软化水在锅炉水处理中的应用研究

  我国是工业大国，作为工业心脏的锅炉在我国的研究备受重视，我国已经成为世界上拥有锅炉最多的国家。为了避免工业锅炉问题频繁发生，保证工业安全生产，处理锅炉水问题不容置缓。

一、硬水对锅炉的影响

  锅炉使用硬水，容易使锅炉的炉壁产生水垢，这种水垢又是不溶性沉淀物形成的。由于水垢的导热性比较差，因此对锅炉的传热也会产生影响。通过实验表明如果供热锅炉的炉壁水垢达到一毫米，那么锅炉在供水时消耗的煤量要比正常消耗多出3%左右[2]。另外锅炉中产生的水垢还会影响锅炉水管，一旦水管存在水垢，那么水管的流通截面会严重减小，水的流动阻力也会加大，从而影响水循环的正常工作。

  如果对供热锅炉的水垢不及时进行处理，还会给锅炉带来安全隐患。水垢在锅炉形成后，如果停留的时间过长，有可能导致结垢的形成，而结垢容易引起锅炉腐蚀问题，从而影响锅炉的寿命和材料的浪费[3]。锅炉水垢的消除需要大量的人力和财力，因此为了避免不必要的人力和财力的浪费，使用软化水作为锅炉水是可行的。

二、硬水软化分析

  硬水是指Ca2+和Mg2+含量较多的水，Ca2+，Mg2+含量较少的则成为软水[5]。硬水对锅炉的影响主要是因为硬水容易产生水垢，导致锅炉传热性变差，降低锅炉的热效率。

1.实现硬水软化的方法

  离子交换法：离子交换是以阳离子交换树脂的方法，把水中的钙离子和镁离子从水中脱离出来。因为钠盐的溶解度高，能够避免水垢在高温中形成。这种方法产生的效果稳定，可以把水的硬度降到0。膜分离法，这种方法是通过钠滤膜过滤水中的钙离子和镁离子，能够从根本上降低水的硬度，软化硬水[5]。膜分离法效果稳定，但是水压力有比较高的要求，而且投资的成本和运行成本很高，工业很少采用这种方法。石灰法：石灰可以净化水，因此在水中加入石灰，在一定程度下可以达到硬水软化的效果。电磁法：电磁法是指在水中使用磁场，改变钙离子和镁离子的特性，以达到阻止水垢形成的效果。这种方法使用的设备投资小，而且安装方便，但在处理硬水软化时产生的效果不稳定，衡量的标准也不统一，处理水的时间有限制。这种方法多用于商业行业，例如，处理空调冷却水，工业生产中还没有使用该方法。加药法：加药法是在水中加入除垢剂，改变钙离子和镁离子的特性，阻止水垢的积压[6]。使用这种方法清理水垢，一次性的投入少，但是如果处理的水量增多，成本也就增加。而且，最关键的是加入了一定的除垢剂的水不能用于饮用和食品加工，这就限制了水的应用范围[7]。

三、硬水软化的应用原因

  当前工业硬水作为锅炉用水十分普遍，但是为什么要使用软化水作为锅炉的补给水这里做出分析。

  因为软化水的检验指标比较单一，检验的方式十分简单，因此能够随时对水进行检验[8]。这里要注意的是使用加药法进行硬水软化时，由于实践过程中对水垢检验十分不便，因此使用这种方法时容易造成检验困难。这也是工业较少使用这种方法进行硬水软化的原因。

  其次，因为软化水处理主要是以水中的钙离子和镁离子的去除为主，许多工业认为对不同性质的水的处理方法可以一样，但是严格来说，不同方法对水垢的处理产生的效果是不一样的]。例如，使用加药法就要根据水质决定加药的数量，以免造成不利影响。

  工业锅炉的热水如果不进行软化，容易产生严重后果。在实际情况中，由于种种原因，热水锅炉内容易出现汽化问题，汽化区域是最容易形成水垢的区域，水垢堵塞锅炉管路，就会因为气压升高导致锅炉爆炸。同时，汽化又可促进水垢形成，使传热恶化，致使锅炉金属受热面过热，强度下降，最终导致锅炉爆管。因此热水锅炉必须使用软化水。

四、结论

  从文中对硬水软化的方法和原理分析得出，硬水软化在工业锅炉使用中发挥着重要作用。工业要不断的完善硬水软化的方法，保证锅炉的水处理，确保工业生产顺利进行。

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