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鍋爐結垢的原因有哪些?國信馬上告訴你解決方案!

文章出處:國信工業設備人氣:-發表時間:2017-08-29 00:00:00【
摘要 : 鍋爐結垢的原因,首先是給水中含有鈣鎂硬度或鐵離子,硅含量過高;同時又由于鍋爐的高溫高壓特殊條件。

(一)鍋爐結垢的原因

  含有硬度的水若不經過處理就進入鍋爐,運行一段時間后,鍋爐水側受熱面上就會牢固地附著一些固體沉積物,這種現象稱為結垢。受熱面上黏附著的固體沉積物就稱為水垢。在一定條件下,固體沉淀物也會在鍋水中析出,呈松散的懸浮狀,稱為水渣。水渣可隨排污除去,但如果排污不及時,部分水渣也會在受熱面上或水流流動滯緩的部位沉積下來而轉化成水垢(通常稱之為“二次水垢”)。

   鍋爐結垢的原因,首先是給水中含有鈣鎂硬度或鐵離子,硅含量過高;同時又由于鍋爐的高溫高壓特殊條件。水垢形成的主要過程為:

  1、受熱分解

   在高溫高壓下,原來溶于水的某些鈣、鎂鹽類(如碳酸氫鹽)受熱分解,變成難溶物質而析出沉淀。

   2、溶解度降低

   在高溫高壓下,有些鹽類(如硫酸鈣、硅酸鹽等)物質的溶解度隨溫度升高而大大降低,達到一定程度后,便會析出沉淀。

    3、鍋水蒸發、濃縮

   在高溫高壓下,鍋水中鹽類物質的濃度將隨蒸發濃縮而不斷增大,當達到過飽和時,就會在受熱面上析出沉淀。

   4、相互反應及轉化

   給水中原來溶解度較大的鹽類,在運行中與其他鹽類相互反應,生成了難溶的沉淀物質。如果反應在受熱面上發生,就直接形成了水垢;如果反應在鍋水中發生,則形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的,當未被及時排污除去時,就會轉化成水垢。另外,有些腐蝕產物附著在受熱面上,也往往易轉化成金屬氧化物水垢。

   上述這些析出的沉淀物質黏結在鍋爐受熱面上就形成了水垢,溫度越高的部位,越易形成堅硬的水垢。


(二)水垢的危害

   水垢的導熱性很差,其導熱系數要比鍋爐鋼板的導熱系數小幾十倍至數百倍,所以鍋爐結垢后就會嚴重阻礙傳熱并引起下列危害:

   1、浪費燃料,降低出力

  鍋爐結垢后將嚴重影響受熱面傳熱,降低熱效率,降低蒸汽出力,增加燃料消耗。

   2、易引起事故,影響安全運行

   受熱面結生水垢后,金屬的熱量由于受水垢的阻礙而難于傳熱給鍋水,致使金屬壁溫急劇升高,當溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時,金屬強度顯著降低,從而導致金屬過熱變形,嚴重時將造成鼓包、裂縫,甚至爆管等事故。

   3、堵塞管道,破壞水循環

   如果水管內結垢,就會減小流通截面積,增大水的流動阻力,破壞正常的水循環,嚴重時還會完全堵塞管道,或造成爆管事故。

  4、引起垢下腐蝕,縮短鍋爐壽命

   鍋爐結垢后還會引起垢下腐蝕等危害。有些結構緊湊或結構復雜的鍋爐,一旦受熱面結垢,就極難清除,嚴重時只好采用挖補、割換管子等修理措施,不但費用大,而且還會使受熱面受到嚴重損傷。所有上述這些危害都將大大縮短鍋爐的使用壽命。

   另外,鍋爐結垢后,將增加清洗和維修的時間、費用及工作量等,影響生產,減小鍋爐的有效利用率,降低經濟性。

(三)水垢的清除

   鍋爐應以積極的防垢、防腐為本。但當鍋爐結垢或腐蝕沉積物達到一定程度時,也應及時清洗除去,以免對鍋爐安全運行帶來隱患。

   清洗除垢的方法主要分為機械除垢和化學清洗兩大類,其中化學清洗又可分為堿煮除垢和酸洗除垢。現將鍋爐除垢的方法和要求簡要介紹如下:

    1、機械除垢

   主要采用電動洗管器、扁鏟、鋼絲刷及手錘等工具進行機械除垢。此法比較簡單,成本低,但勞動強度大,除垢效果差,易損壞金屬表面,只適用于結垢面積小,且構造簡單,便于機械工具接觸到水垢的小型鍋爐。近年來,由于清洗專用的高壓水槍的應用,使水力沖洗的機械除垢發展較快,這種高壓水力除垢的效果較使用原始的機械工具有很大的提高,且較為安全、方便。但目前高壓水力除垢仍僅限于結構較簡單的工業鍋爐。

   2、堿洗(煮)除垢

   鍋爐堿煮的作用主要是使水垢轉型,同時促使其松動脫落。單純的堿煮除垢效果較差,常常需與機械除垢配合進行。堿煮除垢對于以硫酸鹽、硅酸鹽為主的水垢有一定的效果,但對于碳酸鹽水垢,則遠不如酸洗除垢效果好。堿洗煮爐也常用于新安裝鍋爐的除銹和除油污,有時也用于酸洗前的除油清洗或垢型轉化。 

  堿洗藥劑用量應根據鍋爐結垢及臟污的程度來確定。一般用于除垢時的用量(每噸水的用量)為:工業磷酸三鈉5~10kg,碳酸鈉3~6kg,或氫氧化鈉2~4kg。這些堿洗藥劑應先在溶液箱中配制成一定濃度,然后再用泵送人鍋內,并循環至均勻。

   堿煮除垢的方法與新鍋爐煮爐基本相同,只是煮爐結束后,應打開鍋爐的各檢查孔,及時加以機械(或高壓水力)輔助清垢,以免松軟的水垢重新變硬。

   3、酸洗除垢

   目前在各種除垢方法中,以酸洗除垢效果較好,但酸洗工藝若不合適或控制不當也會影響除垢效果或腐蝕金屬,有時甚至會嚴重影響鍋爐的安全運行。為了確保鍋爐酸洗的安全和質量,國家質量技術監督局專門制定頒發了《鍋爐化學清洗規則》,并規定:從事鍋爐化學清洗的單位必須取得省級及省級以上鍋爐壓力容器安全監察機構的資格認可,才能承擔相應級別的鍋爐化學清洗。無相應資格的任何單位和個人(包括用爐單位),都不得擅自酸洗鍋爐。

 鍋爐在酸洗前應預先取有代表性的垢樣進行化驗,制定清洗方案;進酸開始時須在鍋爐內和酸箱內掛入腐蝕指標片(直到退酸時取出);酸洗工藝流程及酸洗液的溫度、濃度、流速、酸洗時間等應按清洗方案實施和控制;清洗過程中應不斷取樣化驗并如實作好記錄。清洗結束后,用爐單位、清洗單位和鍋爐安全監察部門應對清洗質量進行驗收。

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