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锅炉结垢的原因及处理方法

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锅炉结垢的原因及处理方法

发布日期:2018-05-25 作者:来源 点击:

锅炉结垢的原因及处理方法


    当锅炉给水水质不良时,锅炉运行一个时期以后,在受热面或者与水接触的管壁上会生成一层沉淀物。由于它们的成分和密度不同,有的坚硬,则为水垢;有的呈悬浮状态存在于炉水中,或沉积在汽包、下联箱等水流缓慢处,称其为水渣(或泥渣)。 
  1锅炉结垢的原因 
  水垢和水渣主要是由钙和镁的某些盐类所组成,它的生成原因是因为这些物质在水中的浓度超过了它们的溶解度,于是从水中沉淀下来。在锅炉运行过程中水中盐类超过其溶解度的原因如下: 
  1.1 蒸发浓缩在一定的温度下,盐类在水中的溶解度是一定的。由于不断的蒸发使炉水受到浓缩,可溶性钙、镁盐类的浓度不断增大,当超过溶度积时,就会形成过饱和溶液,于是从水中析出。 
  1.2 受热分解水在被加热和蒸发的过程中,某些钙、镁、盐类因发生化学分解反应,转变成为难溶于水的物质而析出,例如重碳酸钙和重碳酸镁的热分解反应: 
  CaHCO3■CaCO3↓+H2O+CO2↑ 
  MgHCO32?MgCO3+H2O+CO2↑ 
  1.3 温度升高,溶解度降低大多数物质的溶解度,随温度的升高增大,这叫做正温度系数,少数物质的溶解度确是随温度的升高而减小的,这叫做负温度系数,总之,由于锅炉在运行中,炉水受热蒸发,浓缩是不可避免的,所以只要水中有构成硬度的物质就会使锅炉结垢。 
  2水垢的种类 
  由于水质因素的影响和结垢时的条件不同,生成水垢的成分及结构也有很大的差异。水垢的成分很复杂,通常是多种化合物的混合体。通常,以其主要化学成分或特征进行分类。 
  2.1 碳酸盐水垢通常指碳酸钙含量占50%以上的水垢。这种水垢常附着在锅炉温度低的部位。有硬质、也有疏松的海绵状水垢。 
  2.2 硫酸钙水垢通常指硫酸钙含量占50%以上的水垢。这种水垢坚硬致密,常沉积在锅炉受热强度最大的地方。 
  2.3 硅酸盐水垢通常指SiO2含量占20%以上的水垢。这种水垢容易在热应力较大的蒸发面上沉积。这种水垢非常坚硬、导热性小,难于清除。 
  2.4 混合水垢由CaCO3Mg(OH)2CaSO4CaSiO3等多种成分组成,很难说哪一种成分是最主要的。这种水垢导热系数较大,可当做碳酸盐垢处理。 
  2.5 含油水垢当水中含油量较大而水的硬度又较小时,易生成黑色疏松的含油水垢(其油质含量可占5%以上),常沉积在炉内温度最高的部位上,这种水垢难以清除。 
  3水垢的危害性 
  水垢对锅炉的危害,主要因为它是热的不良导体,即导热性能很差。燃料在炉膛内燃烧以后,产生的热能通过导热介质(钢板、钢管等)传给炉水。这种热能的传递效果,主要取决于介质的导热性能,通常用导热系数(λ)表示,即在单位时间内,每单位面积上垂直通过导热介质的热量,其单位是千卡/·小时·℃。锅炉钢板的导热系数为50千卡/·小时·℃,而水垢的导热系数较小,与锅炉钢板相比较,要小数十倍,甚至数百倍。水垢的导热系数因化学成分的不同,含油水垢和硅酸盐水垢的导热系数最小,因此危害性也就最大。其次,水垢的导热系数与水垢存在的状态有很大的关系,即同一种化学成分的水垢,其疏松多孔性的水垢较致密坚实的水垢导热系数要小。因水垢导热系数小,从而引起如下不良后果: 
  ①浪费燃料。水垢的导热性能很差,使受热面传热情况恶化,增高排烟温度,降低锅炉热效率,浪费燃料。②影响安全运行。由于水垢的导热性差,金属表面的热量不能很快的传递,因而使金属受热面的温度大为提高,引起强度显著降低,造成锅筒和管壁过热变形、鼓疱、裂纹,甚至爆破,威胁安全生产。③影响水循环。若水冷壁内结垢,流通截面变小,增加了流动阻力,严重时会堵塞管子,破坏水循环。④缩短锅炉寿命。由于水垢的结存,会引起锅炉金属的腐蚀。 
  4水垢的清除 
  4.1 机械除垢当锅内有疏松的水垢或水渣时,停炉后使锅炉冷却,放掉炉水,用清水冲洗,即可进行除垢。机械除垢是用扁铲、钢丝刷和机动铣管器将水垢除掉,此种方法简单,多用于结构简单的小型锅炉上。 
  4.2 碱法除垢对硫酸盐和硅酸盐水垢,用酸洗除垢效果差,应采用碱法除垢,这种方法不是将水垢全部溶解,而是使水垢软化疏松,然后再用机械法清除。对于胀接或者接锅炉,碱洗前应该仔细的检查,如有泄露或者不严密处,需处理后再碱洗,以防在某接和胀接处因碱液浓缩而引起碱性腐蚀。 
  4.3 橡椀栲胶除垢由于橡椀栲胶可以使水垢疏松,改变水垢的晶型结构,破坏水垢与金属之间的连接,所以不仅用于锅炉水处理中防垢,还用于除垢,实践证明,橡椀栲胶除垢具有简便、经济、安全对锅炉无损伤等特点。 
  4.4 酸洗除垢酸洗除垢采用的是盐酸来清洗的。酸洗液是由盐酸加缓蚀剂而组成的。这种酸洗液既能清除锅炉中的水垢,又极少腐蚀锅炉,但要求必须具有安全可靠的酸洗设备,确保酸洗效果和安全。 
  5结论 
  在使用锅炉过程中,工作人员应该及时、合理地清除已在锅炉受热面上结生的水垢,做到以防为主,积极除垢,保证锅炉处于污垢或者薄垢状态下运行,确保锅炉安全经济运行。掌握故障发生的原因及解决对策,可提高工作效率,保障工作安全进行,避免事故发生。 


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