淺析工業(yè)鍋爐水垢的成因、危害及防垢措施

薛金權(quán)

摘 要：多年的工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)很多以水為介質(zhì)的鍋爐在使用過(guò)程中頻繁結(jié)生水垢，結(jié)生水垢的鍋爐浪費(fèi)燃料，除垢后影響鍋爐的使用壽命，還經(jīng)常有鍋筒鼓包、水冷壁爆裂等事故發(fā)生，危及工作人員人身安全和設(shè)備安全運(yùn)行，因此在這里淺析一下工業(yè)鍋爐水垢的成因和危害及應(yīng)采取的防垢措施，以便提醒有關(guān)鍋爐使用單位加強(qiáng)鍋爐設(shè)備管理，重視鍋爐水質(zhì)，提高對(duì)鍋爐水垢的防范意識(shí)，采取正確方法有效地防止鍋爐結(jié)生水垢，保證鍋爐運(yùn)行中鍋爐給水和鍋水等各項(xiàng)指標(biāo)符合相關(guān)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，從水質(zhì)上確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：水垢 危害 防垢

中圖分類號(hào)：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0071-01

近年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展各地中小企業(yè)數(shù)量猛增，鍋爐是很多企業(yè)普遍使用的特種設(shè)備，它涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大。以水為介質(zhì)的鍋爐在使用過(guò)程中極易結(jié)生水垢，因?yàn)樗泻懈鞣N雜質(zhì)。含有暫時(shí)硬度的水進(jìn)入鍋爐后，隨著水溫的升高，鍋水一些鈣鎂鹽類受熱分解，從溶于水的物質(zhì)變成難溶于水的物質(zhì)，附著于鍋爐金屬表面，結(jié)為水垢；隨著水溫升高，鍋水中某些鹽類溶解度降低，從水中析出固相也結(jié)成水垢；還有給水中原來(lái)溶解度較大的鹽類和其他鹽堿反應(yīng)生成難溶于水的化合物，容易結(jié)為水垢；鍋水內(nèi)的水渣過(guò)多且粘稠時(shí)，如果不及時(shí)排污，也容易形成水垢。

1 水垢一旦結(jié)生水垢，其受到的危害是極大的，具體表現(xiàn)為

1.1 燃料消耗量增大

水垢是熱的不良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)比鋼鐵小很多，因此鍋爐結(jié)有水垢時(shí)燃料燃燒所放出的熱量受水垢阻隔不能迅速傳遞到鍋水中，生產(chǎn)中為保證鍋水溫度必須多投加燃料，據(jù)估算，一臺(tái)以煤為燃料的鍋爐，水冷壁內(nèi)如果結(jié)有1mm厚的水垢，燃料消耗量大約增加3%～5%。我國(guó)鍋爐臺(tái)數(shù)數(shù)十萬(wàn)，結(jié)垢厚度不一，，如果有10萬(wàn)臺(tái)鍋爐結(jié)垢，那浪費(fèi)的煤量也是驚人的。

1.2 鍋爐受熱面損壞

結(jié)有水垢的鍋爐容易出現(xiàn)水冷壁過(guò)熱、變形、爆管事故，危及人身和設(shè)備安全。因?yàn)樗競(jìng)鳠岵?，燃燒熱量不能迅速傳給鍋水，加大燃料投入時(shí)爐膛和煙氣溫度回升高，受熱面金屬溫度也不斷升高，當(dāng)受熱面金屬溫度超過(guò)正常條件的溫度時(shí)，就會(huì)過(guò)熱，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致?tīng)t管發(fā)生鼓包、變形、甚至爆裂。

1.3 鍋爐出力降低

鍋爐出力是鍋爐的基本參數(shù)，蒸汽鍋爐用蒸發(fā)量表示（鍋爐長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量），熱水鍋爐用熱功率表示（熱水鍋爐長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行時(shí)，在額定回水溫度、壓了、額定循環(huán)水量下，每小時(shí)出水有效帶熱量）。鍋爐結(jié)垢后，由于傳熱差，要保持原來(lái)生產(chǎn)生活所需要的蒸發(fā)量或熱功率，就需要多投燃料，隨著水垢厚度增加，爐膛容積和爐排面積是固定的，單位時(shí)間內(nèi)燃料消耗量有限，所以產(chǎn)生的蒸發(fā)量或熱功率（即鍋爐出力）就會(huì)降低。

1.4 縮短鍋爐使用壽命

鍋爐結(jié)生了水垢，為確保其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必須清除。常用的鍋爐除垢方法有人工除垢、機(jī)械除垢和化學(xué)清洗（酸洗和堿洗）除垢，無(wú)論哪種除垢方法都影響鍋爐使用壽命，縮短鍋爐使用周期。

《鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則》規(guī)定，鍋爐水處理是保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施，不應(yīng)以化學(xué)清洗代替正常的水處理工作。可見(jiàn)除垢不是治理鍋爐水垢問(wèn)題的好方法，解決水垢帶來(lái)的危害，應(yīng)以防為主。

2 做好鍋爐防垢工作應(yīng)從以下幾方面著手

2.1 選擇適當(dāng)?shù)乃幚矸椒?/p>

常用的水處理方法有鍋內(nèi)水處理和鍋外水處理。各單位應(yīng)根據(jù)設(shè)備條件、對(duì)蒸汽品質(zhì)的要求及水處理材料來(lái)源等不同情況，本著因爐、因水、因地制宜的原則選擇適當(dāng)?shù)乃幚矸椒ā?/p>

鍋內(nèi)水處理是向給水或鍋水中加適當(dāng)?shù)乃巹ǚ拦竸┡c鍋水反應(yīng)生成散渣，通過(guò)排污排出鍋外，以達(dá)到減輕結(jié)垢目的。鍋內(nèi)水處理方法一般適用于同時(shí)符合下列條件的鍋爐：

（1）無(wú)過(guò)熱器。

（2）在運(yùn)行中能可靠的排出鍋內(nèi)形成的泥垢。

（3）加藥生成的泥垢不會(huì)影響鍋爐安全運(yùn)行。

（4）用戶對(duì)蒸汽品質(zhì)要求不高。

GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》規(guī)定，額定蒸發(fā)量≤4t/h，且額定蒸汽壓力<1.3MPa的自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐及額定熱功率≤4.2MW的水管式和管殼式的承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐可以單純采用鍋內(nèi)加藥處理水。鍋內(nèi)水處理投資小，設(shè)備簡(jiǎn)單，但水處理效果不穩(wěn)定，上述鍋爐如果單純采用鍋內(nèi)水處理水質(zhì)達(dá)不到要求也可以采用鍋內(nèi)和鍋外聯(lián)合水處理。

鍋外水處理適用于以水為介質(zhì)的各種鍋爐，采用專門(mén)的水處理設(shè)備系統(tǒng)的對(duì)給水進(jìn)行處理，有化學(xué)方法（鍋外離子交換）和反滲透，電滲析等物理方法，設(shè)備經(jīng)安裝調(diào)試檢驗(yàn)合格，保養(yǎng)維護(hù)操作合理，水處理效果很穩(wěn)定很理想，但投資大，對(duì)水源水質(zhì)要求高，如果水源水質(zhì)太差需要進(jìn)行預(yù)處理。

無(wú)論采用那種水處理方法，工業(yè)鍋爐的水質(zhì)都要保證給水和鍋水的各項(xiàng)指標(biāo)符合GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求。

2.2 使用期間加強(qiáng)鍋爐水質(zhì)管理

鍋爐使用單位應(yīng)結(jié)合該單位實(shí)際情況，建立健全規(guī)章制度（應(yīng)包括水處理管理制度、崗位責(zé)任制設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)制度），設(shè)立專職或兼職的經(jīng)過(guò)培訓(xùn)取得合格證的水處理管理作業(yè)人員，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度，并根據(jù)鍋爐參數(shù)和汽水品質(zhì)要求，對(duì)鍋爐的原水、給水、鍋水、回水的水質(zhì)及蒸汽品質(zhì)進(jìn)行分析。每次化驗(yàn)分析的時(shí)間、項(xiàng)目、數(shù)據(jù)及采取的相應(yīng)措施均應(yīng)填寫(xiě)在水質(zhì)化驗(yàn)記錄表上。

為保證鍋爐水各項(xiàng)指標(biāo)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，運(yùn)行中司爐人員要根據(jù)水質(zhì)情況排出含鹽量較高的鍋水和沉積的泥垢。一般的，蒸汽鍋爐每班至少排污一次，熱水鍋爐依水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果而定。

對(duì)備用或停用的鍋爐或水處理設(shè)備必須做好保養(yǎng)工作，防止鍋爐和水處理設(shè)備引起嚴(yán)重腐蝕，防止樹(shù)脂中毒，以免造成水處理設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)失效。

綜上所述，鍋爐結(jié)生水垢源于水質(zhì)不良，有水垢的鍋爐浪費(fèi)燃料，容易引起受壓元件損壞，降低鍋爐出力，影響鍋爐使用壽命，使用單位應(yīng)按自己實(shí)際情況選擇合適的水處理措施，加強(qiáng)水質(zhì)管理，確保鍋爐水質(zhì)符合有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，以便提高鍋爐能效，防止鍋爐事故發(fā)生，確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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