鍋爐水垢的形成及清除方法綜述

1、I 一論文發(fā)表專家一）中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng)wwwrqikanwang,net鍋爐水垢的形成及清除方法綜述【摘要】鍋爐水垢的形成會(huì)降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐的安 全運(yùn)行并縮短鍋爐壽命，大大降低鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。本文對(duì)鍋爐 水垢的形成、種類及性質(zhì)進(jìn)行研究，分析了水垢的危害，對(duì)當(dāng)前應(yīng) 用于清除鍋爐水垢的方法進(jìn)行了介紹，并提出了預(yù)防水垢的措施?！娟P(guān)鍵詞】鍋爐；水垢；危害；化學(xué)清洗；預(yù)防鍋爐是以水為介質(zhì)生產(chǎn)蒸汽或熱水的熱工主要設(shè)備，在人類生活 和生產(chǎn)中起到重要作用。鍋爐所用的水并不是絕對(duì)純凈的天然水， 里面含有各種雜質(zhì)，會(huì)引起水垢的生成。鍋爐水垢的形成會(huì)降低鍋 爐的傳熱效率，影響鍋爐的安全運(yùn)行并縮短鍋爐壽命

2、，大大降低鍋 爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，所以對(duì)水垢的清除和預(yù)防是必須的。1. 水垢的形成鍋爐給水中含有一定量的鈣、鎂離子及其他重金屬離子，鍋爐運(yùn) 行期間，鈣、鎂等離子吸收熱量，會(huì)與溶解在水中的二氧化碳發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，生成難溶物質(zhì)析出。水在爐內(nèi)被加熱生成水蒸氣，爐水 中鈣、鎂碳酸鹽的濃度越來(lái)越高，而且某些鈣、鎂鹽的溶解度隨著 水溫度的升高而降低，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，就會(huì)從水中分離出來(lái)形 成固體沉淀。這些固體沉淀會(huì)附著在鍋爐內(nèi)表面上，隨著厚度的增 加成為阻礙熱量傳遞的水垢。2. 水垢的種類和性質(zhì)按照化學(xué)成分的不同水垢可以分為以下幾類:h 論文發(fā)表專家一）中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng)wwwrqikanwang,net2.1碳

3、酸鹽水垢碳酸鹽水垢是最常見(jiàn)的，這種水垢主要出現(xiàn)在水未沸騰處，顏色 為白色，其主要組分為碳酸鈣，也含有少量碳酸鎂和氫氧化鎂。碳 酸鹽水垢的硬度與水的ph值有關(guān)，ph值比較大時(shí)，為松軟垢渣， ph值比較小時(shí)，則生成硬度大的水垢附著在鍋爐內(nèi)壁。2.2硫酸鹽水垢硫酸鹽水垢主要出現(xiàn)在鍋爐熱負(fù)荷較高的受熱面，顏色為黃白 色，其主要組分為硫酸鈣、二水合硫酸鈣以及一水合二硫酸鈣，這 種水垢堅(jiān)硬且致密。2.3硅酸鹽水垢硅酸鹽水垢主要出現(xiàn)在鍋爐受熱最強(qiáng)的部位，如水冷壁內(nèi)。顏色 為灰白色，其主要組分為硅灰石、沸石以及少量鎂橄欖石。硅酸鹽 水垢十分堅(jiān)硬且導(dǎo)熱性極差。2.4含油水垢含油水垢是在水中混入油脂之后形成的水垢

4、，一般含油量在5%以上，外觀呈黑色，質(zhì)地比較松軟，常沉積在鍋爐溫度最高的部位 上，導(dǎo)熱系數(shù)很小，只有0.1千卡/米時(shí)度。2.5混合水垢混合水垢的組分包括碳酸鈣、 硫酸鈣、碳酸鎂、硅酸鈣、硅酸鎂、 氧化鐵以及四氧化三鐵等，各種組分所占比例并不是確定的，混合 水垢的性質(zhì)隨著組分不同而有著較大的差別1。I 一論文發(fā)表專家一）中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng)wwwrqikanwang,net3. 水垢的危害水垢的導(dǎo)熱性很差，其危害主要包括四個(gè)方面。3.1降低鍋爐傳熱效率，造成燃料浪費(fèi)水垢的導(dǎo)熱性很差，導(dǎo)熱系數(shù)只是鋼材的1/501/30。水垢附著 在受熱面上后，熱量傳遞困難，燃料產(chǎn)生的熱量不能很好地傳遞給 鍋爐水，使鍋爐

5、水吸收熱量減少，大量熱量被煙氣帶走，造成熱量 浪費(fèi)。為了使鍋爐工作時(shí)達(dá)到其額定參數(shù)，則需要添加比正常工作 時(shí)為多的燃料，從而造成了燃料浪費(fèi)。據(jù)試驗(yàn)，在鍋爐壁上生成1mm 厚水垢，會(huì)多消耗5%8%燃料，鍋爐效率降低1%2%。3.2危及鍋爐安全運(yùn)行，縮短鍋爐壽命水垢導(dǎo)熱性能極差，使受熱面吸收的能量不能被及時(shí)傳遞給爐 水，導(dǎo)致結(jié)垢的受熱面工作溫度增高，當(dāng)溫度超過(guò)了鋼材所能承受 的溫度時(shí)，金屬?gòu)?qiáng)度就會(huì)顯著降低，導(dǎo)致金屬過(guò)熱變形，易使鍋爐 鋼板鼓包或爆裂。如果不能及時(shí)除去水垢，會(huì)使鍋爐壁遭到破壞， 縮短鍋爐使用壽命。3.3降低鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水垢的存在影響鍋爐的正常運(yùn)行，需要定時(shí)清除，而且水垢的存 在會(huì)縮短

6、鍋爐壽命并影響其安全運(yùn)行，需要增加檢修量，浪費(fèi)大量 資金。清除鍋爐水垢所需的各種化學(xué)藥品采購(gòu)和應(yīng)用，也需要大量 的人力和物力。3.4增加大氣污染h 論文發(fā)表專家一）中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng)wwwrqikanwang,net水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很低，使鍋爐的熱效率下降，大量熱量被煙氣帶 出，造成熱量浪費(fèi)。與無(wú)垢狀態(tài)相比，鍋爐額定工作參數(shù)下會(huì)排出 更多的煙塵、二氧化硫以及其它有害物質(zhì)，對(duì)大氣的污染更為嚴(yán)重 2。4. 水垢清除方法4.1機(jī)械法除垢機(jī)械法除垢即利用各種鏟、削工具或?qū)ｉT的銑管器直接從鍋爐壁 上清除水垢，近年來(lái)利用高壓水射流除垢得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械法 除垢操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)行，但是這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，清除不

7、徹底， 增加傳熱面的粗糙度，所以鍋爐清洗通常以化學(xué)法為主。4.2化學(xué)法除垢421堿洗法堿洗法就是根據(jù)實(shí)際情況，將不同品種、不同濃度（一般保持堿 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3注右為宜）的堿液注入鍋爐，然后在一定的壓力下 加熱進(jìn)行除垢。堿洗法比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但需要較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá) 到除垢的效果。在實(shí)際中主要采用酸洗法除垢。422酸洗法由于價(jià)格原因，鍋爐水垢酸洗以鹽酸為主。鹽酸能與水垢的組分 如鈣、鎂碳酸鹽及氫氧化物起作用，生成易溶于水的鹽和揮發(fā)物。 鹽酸不但有溶解作用，而且能使附著在金屬表面的氧化物剝離下 來(lái)。酸洗采用的酸還有硫酸、硝酸、甲酸、乙酸等。酸洗前必須檢I 一論文發(fā)表專家一）中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng) wwwrq

8、ikanwang,net 查測(cè)定不同部位水垢的厚度，估算酸的用量及濃度。雖然酸洗可以除去水垢，但也對(duì)金屬有腐蝕性，所以在酸洗過(guò)程 中需加入緩蝕劑以阻止或減緩對(duì)金屬的腐蝕。常見(jiàn)的緩蝕劑有烏洛 托品、若定、沈1-d等3。5. 水垢的預(yù)防5.1鍋內(nèi)水處理鍋內(nèi)水處理是指向爐水中加入化學(xué)藥品，與爐水中的鈣、鎂離子 形成疏松的沉渣，然后用排污的方法將沉渣排出爐外，起到防止鍋 爐結(jié)垢的作用，這種方法一般適用于小型低壓鍋爐。鍋內(nèi)水處理常 用的藥品有：磷酸三鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉及有機(jī)膠體等。采用鍋 內(nèi)水處理方法時(shí)，需及時(shí)將化學(xué)反應(yīng)生成的沉渣排出爐外。加藥方 法分為定期和連續(xù)加藥兩種，而對(duì)于蒸汽鍋爐，建議采用連續(xù)

9、加藥 法。5.2鍋外水處理鍋外水處理方法即是對(duì)加入鍋爐的水進(jìn)行軟化，去除水中容易產(chǎn) 生水垢的粒子，這種方法對(duì)各種鍋爐都適用。其中一種鍋外水處理 方法為石灰-純堿軟化法，即向水中加入適量的生石灰和純堿對(duì)水 進(jìn)行軟化。石灰-純堿軟化法有冷法和熱法兩種。也可以采用離子 交換法對(duì)所要加入的水進(jìn)行軟化，采用這種方法時(shí)須對(duì)水質(zhì)定時(shí)進(jìn) 行檢測(cè)，按時(shí)序進(jìn)行樹脂塔的切換和再生，并檢驗(yàn)再生效果。其中 離子交換劑分無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類。I 一論文發(fā)表專家一 )中國(guó)學(xué)木期刊網(wǎng) wwwrqikanwang,net5.3合理操作鍋爐排污在鍋爐運(yùn)行中，由于蒸發(fā)作用鍋爐水的鈣、鎂等離子的濃度越來(lái)越高，十分容易產(chǎn)生沉淀進(jìn)而沉積為水垢。因此需要合理操作鍋爐，根據(jù)鍋爐水的離子濃度進(jìn)行排污，減少水垢產(chǎn)生的幾率。6.結(jié)束語(yǔ)水垢的產(chǎn)生不但影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且危害生產(chǎn)安全，并加重空氣污染。對(duì)水垢的預(yù)防以及水垢產(chǎn)生后的清除都是十分必要的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外對(duì)水垢的清洗都有了很多安全、經(jīng)濟(jì)的方法，但都還存在