随着我国经济的发展,锅炉越来越广泛的应用于生活和生产的各个领域。锅炉是生产热水或蒸汽的主要换热设备。而水是锅炉的换热介质,锅炉补给水的水质好坏,对于锅炉的安全运行,使用寿命,能源消耗起着至关重要的影响。锅炉对给水水质要求是十分严格的,安装软化水设备的主要目的是控制锅炉补给水的水质,防止或控制锅炉及其附属配件在长期运行中结垢、腐蚀。从而确保锅炉运行质量和锅炉的运行安全,并在提高上述条件下减少锅炉的能源消耗,从而***。
同时应围绕节能角度,采用正确的水处理可以有效去除炉水中的结垢离子,***受热面的清浩,才能确保锅炉安全、有效、经济运行,方可收到更大的经济效益。
一、设备概述
水中钙、镁离子的存在是水温变化时形成水垢的主要原因,软化水设备采用离子交换原理,主要去除水中的钙、镁离子,从而达到软化水质不结水垢的效果.该设备具有性价比高、结构紧凑、自动化程度高、阻垢效果明显等特点,通过实际使用验证是目前可以有效阻止锅炉结垢的设备。
二、软化水设备的工作原理
设备将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成份Ca2+、Mg2+与树脂的Na相交换从而吸附水中的Ca2+、Mg2+ 使水得到软化。软化后的水硬度成份降低,TDS值变化不大。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时,水中的钙、镁离子会与树脂的钠离子发生置换,树脂吸附了钙、镁结垢离子,这时到达树脂层底部的水即是交换后的软水。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)
这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的交换过程。当树脂上交换一定程度的钙镁离子后,树脂就达到了饱和期,这时的软化能力下降,可以用氯化钠溶液(大粒工业盐)进行再生反洗,这样树脂就重新恢复了交换能力,这个过程叫做“再生”。
三、软化水设备的工作流程
通常一套全自动软化水设备的工程循环过种由下列五个步骤组成:
工作(正常产水)—反冲洗—吸盐慢洗(再生)—正冲洗—盐箱注水
工作流程详解如下:
1.工作(正常产水)
原水在一定的压力(0.2-0.6Mpa)、流量下,通过控制器阀腔,进入装有离子交换树脂的容器(树脂罐),树脂中所含的Na+与水中的阳离子(Ca2+,Mg2+,Fe2+……等)进行交换,使容器出水的Ca2+,Mg2+离子含量达到既定的要求,实现了硬水的软化。
2.反冲洗
树脂失效后,在进行再生之前,先用水自下而上的进行反洗。反洗的目的有两个,一是通过反洗,使运行中压紧的树脂层松动,有利于树脂颗粒与再生液充分接触;一是使树脂表面积累的悬浮物及碎树脂随反洗水排出,从而使交换器的水流阻力不会越来越大。
3.吸盐慢洗(再生)
再生用盐液在一定浓度、流量下,流经失效的树脂层,使其恢复原有的交换能力。在再生液进完后,交换器内尚有未参与再生交换的盐液,采用小于或等于再生液流速的清水进行清洗(慢速清洗),以充分利用盐液的再生作用并减轻正洗的负荷。
4. 正冲洗(快速清洗)
目的是清除树脂层中残留的再生废液。
5.盐箱注水
向再生剂箱中注入溶液再生一次所需盐量的水。
以上即是全自动软化设备的完整再生过程,用时大概90分钟,时间分配分别是:反冲洗10分钟,吸盐60分钟,正冲洗10分钟,盐箱注水10分钟。
四、软化水设备技术参数及进出水质
1.设备基本技术参数
进口压力:0.2Mpa—0.4Mpa
工作温度:2℃--50℃
使用电源:220V/50Hz AC
布置形式:单罐或多罐并联
再生方式:顺流再生或逆流再生
操作程序:自动程序控制
使用树脂:001×7强酸性阳离子交换树脂
2、进水水质:
原水硬度:≤0.7mmol/l 总硬度:350mg/l
进水浊度:<10mg/l
入口游离氯:≤0.3mg/l
入口悬浮物:<5 mg/l
入口含铁量:<0.3 mg/l
入口含锰量:<0.1 mg/l
入口水压:0.2MPa~0.4 MPa
入口水温:5℃~45℃
3.出水水质:
进水硬度:≤0.7mmol/l 总硬度:350mg/l
出水硬度:≤0.03mmol/l
对于进水硬度超过0.7mmol/l 且要求出水小于0.03mmol/l需做二次软化处理。
五、工业锅炉用水水质标准GB/T1576-2018.
2018年国家市场监督管理总局和中国***化管理委员会对工业锅炉水质要求进行了重新制定。
本标准规定了工业锅炉运行时的水质要求如下:
1. 热水锅炉水质