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锅炉水垢的形成及危害

锅炉水垢的形成及危害

水垢的形成

锅炉运行期间,受热面管壁经常产生一层白色固体的附着物,这就是人们常说的水垢,水在炉内被加热到饱和温度时,不断蒸发、浓缩,使炉水中钙、镁碳酸盐的浓度越来越高,当超过溶解度时,就会从水中分离出来,大部分附着在锅壁和管道上,影响传热,有的沉淀在锅底,易于排污排除。水在炉内加热后,重碳酸钙盐受热分解转化为难溶于水的碳酸钙,重碳酸镁分解成为碳酸镁,而碳酸镁分解又转化为难溶于水的氢氧化镁。 随着锅炉水温度的提高,碳酸钙、硅酸钙在水中溶解度下降,故有一部分此类盐就从水中析出来形成水垢。

由于给水含盐和炉水的组成性质以及生成水垢的具体条件不同使生成的水垢的种类和性质就不同,按水垢化学成分可分为以下几种。

1.碳酸盐水垢:颜色为白色,在碱性炉水中pH> 10,则形成松软垢渣沉淀;若炉水pH 过低,则生成坚硬的水垢附着在锅炉壁上。

2.硫酸盐水垢:外观黄白色,是坚硬和质密的水垢,常附着在锅炉蒸发面上。

3.硅酸盐水垢:外观灰白色,这种垢非常坚硬,导热性很差,容易在锅炉辐射受热面聚集。例如,水冷壁内最易沉积此垢。

4.含油水垢:外观发黑,当给水混入油脂后,就会结生含油的水垢,这种水垢比较疏软,常沉积在锅炉温度最高的部位上。

5.泥垢:泥垢是在泥水中含有流动性的固型物,当泥垢含量较大时,也易有少量附在锅炉蒸发面上,形成难以用水冲掉的再生水垢,一般均沉积锅底,随排污排出。

以上仅为水垢的大致分类,水垢的详细种类只有通过物理、化学分析的方法才能确定。目前发现的水垢已有几十种。

水垢的危害

1.水垢的导热性能很差,比碳钢的导热性能低30~50 倍。受热面有水垢后,热能传递困难,致使锅炉水吸热量减少,锅炉的蒸发量降低,排烟温度升高,造成排烟热损失增大。

据试验,在锅炉壁上生成1mm厚水垢多耗煤5%~8%,锅炉效率降低1%~2%。

2.受热面结垢后,受热面壁温增加,强度降低,严重时引起金属过热,容易发生爆炸事故。

3.水垢的各种化学盐类,在不同条件下对金属起着腐蚀作用。

4.清除水垢不但增加了检修费用,浪费了人力、物力,而且使受热面受到损失,降低锅炉寿命。

锅炉在运行过程中,水是必不可少的运行物质,锅炉用水大多来自地表、江河、湖泊、海洋、地下水(井水、泉水即天然水,不管采取任何水处理方法,也只能有限地减少炉内结垢和延长锅炉运行时间,不能保证锅炉永不结垢;另外锅炉给水还会带入腐蚀金属的氧化物,使金属受热面上发生化学反应,造成垢下腐蚀。由于水垢和腐蚀,造成了锅炉导热性下降、排烟温度增高,使燃料消耗量增加、锅炉效率下降、金属过热;金属过热也会使强度下降,造成局部变形、鼓泡,使锅炉受到严重破坏,甚至引起爆炸事故;因此锅炉清洗是非常重要的。


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