率，做好锅炉的水质处理，进行水处理技术的不断革新，才能不断提高锅炉的工作效率，提升企业的经济效益。

1 锅炉水处理的重要性

锅炉水处理一直是锅炉房建设的一项重要工作，锅炉水处理的好坏直接关系着锅炉能否安全运行，关系着锅炉的使用寿命，如不能很好地控制锅炉水质，就会给锅炉安全经济运行带来严重的影响。水处理不当给锅炉所造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾，水垢是影响锅炉工作效率的一个重要因素。鉴于水垢的重大危害：

降低热效率，浪费燃料；引起金属受热面过热，损坏锅炉受压元件，缩短锅炉使用寿命；破坏锅炉正常的水循环，增加维修费用；为腐蚀创造条件等。因此，做好锅炉水质处理，是防止锅炉结垢和腐蚀，避免发生重大安全事故的重要方法。

2 锅炉水处理技术的应用

当前锅炉的水处理技术应用最广泛的是水的预处理、水的软化、除盐、除氧等工艺。水的预处理目的是，除去水中的悬浮物及胶体物质，使水得到澄清，或者预先除去部分硬度。水的预处理工艺流程一般包括：混凝、沉淀（软化）和过滤处理。原水经过预处理之后，水中大部分的悬浮物和胶体物质已得到去除，但水中还存在

ca2+、mg2+等离子杂质，这些杂质的存在都会对锅炉的正常运行造成安全隐患。因此，水质软化是锅炉水处理的重要环节。对于工业锅炉，应用最普遍的方法是钠离子交换软化法，通过钠离子交换除去水中的硬度物质，使水得到软化，以防止锅炉结垢。进行钠离子交换过程的设备为钠离子交换器，用于除去水中钙、镁离子。钠离子交换器的工作原理是利用离子交换反应的可逆性：当水流通过钠型交换剂层时，水中的ca2+、mg2+与交换剂中的na+进行交换反应，使硬水变成软水，而交换剂则变成钙镁型失效树脂；当交换器内的交换剂几乎都失效后，则用再生剂进行再生，即用na+将失效树脂中的ca2+、mg2+再置换出来，以恢复其软化能力。

钠离子交换反应的工作原理用离子反应式表示为：

碳酸盐：2nar+camg（hco3）2=camgr2+2nahco3

有效树脂硬水失效树脂软水

非碳酸盐：2nar+camgso4=camgr2+na2so4

有效树脂硬水失效树脂软水

2nar+camgcl2=camgr2+2nacl

效树脂硬水失效树脂软水

其中r：为钠离子交换剂中的复合阴离子根。

从上面的反应可以看出，水质软化过程只是对水质进行了软化处理，因生成的钠盐，只是达到去除水中硬度的目的，而电站锅炉的水处理中，不光需要除去水中的硬度物质，还需要除去水中的其它各种盐类杂质。

目前使用较为广泛的除盐技术是反渗透除盐，反渗透是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。此种膜分离技术是在分子水平上对于不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离。反渗透除盐的工作原理是：原水以一定压力通过反渗透膜，半透膜只允许水通过而阻止溶解固形物（盐类杂质）通过，水透过膜的微小孔径，经收集后得到淡水，而水中的杂质在浓溶液中浓缩被排出，从而将盐类杂质和水分离开来。反渗透膜可有效地去除水中的可溶性固体、金属氧化物、胶体物质、微生物及有机物，去除率高达98%～99%。当原水中含盐量大于400mg/l时，用反渗透工艺进行预脱盐较为经济合理，可以提高整个除盐水系统的制水量。反渗透技术之所以广泛应用，是因为其无可比拟的优越性，经过大量生产实践验证，微滤膜、超滤膜、纳滤膜所截留的只是水中的某几种物质，而

反渗透膜截留的对象是所有的离子，让水透过膜，出水为无离子水，可以直接应用于对水质要求高的生产线。

锅炉给水的除氧技术主要应用于电站锅炉和额定蒸发量大于或

等于10t/h的工业锅炉，使给水含氧量降低到最低水平的方法主要有热力除氧法与化学除氧法。热力除氧法是采用热力除氧器将水中溶解氧除去，它是给水除氧的主要措施，其原理是：利用亨利定律，在敞开设备中将水加热到沸点，使水沸腾，这样水中溶解的氧就会解析出来；化学药剂法除氧是在给水中加入还原剂除去热力除氧后给水中残留的氧，是给水除氧的辅助措施。

3 锅炉水处理技术的新发展

锅炉的水质处理一直以来都是牵动节能技术发展的一个重要课题。在以往的水质处理过程中，仅仅只涉及到了水质的预处理与化学处理方法。今后的水质处理工艺会更加完善，生化联合处理技术的发展，物理化学的处理方法层出不穷，反渗透膜技术的发展为水质的电离处理开辟了一个新的方向。而解吸式除氧器的出现，更是为水中溶解氧的去除提供了一个新的方式。磁化器等物理化学方法的结合处理设备为水质处理提供了一个新的技术发展方向，联合处理技术将是水质处理的重要研究方向，也是提高水处理效果的重要措施。而综合防垢剂法是目前使用比较新颖的方法，且效率较高，该方法是将氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠及栲胶配合使用组成复合防垢剂，根据锅炉给水水质，按不同配比混合后投入锅炉进行锅内水处理。除此之外，对于工业锅炉给水的软化处理，在使用较为广

泛的离子交换软化法之外，还有许多方法，且这些方法在软化过程中具有各自的特点。

4 结语

本文分析了锅炉水处理的主要工作内容，从水的预处理、水的软化、除盐及除氧等方面论述了锅炉水质处理的技术特征，重点剖析了水质软化处理工艺和反渗透除盐技术。最后对锅炉水质处理的各种新技术发展作了介绍和概括。

参考文献：

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[3]李晓光等.《锅炉给水处理技术》.大连理工大学出版社，1994.