鍋爐軟化水硬度控制標(biāo)準(zhǔn)

不管鍋爐的類型，操作壓過(guò)或總系統(tǒng)如何，鍋爐的進(jìn)料或補(bǔ)充水都需要外部處理。不管外部水處理程度如何，仍需進(jìn)行內(nèi)部化學(xué)處理。但外部處理可降低化學(xué)試劑用量和總操作成本。本文主要介紹軟水設(shè)備的使用。

硬度控制：

形成水垢的主要原因是隨溫度升高，成垢鹽的溶解性下降，因此，鍋爐操作的溫度（和壓力）越高，結(jié)垢鹽越不溶解。用外處理（軟水機(jī)）的方法或者防止水垢的生成，然而，不管效率多高，沒(méi)有什么外軟化系統(tǒng)可合適地保護(hù)鍋爐以免結(jié)垢，需要內(nèi)處理（化學(xué)處理）來(lái)作為有效控制鍋爐結(jié)垢措施的補(bǔ)充。在任何情況下，即使用了軟水機(jī)，進(jìn)料水中仍會(huì)含有少量的硬性物質(zhì)，因此總是需人使用專門(mén)化學(xué)公司等的化學(xué)處理劑。鍋爐中水垢的存在相當(dāng)于散布了一層絕熱薄膜，隔斷了熱從爐子氣到鍋爐水的傳導(dǎo)途徑。絕熱層的存在阻滯了熱傳導(dǎo)，使鍋爐效率下降。

1980所水質(zhì)協(xié)會(huì)關(guān)于通常家用熱水機(jī)的研究表明，當(dāng)有水垢存在時(shí)，對(duì)熱傳送有嚴(yán)重的影響。在這些系統(tǒng)中形成水垢，對(duì)氣體操作單元要多用22%的BTU，對(duì)電操作系統(tǒng)要多用17%的BTU。比水垢引起熱損失更為嚴(yán)重的影響是水垢引起鍋爐金屬過(guò)熱，從而使管道破壞，這種情況產(chǎn)生的后果是耗資維修和鍋爐老化。在現(xiàn)代高速熱傳送的鍋爐中，即使極薄的水垢層也會(huì)引起管道金屬溫度下的嚴(yán)重蒸發(fā)，垢層阻凝了熱從爐子流向鍋爐水。這種熱阻導(dǎo)致金屬溫度迅速上升到破壞點(diǎn)。由于金屬處在壓力下，這種破壞不僅是昂貴的，而且也是非常危險(xiǎn)的。

在本技術(shù)發(fā)表中提供的有關(guān)數(shù)據(jù)基于這樣的事實(shí)，對(duì)任何存在的水垢都必須充分考慮。如前所指出，用內(nèi)處理（化學(xué)處理）或外處理（軟水機(jī)）的方法可防止在鍋爐內(nèi)形成水垢。然而，單用內(nèi)處理較貴，在硬度水平較高時(shí)耗資更大。在化學(xué)處理程序中結(jié)合使用軟水機(jī)，是鍋爐水質(zhì)控制最有效、可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的方法。

軟化水的再生液溫度：

一般均在常溫下再生。陰樹(shù)脂再生時(shí)，所用再生液的溫度和再生時(shí)間，對(duì)再生程度的影響要比陽(yáng)樹(shù)脂大。當(dāng)原水中Si02<ΣA<10%，加熱堿液不經(jīng)濟(jì)Si02<ΣA比值升高時(shí)，加熱堿液除硅效果明顯提高。陰離子交換樹(shù)脂提高再生液的溫度可以改善對(duì)硅酸的再生效果和縮短再生時(shí)間，但溫度太高易使樹(shù)脂的交換基團(tuán)分解，影響其交換容量的使用壽命。

實(shí)踐證明，再生和清洗的最佳溫度對(duì)于工型強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂為35~50℃II型為（35士3）℃在動(dòng)態(tài)陰離子交換過(guò)程中，HSiO-3在樹(shù)脂層中的分布情況與其他陰離子有些不同。HSiO-3雖然主要是被下層的陰樹(shù)脂吸附著，但就是在最上層的樹(shù)脂中也有少量吸附。同理，再生時(shí)，樹(shù)脂層中硅酸氫根被置換出來(lái)的速度也就比較緩慢。堿液不加熱要增加再生劑的耗量。弱堿陰樹(shù)脂D354-FC工作交換容量與水溫、運(yùn)行流速關(guān)系。水溫對(duì)砂3弱酸樹(shù)脂交換容量的影響（雙室浮床，HCl2%~3%再生流4-6m/h）。

再生液的濃度和流速

再生液流速涉及再生液和樹(shù)脂的接觸時(shí)間，直接影響再生效果。在離子交換器中，再生液的流速一般控制在4~8m/h。如果再生液和樹(shù)脂的接觸時(shí)間不夠，可調(diào)整再生液的濃度和流速，必要時(shí)修改設(shè)備直徑。

強(qiáng)型離子交換樹(shù)脂的再生濃度一般采用2%-5%，弱型離子交換樹(shù)脂容易再生，對(duì)再生效率影響不大，再生濃度一般采用0.5%一5%。

強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂的再生流速sυ=2~4，再生時(shí)間與運(yùn)行時(shí)進(jìn)水中的Si02%有關(guān)。

置換

樹(shù)脂再生后，再生系統(tǒng)管道與樹(shù)脂層內(nèi)殘存一定量的再生劑，需用水（或去離子水）進(jìn)行清洗，這個(gè)過(guò)程也稱為“置換”清洗水量是系統(tǒng)、設(shè)備自用水量的一部分。置換過(guò)程中的需水量。

舉例說(shuō)明：

1.假設(shè)您的進(jìn)水硬度為10GPG（170MG/L），水溫加熱至60，并且您每天用水量為1500加侖5.6775噸），那么，每年的結(jié)垢量為60磅（27.18公斤）。（約℃

2.假設(shè)您的進(jìn)水硬度為25GPG，水溫加熱至52℃，并且您每天用水量

為2100加侖（約7.9485噸），那么，每年的結(jié)垢量為32磅X2.5=80磅。

水垢的隔熱后果鍋爐使用硬水而導(dǎo)致結(jié)垢的現(xiàn)象是一個(gè)遞增的過(guò)程，與此相反，鍋爐受熱的效率則遞減。鍋爐節(jié)垢以后就會(huì)在熱源和水之間形成一個(gè)隔熱層，其結(jié)果就是上圖所示的熱導(dǎo)性能降低。研究證明，1/8的水垢可使熱導(dǎo)功能降低30%。