我国地域辽阔，水质情况很复杂，较大多数是非碱性的碳酸盐型水，它的钙硬度占总硬度的70×10-2左右，含盐量为中等，硅酸盐含量在20mg/L以下，悬浮物的含量变化较大。燃气锅炉给水的原水中可能包含的杂质有：悬浮物、胶体、有机物、无机盐、重金属离子，以及溶解气体等。如果这种水不经任何处理，一旦进入燃气锅炉内，将会给燃气锅炉带来非常大的危害。

一、燃气锅炉给水中杂质和水垢对燃气锅炉的危害

1.1燃气锅炉给水中杂质及其对燃气锅炉的影响

天然水中含有各种杂质，按其颗粒大小不同，可以分为三类：悬浮物质（颗粒直径在10-4mm以上）、胶体物质（颗粒直径在10-4～10-6mm之间）、溶解物质（粒径在10-6mm以下），悬浮物、胶体、无机盐受热或超过其饱和浓度时，就会沉降析出，形成泥渣、水垢，极大影响燃气锅炉的传热效率和锅水循环，燃料浪费、受热面损坏、燃气锅炉燃力下降、清洗量加大。

1.2水垢的形成及其引起的危害

1.2.1水垢的生成

燃气锅炉水逐渐浓缩时，溶解度小的盐类被浓缩而沉淀，作为水垢或淤渣而析出。溶解在给水中的物质中，生成水垢和淤渣的主要成分是钙、镁的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐及其氢氧化物等。常见的燃气锅炉水垢主要有5种：

①碳酸盐水垢。主要成分是钙镁的碳酸盐，以碳酸钙为主，有时高达50%以上。

②硫酸盐水垢。主要成分是硫酸钙，常达50%以上。

③磷酸盐水垢。主要成分是Ca3（PO4）2。

④硅酸盐水垢。主要成分是SiO2，有时达20%以上。

⑤混合水垢。是各种水垢的混合物。

1.2.2生成水垢对燃气锅炉的危害

由于水垢的热传导不良，只有钢的数十分之一，因而妨碍燃气锅炉内部的传热，降低了燃气锅炉的蒸发能力，而且造成燃料的浪费。燃气锅炉钢板和燃气锅炉水管的过热，不仅引起损伤，而且水垢一般使金属表面覆盖不均匀，促进局部腐蚀，造成危险事故的突然发生，增加检修费用。

据测定，结有1毫米厚的水垢，浪费燃料10%，10千克力/厘米2的燃气锅炉，无垢运行时，管壁温度为280℃，结有1毫米厚硅酸盐水垢后，管壁温度因热阻加大而升高至680℃，此时钢板强度由40千克力/厘米2降至10千克力/厘米2，导致燃气锅炉压力下降，炉壁发生龟裂、鼓包、甚至炸破。结垢严重时可堵塞炉管、水路、引发停炉和燃气锅炉爆炸等严重事故发生，停炉引起生产设备和供暖设备冻裂也时有发生。化学清洗除垢时，酸洗不当或酸洗频繁严重影响燃气锅炉寿命，并污染环境。

二、燃气锅炉用水管理和软水处理的重要性

燃气锅炉用水的质量，是影响燃气锅炉安全经济运行的重要因素。燃气锅炉能否安全与经济运行，燃气锅炉用水管理是非常重要的。燃气锅炉给水不进行处理或处理不当，必然在受热面上结垢，使炉壁传热性能较低，增加燃料消耗，还会产生腐蚀、爆管，甚至引起爆炸事故。燃气锅炉给水进行软水处理，对确保燃气锅炉安全经济运行，提高燃气锅炉效率，延长燃气锅炉使用年限，节约能源具有很重要的意义。

三、燃气锅炉软水处理

燃气锅炉软水处理的方法有很多种，最常用的方法之一是阳离子交换法中的钠离子交换法，本文所用的软水处理使用的是001*7强酸性阳离子交换树脂。

3.1燃气锅炉软化水设备工作原理

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般多采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

硬水转换软化水的化学方程式;

钙的去除:Ca CO3+2Na Cl=Ca Cl2+Na2CO3;

镁的去除:Mg CO3+2NaCL=Mg Cl2+Na 2 CO3;

3.2软水设备工作流程

流量型软化水设备由两个树脂罐(主罐和副罐)、流量计、水力控制阀、盐箱三部分组成，控制阀控制水路在主罐和副罐之间切换，确保总有一个罐处于工作状态，而另一个罐处于再生或备用状态。由反洗、再生(吸盐)、正洗、慢速冲洗(置换)、快速冲洗五个流程组成。

①反洗。工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗人，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。

②再生(吸盐)即将盐水注人树脂罐体的过程，再生的目的是使失效的交换剂重新恢复交换能力。全自动软化水设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸人(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生。再生时间应不少于40min。

③正洗。正洗的目的就是清除交换器中残留的再生剂和再生产物(Ca Cl2、Mg Cl2）。正洗初期实际上是再生的继续。

④漫速清洗。硬水经控制阀进人树脂罐，经树脂层处理过的水通过底部的布水器，然后沿着中心的升降管向上，再通过控制阀流出。

⑤快速清洗。硬水经控制阀进人树脂罐向下，经过树脂层后进人布水器沿升降管向上，最后通过控制阀排水口排出。快速流速比慢速清洗清洗稍快。

四、结论

通过对燃气锅炉进行适当的用水管理和软水处理，大大减轻水垢对燃气锅炉主体设备及附属管道、阀门等设备的危害，燃气锅炉的检修费用每年减少了1万余元，不仅提高了燃气锅炉效率，延长了燃气锅炉使用年限，而且在节约能源的基础上保证燃气锅炉安全有效地运行。