我國地域遼闊，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。燃氣鍋爐給水的原水中可能包含的雜質(zhì)有：懸浮物、膠體、有機物、無機鹽、重金屬離子，以及溶解氣體等。如果這種水不經(jīng)任何處理，一旦進入燃氣鍋爐內(nèi)，將會給燃氣鍋爐帶來非常大的危害。

一、燃氣鍋爐給水中雜質(zhì)和水垢對燃氣鍋爐的危害

1.1燃氣鍋爐給水中雜質(zhì)及其對燃氣鍋爐的影響

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、無機鹽受熱或超過其飽和濃度時，就會沉降析出，形成泥渣、水垢，極大影響燃氣鍋爐的傳熱效率和鍋水循環(huán)，燃料浪費、受熱面損壞、燃氣鍋爐燃力下降、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

燃氣鍋爐水逐漸濃縮時，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。常見的燃氣鍋爐水垢主要有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，有時高達50%以上。

②硫酸鹽水垢。主要成分是硫酸鈣，常達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，有時達20%以上。

⑤混合水垢。是各種水垢的混合物。

1.2.2生成水垢對燃氣鍋爐的危害

由于水垢的熱傳導不良，只有鋼的數(shù)十分之一，因而妨礙燃氣鍋爐內(nèi)部的傳熱，降低了燃氣鍋爐的蒸發(fā)能力，而且造成燃料的浪費。燃氣鍋爐鋼板和燃氣鍋爐水管的過熱，不僅引起損傷，而且水垢一般使金屬表面覆蓋不均勻，促進局部腐蝕，造成危險事故的突然發(fā)生，增加檢修費用。

據(jù)測定，結(jié)有1毫米厚的水垢，浪費燃料10%，10千克力/厘米2的燃氣鍋爐，無垢運行時，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℃，此時鋼板強度由40千克力/厘米2降至10千克力/厘米2，導致燃氣鍋爐壓力下降，爐壁發(fā)生龜裂、鼓包、甚至炸破。結(jié)垢嚴重時可堵塞爐管、水路、引發(fā)停爐和燃氣鍋爐爆炸等嚴重事故發(fā)生，停爐引起生產(chǎn)設(shè)備和供暖設(shè)備凍裂也時有發(fā)生。化學清洗除垢時，酸洗不當或酸洗頻繁嚴重影響燃氣鍋爐壽命，并污染環(huán)境。

二、燃氣鍋爐用水管理和軟水處理的重要性

燃氣鍋爐用水的質(zhì)量，是影響燃氣鍋爐安全經(jīng)濟運行的重要因素。燃氣鍋爐能否安全與經(jīng)濟運行，燃氣鍋爐用水管理是非常重要的。燃氣鍋爐給水不進行處理或處理不當，必然在受熱面上結(jié)垢，使爐壁傳熱性能較低，增加燃料消耗，還會產(chǎn)生腐蝕、爆管，甚至引起爆炸事故。燃氣鍋爐給水進行軟水處理，對確保燃氣鍋爐安全經(jīng)濟運行，提高燃氣鍋爐效率，延長燃氣鍋爐使用年限，節(jié)約能源具有很重要的意義。

三、燃氣鍋爐軟水處理

燃氣鍋爐軟水處理的方法有很多種，最常用的方法之一是陽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強酸性陽離子交換樹脂。

3.1燃氣鍋爐軟化水設(shè)備工作原理

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

硬水轉(zhuǎn)換軟化水的化學方程式;

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)備由兩個樹脂罐(主罐和副罐)、流量計、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?？傆幸粋€罐處于工作狀態(tài)，而另一個罐處于再生或備用狀態(tài)。由反洗、再生(吸鹽)、正洗、慢速沖洗(置換)、快速沖洗五個流程組成。

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

②再生(吸鹽)即將鹽水注人樹脂罐體的過程，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(只要進水有一定的壓力即可)。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生。再生時間應(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）。正洗初期實際上是再生的繼續(xù)。

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

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

四、結(jié)論

通過對燃氣鍋爐進行適當?shù)挠盟芾砗蛙浰幚?，大大減輕水垢對燃氣鍋爐主體設(shè)備及附屬管道、閥門等設(shè)備的危害，燃氣鍋爐的檢修費用每年減少了1萬余元，不僅提高了燃氣鍋爐效率，延長了燃氣鍋爐使用年限，而且在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上保證燃氣鍋爐安全有效地運行。