浅议集中供热系统软化方法和其工艺

《浅议集中供热系统软化方法和其工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅议集中供热系统软化方法和其工艺摘要：节约成本，提高集中供热设备的利用率及使用寿命年限。阐述了城市集中供热系统中水质软化的重要性。关键词：软化方法、离子交换法、树脂中图分类号：G267文献标识码：A文章编号：概述城市集中供热系统用水取自去除城市自来水中钙、镁离子的水，称为软化水。主要目的是为了防止供热系统中锅炉、热力站设备及输送管道结垢、腐蚀。如果水质不良，当水温度升高的时候，经过不断地蒸发、浓缩，当达到过饱和程度时，原来溶解于水中的碳酸钙、碳酸镁析出形成沉淀物，这些沉淀物可以是以絮状、粉末状，或沉积在容器、管道表面，形成水垢结生，导致设备导热系数减小，大量燃料浪费，设备使用效率低下。研究表

2、明：水垢的导热系数比钢板的导热系数小数十倍到数百倍。如果水质不良，硬度过高会引起结垢，而且在一定条件下造成垢下腐蚀，导致供热设备的金属构件腐蚀（如锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等），结果使这些金属构件变薄、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，影响供热设1备的运行安全。轻则生产停运，重者造成安全事故。以上两点：表明水质不良造成设备运行及维护成本的加大，同时危及安全。故对供热系统用水进行软化水处理，从全局来看是一本万利的事，而水处理的基建和运行费用相对而言很低。仅为城市集中供热工程材料设备成本的1/6。随着软化工艺技术的发展，主要经历了三个

3、过程:加热软化法水经过煮沸以后，水中所含的碳酸氢钙、碳酸氢镁就分解成不溶于水的碳酸钙，碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。但这种方法只能降低水的暂时硬度，不能降低永久硬度。且效率低下，逐渐被淘汰弃用。药剂软化法向水中投加一定数量的阻垢剂，可以改变钙镁离子和碳酸根离子结合的特性，从而使水中的结垢物质转变成为泥垢（水渣）。然后通过系统的排污将泥垢排出，从而达到减缓或防止水垢结生。目前国内工业上使用的阻垢剂很多。这种方法的特点是：一次性投入较少、成本低，操作比较简单，适用性广；如果处理得当，防垢效率可达85%以上。且经过水处理后将水中的杂质主要变成不容于水的

4、泥垢，对环境不会造成污染。所以在供热系统中，对数量众多的小型锅炉有着很大的发展前景。但当供热系统水量较大时运行成本较2高，并由于加入了化学物质，水的二次应用受到了很大的限制。多数情况下不能应用于饮用、食品加工方面。3、离子交换法离子交换法是目前国内给水水质软化的主要方法之一，实质就是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液（以盐溶液为例）中的其他同性离子之间的交换反应。它是一种特殊的吸附过程，通常称为离子交换吸附。一般采用特定的阳离子交换树脂，以再生剂（钠离子）将水中的钙镁离子置换出来，由于再生剂钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种技术工艺是目前最常

5、用的标准方式。主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。经钠离子交换树脂软化后的水质，其残余硬度可以降低至0.03毫克当量/升以下，甚至可以完全消除硬度。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”。离子交换器由不锈钢或玻璃钢罐体，树脂，盐箱，美国Fleck或Autotrol机头及交换树脂再生剂组成。根据交换运行方式的不同，离子交换器可以分为两种类型：固定床和连续床。城市集中供热系统主要应用的是固定床技术，主要是连续床在交换流速上受限制，存在出水质量有周期性恶化等问题。固定床技术：离子交换剂本身在离子交换过程中，并不3移动或流动，称为固定床。按其再生、交换方式的不同，又分为顺流再生、顺流交换固

6、定床；逆流再生、顺流交换固定床；顺流再生、逆流交换固定床；双层床；混床。城市集中供热系统主要选用的是顺流再生、逆流交换固定床。离子交换器的工艺流程，一般分为交换、反洗、再生、置换和清洗五大过程。1、交换过程离子交换树脂的交换过程，实际就是生产的过程。主要与树脂性能、树脂层高度、原水浓度、水流速度以及再生程度等因数有关。当出水的离子浓度达到限值时，应进行再生。一般讲，树脂层的高度越高，交换过程进行的越彻底，出水质量越好。但是树脂层高度太高，势必增加了树脂层的阻力，使水的压头损失增大。所以一般树脂层的高度，根据生产需要，一般在1.0-2.0米之间选择。不同树脂的交换能力不同，要求的交换流速也就不

7、同，如大孔型树脂比一般树脂表面积大，允许的交换流速就可以大一些。一般选择在20-60米/时，超过此范围以后，每增加10米/时流速，树脂工作交换容量约降低10%左右。而且流速过大，树脂层的压头损失也相应增大。总之在保证出水质量和较高的树脂工作交换容量的前提下，选出最合理的交换流速。在实际交换过程中，如果出现出水质量过早的恶化，多数是树脂层高度不够，或则选择交换流速不当而引起的。4以太原市集中供热为例，选用001