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摘要：水处理在工业锅炉的安全运行中起着重要作用，处理后的水的质量与锅炉的安全运行直接相关，但是许多用户对此并不理解或者感觉不到。所以由于水资源管理不善，常常无法保证锅炉的安全运行，因此有必要对水的处理进行控制以保证水质。
关键词：水处理；工业锅炉；重要性；常用水处理方法
饮用水的质量直接关系到锅炉的安全运行，许多用户却忽略了这一点，这一点便强调了清洁锅炉的重要性，水质不好容易导致锅炉无法正常工作。
1锅炉水处理的目的
锅炉水净化的目的是去除锅炉中的有害杂质，防止锅炉腐蚀并保持良好的蒸汽质量，这可以确保锅炉的安全运行。此外，出色的水质管理可确保锅炉延长其使用寿命，节省燃料，确保蒸汽质量[1]。
2锅炉水质不良的危害
（1）每次锅炉的水垢增加1毫米，就会多消耗5％至8％的燃料，结果便会导致传热效率降低，并且受热面的破坏会使得加热的表面的温度超过允许的极限。（2）金属压力表会因锅炉腐蚀而损坏，腐蚀会通过加热表面上的腐蚀影响热传递。另外，由于蒸发，管道会变热，从而引起诸如系统腐蚀或对蒸汽循环系统的影响之类的问题，这些问题可能会影响温度和水位[2]。
3水处理对于工业锅炉运行的重要性
3.1目前国内锅炉水处理的形势
在现代工业生产中，自来水通常用作锅炉水，但自来水包含许多镁和钙离子。由于锅炉的高温和高压，可能会发生化学反应或化学变化，从而干扰锅炉的正常运行。此外，根据国内外专家的相应分析，水垢每增加1毫米，就会发生7％的燃油损失。据估计，国家公司生产的80万多台工业锅炉由于水质太差，大量浪费了燃料。
3.2锅炉水的有效处理对生产的影响
尽管工厂中经常使用自来水，但其中含有大量的钙或镁离子，因此，由于工厂大气中的高温和高压，化学反应会发生，最终形成化学晶体，最终变成水垢。水垢的存在显着降低了锅炉的热导率，同时显着降低了燃料效率，破坏了锅炉的正常运行，并最终威胁了锅炉的安全。因此，有效的锅炉水处理可以轻松地减少锅炉中的水垢形成，并确保锅炉的正常和安全运行[3]。
4工业锅炉常用的水处理方法
工业锅炉中常用的水处理方法是锅炉水内处理和锅炉水外处理。将非锅炉原水软化后，可以根据要求将水供应到锅炉，典型的工业水处理厂包括钠软化器和反渗透净水设备。处理容器中的水需要将药物直接倒入锅炉中，该药物可通过与锅炉中的杂质，金属或其他物质直接反应来减少和防止金属腐蚀。
4.1钠离子交换软水设备
为了降低水的硬度，可以将钠离子与钙和镁离子一起用钠交换水软化器处理。控制阀可以在特定时间自动工作，如果控制阀出现故障，则应使用盐水去除离子交换树脂，以恢复交换能力。在软化过程中，原水通过钠热交换器，并与钠离子和树脂接触，捕集Ca2 +和Mg2 +。反应如下：
Ca2+（Mg2+）+2NaR→CaR2（MgR2）+2Na+
在再生过程中，当链交换树脂达到很高的饱和状态时，应立即用6-10％的NaCl盐将其重新活化，以释放细胞盐中所含的Na离子。取而代之。反应如下：
CaR2（MgR2）+2Na+→Ca2+（Mg2+）+2NaR
洗掉由于反应而形成的许多水溶性盐，此时可以调节流量使其不是3〜5m / h，并且速度可以增加到10〜15m / h。钠软化器的工作过程如下。供水：未经处理的水进入水箱，引起去除反应，形成软水。可清洗的保护层：水渗入层的底部，释放出树脂并去除细小的灰尘。盐水再生综述：使用高树脂浓度可再生和修复某些钠粘合剂。NaCl除去残留的盐树脂。水平衡受到干扰，由于反应，导致形成各种水溶性盐。再生：将水倒入桶中以溶解盐分，以进行下一次再生。
4.2反渗透净水设备
这是一种将液体与反渗透膜分离的技术。水（浓缩液）入口处的工作压力高于自然渗透压，当工作压力高于自然渗透压时，溶液浓缩部分中的水分子将沿相反方向流动。在相反的方向上，水分子（浓缩液）穿过倒置的膜，以将其纯化为溶液薄板。反渗透水净化设备旨在净化水，例如，渗透的第一阶段为每次2小时。该过程中的步骤的详细信息：
初级喷涂系统：带有石英砂过滤器，可去除污垢，锰，铁锈，胶体，悬浮固体和其他对锅炉有害的物质。
二级处理系统：使用活性炭过滤器过滤水中有害于人体的有机物和其他污染物。
三阶段预处理系统：通过调节树脂，可以降低水的硬度并软化水质以避免松弛，吸收树脂后，系统会自动清理并工作。
四阶段预处理系统：使用精密过滤器可以满足精密过滤系统对水的渗透要求，从而获得最佳效果。再生膜的孔径仅为0.0001微米，可以去除有害的可溶性固体，细菌，病毒等。固体去除率也达到99.6以上，可以满足要求，模块的侧面装有安全过滤器，高压泵和用于反应的隔膜。首先，进气装置向膜元件提供足以进行反渗透的压力，以克服压力和接触阻力并达到标称水流量[4]。
4.3锅内水处理
根据GB / T1576-2018“工业锅炉水质”标准，该锅炉必须用于自然循环锅炉和蒸汽输出量小于4 t / h且标称蒸汽压力小于1.0的锅炉。使用方法必须确保锅炉的平均总加热表面不超过0.5毫米/年。添加廉价的化学物质到锅炉里是这是可以实现的，其中净水装置便是一种简单的方法。锅炉水的化学处理通常不能反映锅炉水的质量，必须处理废水，否则，炉渣和淤渣的形成会降低该锅炉的水质，并导致硬度过高。在大多数情况下，使用的药物包括多磷酸盐，多羧酸盐，无机盐，腐蚀剂等。这些有机分子通常称为水软化剂或防锈剂，可能需要的剂量不大。此外，根据水质测试的结果，有必要在添加化学药品后立即及时检查水质，使得锅炉中水的pH值应在10到12之间，总碱度应在6到26 mmol / L之间。并且操作员需要认真负责，必须定期抽出废水并至少更换一次，建议在30-60秒内抽出废水。如果由于排水管中的排水管而导致水位没有明显变化，有必要检查旧模板是否坍塌或管道堵塞的原因，如果管道堵塞，必须及时采取预防措施，对其中的水进行定期检查，通常需要每6个月打开一次锅炉，检查水质。如果发生问题，则必须确定原因，并最终从锅炉中完全清除可吸收的炉渣。
4.4有机胶体处理法
工业锅炉中最常用的有机胶体是腐植酸钠和栲胶。它们都包含许多通过分子结构的部分水解形成的羟基和羧基。钠的分子组成和分子量是可变的，它可溶于水，水溶液呈褐色，略带碱性。在碱性条件下，羧酸钠或氢氧化钠离子在水中交换Ca2 +和Mg2 +并引起钙和镁的湿沉淀，这可能会导致水质差，钙和镁的吸收损失，这不仅可以抑制了晶体的生长，而且还有助于降低所得溶胶的粘度，增加液体并去除杂质。他还可以在金属上形成一层黑色保护膜，膜的结构致密，涂层均匀，附着力强，因此它是具有优异耐腐蚀性的保护膜。此外，钠有很强的附着性，并且会被水吸收，并且可以渗透水垢和金属表面，从而改变钙盐和镁盐与先前水垢的结合，并损害金属表面的附着力和防水性。栲胶可与水中的Ca2 +和Mg2 +离子结合，从而防止头水垢形成，他可以通过在锅炉管的金属表面上形成致密且均匀的保护膜，还可以防止腐蚀，它的渗透性也较低，但不如钠，它的主要成分是单宁提取物，一种脱氧剂。栲胶的主要成分单宁提取物是一种脱氧剂，它是单宁的主要成分，随着氧气效率随着锅炉水碱度的增加而增加，它也可以被用作脱氧剂，所有这些物质都含有有色物质的成分，锅炉中过多的水消耗都会导致锅炉水变黑。因此，如果需要使用需要特殊水和蒸汽的锅炉，需要根据一般经验，对锅炉中碱的含量进行检测，尽量使用这种药剂时，使用的冷水的量（在水等中）控制为5克/小时，8.5-14克/小时，具体取决于需求，每吨水可以添加8.5-14g，而腐殖酸钠的典型用量为5至20克/吨。由于原料来源不同，它们容易挥发，在某些情况下它们易于溶解和粘附，因此必须首先将其溶解在水中。在正常条件下，它仅用于压力小于1.5 MPa且蒸发效率小于4 / h的锅炉中，通常与无机碱一起使用以提高效率。
4.5防CO2酸腐蚀
在使用新鲜水作为工业锅炉给水的蒸汽冷凝系统中，存在严重的腐蚀风险。蒸汽冷凝系统中常用的缓蚀剂包含挥发性碱和胺膜，这会降低冷凝液的pH值或铸铁中的杂质含量，并降低锅炉中的铁含量，常用的挥发性碱性试剂包括氨和环己胺。通常将它们添加到供水系统中，以使供水系统的pH值达到8.0-9。其中，氨水是最强大，最经济的中和剂。当然，也可以使用这些碱性脱氧剂，但是它们仅用于维持高氧浓度，因为它们不如烷基试剂那样好，因为它们随着缩合的增加而增加了pH值，该浓度通常为20-50 g / L，用于通过缩合系统腐蚀，高密度单分子回收或成膜来防止腐蚀，它可以抑制均匀的酸性水腐蚀，最常用的氨基膜是十八烷基胺和十六烷基胺。目前，通过乳化解决了两种蜡材料的低温降解问题，胺膜的质量浓度通常为5/15 mg / L，但膜浓度，膜温度，酸膜和碱稳定性会影响系统波动。
5对国内未来锅炉水处理走向的分析
得益于各种家用锅炉水净化的经验以及研究机构的努力，我国的工业锅炉水净化方法也在不断改进，但是诸如钙离子，镁离子和磷酸三钠试剂之类的传统方法仍在使用中。因此，锅炉净水系统的未来发展中需要不断进行，需要不断开发水净化技术，并开发更复杂的方法来净化锅炉水，同时减少环境污染。
6结语
工业锅炉中的水净化是锅炉安全经济运行的重要组成部分，如果出现水质问题会导致锅炉使用寿命短，导致重大的经济损失。因此，用户应认真对待水管理，建立和完善水处理，并选择适当的水处理方法。最后要选择适当和认真的方式处理新技术和新设备，从而通过有效的管理来确保安全可靠的水质，通常可以保证锅炉的安全和经济运行。
参考文献：
[1]李秀锋.水处理对于锅炉运行的重要性以及常用水处理方法[J].食品安全导刊，2020（26）：65-67.
[2]庄国华，张迎友.水处理对于工业锅炉运行的重要性以及常用水处理方法概述[J].科技创新与应用，2020（26）：121-123.
[3]郑龑，马学礼，党立晨. 全膜法在宁东地区电厂锅炉补给水处理中的应用[A]. 中国环境科学学会.2017中国环境科学学会科学与技术年会论文集（第二卷）[C].中国环境科学学会：中国环境科学学会，2017：5.
[4]高欣，王德龙，朱珠，景元，马超，于洋，房建宇，王军妮. 天然气处理厂锅炉水处理系统改造效果评价[A]. 宁夏回族自治区科学技术协会.第十三届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会：《石油化工应用》杂志社，2017：3.