为了降低锅炉给水的含铁量，要求将给水的pH值提高至9.4~9.6。但这样H/OH型混床的工作周期短、再生剂耗量大，且氨被混床除去，造成氨的浪费。因此发展了氨化混床工艺，或称为混床的氨周期运行。由于氨化混床可在氨穿透后继续运行，具有运行周期长，再生操作少等优点，因此被用于凝结水的精处理。其缺点是要求凝汽器无泄漏，树脂深度再生，再生剂质量很高的条件下才能应用。
氨化混床的出水质量与运行条件有关。氨化运行的氨化混床，其运行过程可分为三个阶段，即H/OH型运行阶段、NH4+穿透阶段（即氨化阶段）和NH4/OH运行阶段，现分别介绍如下。
第一阶段为H/OH运行方式阶段。净化混床在投入运行后，吸收凝结水中包括氨在内的全部离子，其出水质量与氢型（H/OH）净化混床相同。在正常运行条件下，出水水质为：Na+含量为0.1~0.5μg/L，电导率（25℃）为0.06~0.10μS/cm，氢电导率（25℃）为0.09~0.15μS/cm，Cl-含量约为1.0μg/L。
第二阶段为NH4+穿透阶段。次阶段是从氨穿透开始直至阳树脂完全被氨化。此阶段出水中氨漏过量逐渐增加，pH值、电导率也随之上升，Na+漏过量也逐渐增加，但不会超过1μg/L。
第三阶段为NH4/OH运行方式阶段。此阶段混床出水水质与树脂转型的完全程度、水的pH值有关。据国内某厂运行结果表明，此阶段出水水质为：Na+含量<1.0μg/L，氢电导率（25℃）0.16~0.20μS/cm，Cl-含量<5μg/L。此阶段运行时间很长（约30~40天）。
实践证明氨化混床在凝汽器泄露时，应撤出系列，并投入备用的氢型混床。

三、                   三层混床

三层混床是在强酸阳树脂和强碱阴树脂之间置入一种惰性树脂，惰性树脂的真密度介于阳树脂和阴树脂的真密度之间。由于三种树脂的粒度、级配、密度及沉降速度等方面均是按一定特殊要求选取的，所以在反洗分层后，树脂能清晰地分为三层。由于惰性树脂层介于阴、阳树脂层之间，可使阴、阳树脂有效地分离，且避免了再生时的“交叉污染”。三层混床的出水水质好，交换容量高，正洗水耗低，分层后可观察到明显的分界面，便于操作。三层混床的缺点是惰性树脂易受污染，最终不能稳定地处于阴、阳树脂层之间。

四、                   粉末树脂覆盖过滤器

粉末树脂覆盖过滤器滤元上覆盖的粉末树脂层的厚度为3~6cm。在凝结水处理系统中，它可用作深层净化混床的后置设备；或取代深层净化混床作为主除盐设备；或用作深层净化混床的前置处理设备。

(一) 粉末树脂的特性
粉末树脂是以高纯度、高剂量的再生剂进行再生了的、完全转型后的强酸阳树脂和强碱阴树脂，粉碎至一定细度后再混合制成的。当阳、阴树脂两种粉末树脂在纯水中均匀混合后，相反电荷的作用使阳、阴树脂粉末相互凝聚粘结，体积发生膨胀，形成不带电荷的多孔的、过滤性能好的絮凝体，所以具有过滤和离子交换的双重作用。
(二) 粉末树脂覆盖过滤器的配浆与铺膜

配浆是按预定比例将阴、阳树脂粉用除盐水混合后进行高速搅拌，于是树脂粉发生溶胀并形成体积比树脂粉总体积大2~7倍的凝聚微粒。阳、阴树脂粉的配比应根据净化器过滤周期和离子交换周期要求进行确定。

铺膜是将树脂浆在合适的相对密度下均匀地铺于滤元之上。每次铺料应通过保持沉降层的容积与树脂浆的容积之比来控制树脂浆的相对密度。比值高，覆盖层松散；比值小，覆盖层过于密实，会使压降增大。
美国GRAVER公司的Powdex技术则利用小颗粒的阳、阴离子交换树脂，所用的小颗粒树脂是高度再生了的，即完全符合要求的树脂占95%以上，树脂的粒径在40~60μm。当他们混合时，形成一个大的凝聚微粒，这些微粒能被涂到过滤元件上，在很低的滚动阻力下运行。预涂了这种Powdex树脂的覆盖过滤器能在进行离子交换的同时除去大量的悬浮物质。如Powdex树脂和有机纤维材料的混合物能使它的压力降达到最少，且很容易在滤元表面上形成过滤层。由于该混合物（称Ecodex）含纤维成分，它截留悬浮物的能力高于Powdex，但仍有离子交换性能，所以Ecodex主要用于去除悬浮物，离子交换要求不高的凝结水系统。
(三) 粉末树脂覆盖过滤器的性能

粉末树脂覆盖过滤器的截污容量小于深层净化混床，但能去除硅酸；对凝汽器泄露的防护能力差，它只能在凝汽器新的正常运行下工作，即使凝汽器有微小泄露，就会影响其运行周期；出水水质要比深层净化混床稍差。

第二章                 锅内加药处理

第一节         锅内加药处理概述
一、     概况
(一) 水汽循环及水质要求
热力系统由锅炉、汽轮机及附属设备构成。热力系统的热交换部件和水、汽流经的设备、管道、一般称为热力设备。经处理的水进入锅炉后，吸收热量变成蒸汽，进入汽轮机，蒸汽的热能转变为机械能，推动汽轮机高速运转，做功后的蒸汽被冷凝成凝结水，凝结水经加热器、除氧器等设备，再进入锅炉，如此反复循环做功。在热力系统中，水和蒸汽是作为循环运行的工质。在循环过程中，水和蒸汽会有各种损失，如热力系统中某些设备的排汽、防水，水箱的溢流，管道阀门的漏水、漏汽等。
补给水的水量及水质，均应根据锅炉参数及水、汽损失来确定。对于凝汽式机组，一般补给水量不应超过机组锅炉蒸发量的2%~4%；对于供热式机组，应根据供汽量及回收量多少来确定，有的供热机组补给水量可达到锅炉蒸发量的50%或更高。补给水的质量要求，应根据机组参数要求，确定采用相应的水处理方式。
送入锅炉的给水，可由汽轮机蒸汽的凝结水。补给水、供热用汽的返回水组成。各部分水量由生产实际情况确定。对于供汽、供热量少的机组，或凝汽式机组，给水以凝结水为主；对于工业锅炉，一般供汽、供热量较大，当返回水少时，给水主要为补给水。

(二) 水汽系统中杂质的来源

热力设备水汽循环中，作为工质的水和蒸汽中会有一定的杂质混入，这些杂志随水、汽进入锅炉、汽轮机等热力设备，沿水、气流程随压力、温度的变化，其物理、化学性能也发生变化：水受热由液相水变为气相蒸汽。水中杂质在不同温度、压力下，发生一些物理、化学反应，有的析出成固体，或附着于受热表面，或悬浮、沉积在水中，有的随蒸汽进入汽轮机。给水带入锅内的杂质，在锅内发生物理、化学变化是引起热力设备结构、结盐和腐蚀的根源。这些杂志的主要来源有以下五个方面。
1. 补给水带入的杂质
经过滤、软化或离子交换除盐处理的补给水，除去了大部分悬浮杂质、硬度和盐类。不同处理系统出水水质控制指标不同。在水处理设备正常运行的情况下，出水仍残留着一定的杂质；当水处理设备有缺陷或运行操作不当时，处理水中的杂质还会增加。这些杂志随补给水进入热力系统。
2. 凝结水带入的杂质
做功后的蒸汽，在凝汽其中被冷却水冷凝成凝结水。当凝汽器中存在不严密处时，冷却水就会泄露进凝结水中。冷却水一般为不处理或部分处理的原水，水中各种杂质含量较高。凝汽器正常运行时，其渗漏率为0.01%~0.05%或更低。凝汽器的不严密处，一般在管子与管板的连接部位，当管子出现破裂、穿孔、断损时，冷却水会较多地漏入凝结水中。。由于冷却水含盐量较大，即使有少量泄漏，凝结水的含盐量也会迅速增加。例如，冷却水含盐量为500mg/L，泄漏率为0.2%时，凝结水中的含盐量就会增加1mg/L，使凝结水和给水的水质明显恶化。冷却水泄露对凝结水的污染，是杂质进入热力系统的主要途径之一。
3. 金属腐蚀产物被水流带入锅内
锅炉、管道、水箱、热交换器等热力设备，在机组运行、启动、停运中，都会产生一些腐蚀，其腐蚀产物多为铁和铜的氧化物，这些腐蚀产物是进入锅内的又一类杂质来源。
4. 供热用返回水带入的杂质
供热用的蒸汽，在用户使用过程中，不同程度地会受到污染，一般返回水中含油量、含铁量及硬度较大。当回收这些返回水时，要严格控制，超过标准时，应进行回水处理。
5药剂杂质的污染
加药处理的药品，通常采用工业品，工业品中常含有不同程度的杂质，这些杂质随药剂带入热力系统内，不仅增加了锅水中杂质的含量，还有必要辅以锅内加药处理，才能保证锅炉的安全运行。
二、     锅内理化过程
锅内理化过程是指给水进入锅炉后，在高温高压条件下，水及水中的杂质所发生的物理、化学变化。这些变化与锅炉压力、温度有关。在锅内，锅水中发生的主要化学反应如下
当难溶物质在锅水中的浓度超过了它们相应温度下的溶解度时，就可生成沉淀物质，从锅水中析出。
钙、镁难溶化合物大多具有负溶解系数，即温度升高溶解度下降。在锅内，高温下传热面上的水膜首先受热蒸发，产生气泡，气泡脱离传热面，变成蒸汽逸出。在锅炉正常运行条件下，蒸汽中仅携带极少量盐类，因而，锅水中盐类浓度随蒸汽不断产生、逸出而增高，靠近水冷壁管附近的锅水中的盐类浓缩较大，易析出并易在水冷管壁受热面沉淀。锅水中的难溶物质，也会超过其相应温度下的溶解度，在锅水中呈过饱和状态，这些过饱和物质遇到杂质颗粒，便附着在上面，并不断长大，或自身形成微小结晶核，并在核上积聚长大，形成水垢或水渣。这种结晶析出状况与锅水水质、锅炉参数、加药情况、运行管理状况有关，形成不同形态的沉淀物。

(一) 水垢
热力设备内的水垢，因锅炉参数不同、水质不同以及形成部位不同而有很大的差异。水垢由许多化合物混合组成，其化学组成比较复杂。对于不同的锅炉，水垢的化学组成也不相同，但多以某种化学成分为主。以水垢的化学成分分类可分为：钙、镁垢，硅酸盐垢，氧化铁垢和铜垢等几种。
(二) 水渣
水渣是多种物质的混合物，其组成由给水水质及加药药剂等决定。主要成分一般为金属腐蚀产物（氧化铁、铜）、碱式磷酸钙和蛇纹石等，有时还有一些悬浮物。对于以碳酸钠作防垢处理的低压锅炉，其水渣主要是碳酸钙、碱式碳酸镁和氢氧化镁等。
锅水中水渣较多时，会影响蒸汽品质，堵塞炉管，故应及时将水渣排出锅炉，并应避免生成磷酸镁和氢氧化镁水渣，以防止水渣粘附在炉管壁上形成水垢。

锅内加药处理是作为锅炉补给水、凝结水、生成返回水处理的补充处理。其作用是使随给水带入锅炉内的结垢物质与所加药剂反应，生成悬浮颗粒，呈分散状态，通过锅炉排污排出锅内，或使其成为溶解状态存在于锅水中，不会沉积在锅炉管壁上，以达到防垢的目的。

一、     纯碱处理法

纯碱是工业碳酸钠的俗称。
纯碱处理是人为地增加浓度，使锅水中的平衡向左移动，在锅水中维持一定的碱度和pH值的条件下，生成无定形水渣，锅水中浓度减少，平衡式
向左移动，从而减少、水垢的形成。
由于在高温下发生水解反应
生成   ，使反应式的平衡向生成水渣方向移动。
纯碱处理法可使锅水中和保持在一定浓度范围内，使锅内生成无定形水渣，不生成结晶形水垢，达到防垢的目的。
因碳酸钠在锅水中会水解，其水解率随温度升高而增大，当锅炉压力为1.5MPa时，其水解率为60%，因此，纯碱处理一般用于压力低于1.3Mpa、大于0.2Mpa的锅炉，也可用于火管、水管立式锅炉和卧式三回程快装锅炉及水容量大于50L/m2加热面的锅炉。对于原水硬度大于碱度的非碱性水质，以及含镁的非碳酸盐硬度较小的锅炉也适用。对于压力低于0.2MPa的锅炉，因碳酸钠水解率低，难以维持锅水pH值在10~12范围内，尤其是热水锅炉，一般不宜采用单独的纯碱处理，可适当补充一些氢氧化钠。