锅炉水处理设备离子交换器常见故障及原因分析

【摘 要】 离子交换器是锅炉普遍采用的水处理设备，但离子交换器在使用过程中出现的故障，往往使用单位不能正确处理，致使离子交换器不能有效运行，造成锅炉用水质量不合格。本文针对离子交换器在使用过程中常见的故障进行原因分析，并提出了消除的方法。

【关键词】 锅炉 离子交换器 故障 原因

锅炉用水质量不好对锅炉的危害主要有结垢、腐蚀、蒸汽品质恶化等，而锅炉水处理的目的就是为了除去对锅炉有危害的杂质，防止锅炉结垢和腐蚀，保持蒸汽品质良好，保证锅炉安全经济运行。锅炉水处理中，离子交换器使用最普遍，离子交换水处理，就是将水在进入锅炉之前，通过交换剂的离子交换反应，除去水中的离子态杂质。

1 离子交换器常见故障、原因、消除方法

1.1 交换器工作交换能力低

（1）可能产生的原因。1）还原用食盐质量低；2）耗盐率太小；3）阳离子交剂颗粒被悬浮物沾污；4）生水中AI+3、Fe+3等阳离子最多，离子交换剂“中毒”；5）食盐溶液浓度太小；6）排水系统遭到破坏或水流不均；7）操作不正常：①逆洗强度不够或逆洗不完全；②盐液流速太快与失效离子交换剂接触时间不够；③正洗开始时的水未排到在沟而存至水箱；④正洗时间过长，水量过大。

（2）消除的方法。1）用化学分析来检验食盐质量，必要时用苏打将盐溶液软化；2）增加还原食盐用量；3）将生水过虑澄清，清洗离子交换剂；4）用1～2%硫酸，经常冲洗离子交换剂；5）增加食盐溶液浓度；6）检修排水系统或重新铺装离子交换剂层；7）调整操作：①调整逆洗水压、水量；②调整盐液流速或改变还原方法；③将开始的正洗水排到地沟；④调整水洗量。

1.2 离子交换器的软水生产量不够

（1）可能产生的原因。1）交换剂层高度太小；2）进水管道和排水系统的水头阻力过大。

（2）消除的方法。1）增加交换剂层高度，缝隙形排水罩，取消砂石垫层；2）改变进水管道和排水系统以降低其水头阻力。

1.3 交换剂急剧焦化

（1）可能产生的原因。1）水温过高或PH值太大，超出交换剂稳定范围；2）还原时盐溶液浓度太大；3）预先用石灰软化时，进入交换器的水碱度太高；4）阳离子钠型交换树脂再生钠型备用时，在静止过程中亦会造成苛性碱度增高。

（2）消除的方法。1）降低水温及水的PH值；2）适当降低盐溶液的浓度；3）适当降低进入离子交换器的水的碱度；4）钠离子交换器采用阳离子钠型交换树脂再生钙型备用。

1.4 反洗过程中有交换剂流失

（1）可能产生的原因。1）排水罩破裂；2）逆洗强度太大；3）交换器截面上流速分布不均匀；4）硫化煤质量好，耐磨性差。

（2）消除的方法。1）更换排水罩；2）降低逆洗强度；3）重新铺装交换剂层或改善生水分配装置；4）改换质量良好的硫化煤。

1.5 还原食盐耗量大

（1）可能产生的原因。1）盐液流速过快；2）盐液中杂质多而堵塞喷嘴，使盐水分配不均；3）盐水中杂质多带入交换剂层，同时反洗强度不够，杂质未能冲出而包围交换剂。

（2）消除的方法。1）调整盐液流速或改变还原方法；2）改善盐水沉淀及过滤设备；3）增强反洗强度。

1.6 正洗需要时间很长才能将氯化物所构成硬度的盐类除去

（1）可能产生的原因。1）交换器中自排水罩至水泥层表面的呆滞空间太大；2）交换器截面上流分布不均匀。

（2）消除的方法。1）提高水泥层表面以减少呆滞空间；2）重新铺装交换剂层或改善生水分配装备。

1.7 整个软化过程软水硬度大于10微克当量/升

（1）可能产生的原因。1）生水钠盐浓度太大（一般发生在含盐量大于1000毫克/升）；2）阳离子交换剂表面被污染；3）铵一钠离子用硫酸铵还原时，硫酸铵溶液超过3%浓度，形成硫酸钙，粘于交换剂表面；4）盐水阀门漏水；5）正在还原的离子交换器的出水阀门开关不严；6）交换剂层不够高或过滤速度太快；7）水温过低（低于10℃）。

（2）消除的方法。1）改成二级软化；2）改善盐水沉淀过滤或增大反洗强度；3）若用压力表盐溶解器，则另加盐液箱或改用溶盐箱，使硫酸铵浓度为2-3%；4）修理盐水阀门或于盐水管道上装两个阀门。若不能检修，则提高交换器出口压力至1.5倍表压；5）关闭或修理出水阀门；6）增加交换剂层高度或调整过滤速度；7）提高生水温度至10℃以上。

1.8 软水氯根增高

（1）可能产生的原因。1）操作有误，软化时开启盐水阀门或盐水阀门未关闭。或还原时开启出水阀门；2）盐水阀门关不严而泄漏，或正在还原的离子交换器的出水阀门不严而泄漏。

（2）消除的方法。1）提高操作水平；2）修理盐水阀门，或于盐水管道上装两个阀门。若不能检修，则提高交换器出口压力至1.5倍表压，或修理出水阀门。

1.9 交换器失效曲线很倾斜“尾部”交换能力很大

（1）可能产生的原因。配水系统或排水系统不完善，以致交换器截面水流不均匀。

（2）消除方法。1）改善管道系统，使交换器可以串联运行，进行二级软化，充分利用“尾部”交换能力；2）改善配水及排水装置，或重新铺交换剂层。

1.10 软水硬度合格但给水硬度过大或氯根增加

（1）可能产生的原因。回水或给水系统有生水漏入。（2）消除方法。检查回水及给水系统，杜绝生水的漏入。

2 结语

锅炉水处理设备离子交换器在使用过程中，由于内在原因和外界的因素，会出现各种各样的问题，需要进行经常性的维护保养，发现故障并能及时正确消除，才能保持正常的运行状态。

参考文献：

[1]李大志，闻岱合，秦家迂，柴隆漠.锅炉工[M].西安：陕西科学技术出版社，1985.