摘要：當前撫順地區熱水采暖鍋爐的熱水給水，基本上都是采暖用城市自來水。因為絕對純凈的水處設計水是沒有的，其中必然含有一些雜質。理系如果對鍋爐給水不進行處理，熱水鍋爐運行不久就結有很厚的采暖水垢，水垢的水處設計導熱系數僅為金屬的1/20～1/50。鍋爐結垢后將使排煙溫度增高、理系鍋爐供暖效率降低，熱水耗煤量增加。采暖

關鍵詞：熱水采暖 鍋爐水處理

一、水處設計水中雜質對鍋爐的理系影響

當前撫順地區熱水采暖鍋爐的給水，基本上都是熱水用城市自來水。因為絕對純凈的采暖水是沒有的，其中必然含有一些雜質。水處設計如果對鍋爐給水不進行處理，鍋爐運行不久就結有很厚的水垢，水垢的導熱系數僅為金屬的1/20～1/50。鍋爐結垢后將使排煙溫度增高、鍋爐供暖效率降低，耗煤量增加。

鍋爐結垢能造成熔孔和爆管。鍋爐結垢后除耗煤量增加外，能使鍋爐在運行過程中，由于受熱面內壁結有堅硬密實的垢層，在爐水和管壁之間形成夾層高溫區。使管壁溫度上升到900℃以上，超過管材的熔點，造成熔孔或爆管。結垢后的水冷壁升高溫度近似公式如下：

T₁=t_g+(1/α+δ₂/λ₂)Q_熱  ℃

T₂=t_g+(1/α+δ₂/λ₂+δ₁/λ₁)Q_熱  ℃

式中 T₁ ——水冷壁管內溫度   ℃

T₂ ——管外面溫度   ℃

t_g  ——采暖系統鍋爐供水溫度   ℃  t_g=85℃

α——管內表面傳熱系數 W/m².℃ α= 4652W/m².℃

δ₂——水垢厚度 m  δ₂=7mm=0.007m

λ₂——水垢熱傳導率W/m².℃  λ₂=1.2W/m².℃

λ₁——水冷壁管壁厚度 m  δ₁=4mm=0.004m

Q_熱——熱負荷  Q_熱=116300～195000 W/m²

取Q_熱=151190 W/m²

那么 T₁=85+（）×151190=994.4℃

T₂=85+（+）×151190=1007.4℃

在水垢和管壁之間，有透過垢縫的少量水存在，高溫會使這些水急劇地汽化，嚴重時會爆管。采暖系統中熱水鍋爐結垢后，不僅使鍋爐熱效率降低，檢修清理困難，嚴重時會使部分管子被水垢堵塞、引起鍋爐爆管。因此，為使鍋爐經濟安全運行，保證供暖，熱水采暖給水必須經過處理。

二、熱水鍋爐的水質標準

懸浮物：懸浮物是指水中呈懸浮狀態的物質，包括細菌、藻類、原生物、泥沙、粘土和其它不溶解的物質。一般城市供給的自來水中均不含有懸浮物。

總硬度：指水中能形成水垢的兩種主要鹽類——鈣鹽和鎂鹽的含量?，F在國內常用硬度單位有以下三種：

（1）.毫克當量/升(微毫克當量/升)：既每升水中含有多少毫克當量鈣、鎂離子。

（2）.德國度（簡稱度）：每升水中含有的鈣、鎂離子相當于含有10mgCaO時的硬度，叫做1度。由于CaO的當量是28，所以

1度==0.357mge/L

反之     1mge/L=2.804度

（3）.百萬分單位（ppm）：每一百萬份重量的水中含有一份重量的CaCO₃(或每升水中含有1mg CaCO₃)時的硬度，叫做1ppm。由于CaCO₃的當量是50.04，所以

1ppm=≈0.02mge/L

1mge/L≈50ppm

1度=0.357×50=17.85ppm

鈣、鎂的碳酸鹽或重碳酸鹽〔MgCO₃、CaCO₃、Mg(HCO₃)₂、Ca(HCO₃)₂〕形成的硬度叫做碳酸鹽硬度。這些鹽類在水煮沸后會形成沉淀，而大部分被消除，故也叫做暫時硬度，用H_暫表示。

鈣、鎂的其它鹽類（CaSO₄、MgSO₄、CaCl₂、MgCl₂、CaSiO₄等）形成的硬度叫做非碳酸鹽應度，這些鹽類受熱后不易分解，所以叫做永久硬度，用H_永表示。

形成硬度的物質，又可以分為鈣硬（H_鈣）和鎂硬（H_鎂）兩種。因此，總硬度H₀=H_暫+H_永= H_鈣+ H_鎂

pH值：表示水中氫離子濃度，也即表示水的酸堿性。氫離子是由于碳酸離解的結果。H₂CO₃H⁺+HCO₃^-一般在實際應用中，水的pH值的范圍可劃分為：pH=7為中性 pH<7為酸性 pH>7為堿性。

含氧量：氧來源自大氣中，也有土壤中有機物被微生物分解和地質化學過程產生的，它以1L水中溶有氧的毫克數來表示，使用單位為mg/L。

三、熱水采暖鍋爐給水處理方法簡介

鍋爐給水處理的方法有物理化學法、化學法、物理法等。

水的電滲析處理是一種典型的物理化學水處理法，它是用電化學原理除去水中溶解鹽的，電滲析水處理法用于高度除鹽和純水的制備上，因設備投資高，水量損失較大，目前在鍋爐房水處理方面應用得不多。尤其是在采暖爐水上用得極少。

化學軟化法是指在軟化水過程中發生化學反應生成新的物質，具體方式有爐內加藥法和爐外軟化法兩種。爐內加藥法既向爐內加某種化學藥劑，改變沉渣的結構型式，防止或減少硬垢的生成。目前應用較廣泛的方法是向爐內加入定量的磷酸三鈉、純堿和含有單寧的有機物質。向爐內加藥雖有防垢、老垢脫落和防腐蝕等作用，但經過運行數年后發現，在系統的管網和散熱器有堵塞結垢現象。另外爐內加藥水處理，可以減輕水垢的形成，但不能完全防止鍋爐結垢，仍須定期清理鍋爐。      

爐外軟化法：目前應用最多的是離子交換法，該法用鈉離子交換劑，當被處理的水流過裝有交換劑的過濾器時，Ca²⁺和Mg²⁺離子被置換，并存留在交換劑中，使水得到軟化。鈉離子用NaR表示，其中R代表陽離子交換劑的復雜的陰離子團。用離自方程式表示為：

Ca²⁺+2NaRCaR₂+2Na⁺

Mg²⁺+2NaRMgR₂+2Na⁺

由上述化學反應可見，鈉離子既可除暫時硬度，又可除永久硬度。處理后水的硬度可降到0.01~0.03mge/L，獲得可靠的軟化效果，在熱水采暖鍋爐中得到廣泛的采用。

物理水處理：像高頻水改器，永磁和電磁軟水器，都屬于水的物理處理方法。其優點是結構簡單、體積小、容易檢修、運行費用低等。在采暖熱水鍋爐上應用可以肯定的講是有很好的防垢、除垢效果。但對不同結構的爐體和水流速以及水質等因素，只用磁水器，鍋爐防垢不能得到徹底保證。