【摘 要】随着国民经济的快速发展，水资源短缺，水质污染，在全国各地矛盾日益突出，因此锅炉水质处理工作，具有十分紧迫的现实意义。本文就不良水质对锅炉的危害进行分析，并探讨了锅炉水处理的方法。

【关键词】锅炉；水质；危害

锅炉水处理是指对进入锅炉之前的水，即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理，并对锅内水质进行调整，使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。

1.水质不良对锅炉的危害

1.1锅炉的结垢

锅炉是一种热交换设备，它起到将燃料燃烧时放出的热量传递给水，从而产生蒸汽的作用。如果水质不良，受热面上就形成水垢，水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的，导热系数越大，说明导热能力越强。

水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此锅炉结垢产生以下几种不良后果：①浪费燃料。锅炉结垢后，使受热面的传热性能变差，为保持锅炉额定参数，就必须多投加燃料，因此浪费燃料。②受热面损坏。结了水垢的锅炉，受热面两侧的温差增大，金属壁温升高，强度降低，在锅内压力作用下，发生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。③降低锅炉出力。锅炉结垢后，水垢的生成还会减少受热管内流通截面，增加管内水循环的流动阻力，严重者甚至完全堵塞。这就破坏了锅炉的正常水循环，妨碍锅炉内部的传热，降低锅炉的蒸发能力。因此，锅炉出力就会降低。

1.2腐蚀

锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀。结果使这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属，强度显著降低。因此，严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。同时还由于金属腐蚀产物转入水中，使水中杂质增多，从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，结成的垢又会促进锅炉的腐蚀。此种恶性循环会迅速导致爆管等恶性事故。

1.3汽水共腾

蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现象，称为汽水共腾。一般蒸汽的含盐量可以被忽略，即在高压蒸汽中，也只含有少量的盐类。但在锅炉汽、水分界处产生泡沫或发生汽水共腾现象，蒸汽甚至能直接把泡沫带走，这样就引起蒸汽大量带水，造成蒸汽含盐量急剧增加。这些被带出的盐分在用汽设备中发生沉积，影响传热，损坏设备。从锅炉本身的运行来说，产生泡沫或汽水共腾，会使水位计内水位剧烈波动，甚至看不出水位；蒸汽管内有严重水汽现象，从而是影响锅炉安全运行。

2.锅炉水处理的方法

锅炉水处理主要包括补给水（即锅炉的补充水）处理、凝结水（即汽轮机凝结水或工艺流程回收的凝结水）处理、给水除氧、给水加氨和锅内加药处理4部分。

2.1补给水处理

因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3％，供热锅炉的补给水量可高达100％。补给水处理流程如下：①预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。

通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。②软化：采用天然或人造的离子交换剂，将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。③除盐：随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉给水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。化学除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子（H＋）和阴离子（OH－）发生变换后被除去。

当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。

2.2凝结水处理

凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。其典型的处理流程为凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25％～100％；对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。

凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。

2.3给水除氧

锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧，就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时，气体在水中的溶解度降低，使气体从水中逸出，排入大气。

按工作压力来分，应用较多的热力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。热力除氧时水必须加热到饱和温度，除氧水的表面积要大（如采用淋水或雾化播散装置），以便逸出的气体能够迅速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进行。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步减少。

2.4给水加氨和锅内加药处理

经补给水处理、凝结水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进行锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。

【参考文献】

［１］郝景泰，于萍，周英.工业锅炉水处理技术[M].北京：气象出版社，2000.

［２］鹿道智.工业锅炉司炉教程[M].北京：航空工业出版社，2001.