全自动软化水处理设备在锅炉房的应用

【摘要】北十一锅炉房1991年10月投产，现有热水锅炉2台，负责北十一变电所、注水站、污水站、队部、锅炉房、平房的冬季供暖和各站的生产伴热。2010年大修改造后新投用了一套全自动化软化水设备，软化水的工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快洗五个工作流程实现了自动控制，缓解了司炉工巡检压力，保证了出口软水水质符合CB-1576-85水质标准，杜绝了水中残余硬度造成的锅炉结垢。

【关键词】软化水设备；离子交换树脂；自动控制系统

1、前言

锅炉在运行过程中需要不断补给硬度极低的软化净水。由于水的硬度主要由钙离子和镁离子构成。为了去除掉水中的钙、镁离子，达到软化水的标准，就需要有一套专门的软化水处理设备。一般的软化水设备都是采用离子交换树脂（软水器），将水中的钙、镁给置换出来。

2、软化水处理设备工作原理

当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子会被树脂吸附，同时释放出钠离子，这时交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度时，软化能力就会降低，这时软水器就会按照预定的程序进行树脂的再生工作，主要是利用较高浓度的盐水把树脂上的硬度离子给置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

3、软化水处理设备工作流程

任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是按工作、反洗、吸盐（再生）、慢冲洗（置换）、快洗这五个流程工作的。不同的软化水设备的工作流程都是非常接近的，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。全自动软化水设备中会增加盐水重注过。

3.1工作：正常运行状态下硬水进去，软水出来的过程。

3.2反洗：软水器工作一段时间后，会在树脂的上部截留很多原水中带来的污物，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入，再从顶部流出的过程。这样可以把顶部的污物冲走，这个过程一般需要5-15分钟左右。

3.3吸盐（再生）：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统的设备是采用盐泵将盐水注入，全自动设备是采用专用的内置喷射器，只要进水有一定的压力，就可以将盐水吸入。实际工作过程中，盐水以较慢的速度渡过树脂的再生效果要比单纯用盐水浸泡树脂的效果好。所以现在的软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生。这个过程一般需要30分钟左右。实际时间还会受用盐量多少的影响。

3.4慢冲洗（置换）：在用盐水流过树脂过，用原水以同样的流带慢慢将树脂中的盐类全部冲洗干净的过程叫慢冲洗。由于这个冲洗过程中仍中大量的钙、镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程是再生的主要过程。所以很多人也将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，都是30分钟左右。

3.5快洗：为了将残留的盐彻底的冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水多树脂进行冲洗，这个过程的最的出水应为达标的软水。一般情况下，快洗的过程为5-15分钟。

4、软化水设备在北十一锅炉的应用

北十一锅炉房1991年10月投产，现有热水锅炉2台，负责北十一变电所、注水站、污水站、队部、锅炉房、平房的冬季供暖和各站的生产伴热。2010年以前对原水进行软化采用的都是传统的手动方法。

4.1存在问题

4.1.1劳动强度大：由于全部依靠手动操作，工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快洗五个工作流程都是采用人工手动的，树脂再生完全依靠人工启动盐泵实现，工作量大。

4.1.2树脂是否失效完全依靠水质化验：水质化验监测软化水中的钙、镁离子，如果超标，说明树脂吸咐能力降低，需要采取反洗、吸盐等一系列措施进行树脂的再生。传统的软化水方法只能依靠2小时一次的水质监测。因为只有这一个方法监测树脂，要求工人责任心强，按时化验，及时反洗。一旦化验不及时，树脂失效，也不能发现，也就谈不到及时实现树脂的再生。这样软化水中的钙、镁离子超标到一次程度，就会出现锅炉结垢的情况，后果难以预料。

为了解决上述问题，2010年大修改造后采用用了一套全自动化软化水设备。工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快洗全部自动化。设备由钠离子交换器、补水泵、自动供水系统3部分构成。其中的关键设备是钠离子交换器，它由2个交换柱交替工作，制水作业与辅助作业在不同交换柱中间同时进行，一柱进行软水供水，另一柱进行还原冲洗，实现了自动控水和连续供水。

4.2全自动软水处理设备的特点

4.2.1全部自动化：工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快洗全部自动化，实现了自动控制代替人工操作。如树脂的反洗过程，只要事先设定好制水量，当产水量达到设定的制水量时，设备就会自动对树脂进行反洗。锅炉房通过一定时间的摸索，找到了最佳制水量，可以保证树脂在失效之前及时反洗，避免了树脂失效情况的出现。

4.2.2操作简单：由于软化与再生在同一设备中进行，结构简单，工人经过培训，可以很快掌握操作要领。

4.2.3损耗低：树脂柱体内不移动，减少了树脂的损耗。

4.3注意事项

4.3.1保证盐水饱合，要定期向盐箱补盐，补盐时加到有未溶解的盐即可。

4.3.2保证原水压力在0.30-0.35MPa之间，这是软化水装置的最佳工作状态。因此在使用过程中要尽量保证原水压力在此范围内。

5、结语

全自动软水处理设备在锅炉房的投用，实现了工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快洗的全部自动化。缓解了司炉工巡检压力，杜绝了因人工操作造成的软水箱满水、缺水的事故。保证了出口软水水质符合CB-1576-85水质标准，杜绝了水中残余硬度造成的锅炉结垢。盐、水损耗少，自动化程度高，有效地保障了锅炉的高效安全运行。