停暖后鍋爐水垢清除方法

時間：2017-07-16作者：西安迪亞盛鍋爐服務(wù)有限責(zé)任公司瀏覽：36

摘要 
鍋爐水垢的形成會降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐的安全運行并縮短鍋爐壽命，大大降低鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性。本文對鍋爐水垢的形成、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。           

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**純凈的**水，里面含有各種雜質(zhì)，會引起水垢的生成。鍋爐水垢的形成會降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐的安全運行并縮短鍋爐壽命，大大降低鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性，所以對水垢的清除和預(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，鍋爐運行期間，鈣、鎂等離子吸收熱量，會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，就會從水中分離出來形成固體沉淀。這些固體沉淀會附著在鍋爐內(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： 
2.1碳酸鹽水垢  

碳酸鹽水垢是常見的，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，為松軟垢渣，ph值比較小時，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。硅酸鹽水垢十分堅硬且導(dǎo)熱性差。 

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，一般含油量在5%以上，外觀呈黑色，質(zhì)地比較松軟，常沉積在鍋爐溫度高的部位上，導(dǎo)熱系數(shù)很小，只有0.1千卡/米·時·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]。


3.水垢的危害  

水垢的導(dǎo)熱性很差，其危害主要包括四個方面。 
3.1降低鍋爐傳熱效率，造成燃料浪費  
水垢的導(dǎo)熱性很差，導(dǎo)熱系數(shù)只是鋼材的1/50～1/30。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，使鍋爐水吸收熱量減少，大量熱量被煙氣帶走，造成熱量浪費。為了使鍋爐工作時達(dá)到其額定參數(shù)，則需要添加比正常工作時為多的燃料，從而造成了燃料浪費。據(jù)試驗，在鍋爐壁上生成1mm厚水垢，會多消耗5％～8％燃料，鍋爐效率降低1％～2％。 

3.2危及鍋爐安全運行，縮短鍋爐壽命  

水垢導(dǎo)熱性能差，使受熱面吸收的能量不能被及時傳遞給爐水，導(dǎo)致結(jié)垢的受熱面工作溫度增高，當(dāng)溫度過了鋼材所能承受的溫度時，金屬強(qiáng)度就會顯著降低，導(dǎo)致金屬過熱變形，易使鍋爐鋼板鼓包或爆裂。如果不能及時除去水垢，會使鍋爐壁遭到破壞，縮短鍋爐使用壽命。 

3.3降低鍋爐經(jīng)濟(jì)運行  

水垢的存在影響鍋爐的正常運行，需要定時清除，而且水垢的存在會縮短鍋爐壽命并影響其安全運行，需要增加檢修量，浪費大量資金。清除鍋爐水垢所需的各種化學(xué)藥品采購和應(yīng)用，也需要大量的人力和物力。 

3.4增加大氣污染

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。與無垢狀態(tài)相比，鍋爐額定工作參數(shù)下會排出多的煙塵、二氧化硫以及其它有害物質(zhì)，對大氣的污染為嚴(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)械法除垢操作簡單，易于實行，但是這種方法勞動強(qiáng)度大，清除不，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 

4.2.1堿洗法  

堿洗法就是根據(jù)實際情況，將不同品種、不同濃度（一般保持堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3%左右為宜）的堿液注入鍋爐，然后在一定的壓力下加熱進(jìn)行除垢。堿洗法比較簡單，費用低，但需要較長時間才能達(dá)到除垢的效果。在實際中主要采用酸洗法除垢。 

4.2.2酸洗法  

由于價格原因，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。酸洗采用的酸還有硫酸、硝酸、甲酸、乙酸等。酸洗前必須檢查測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，但也對金屬有腐蝕性，所以在酸洗過程中需加入緩蝕劑以阻止或減緩對金屬的腐蝕。常見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、**及**膠體等。采用鍋內(nèi)水處理方法時，需及時將化學(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，而對于蒸汽鍋爐，建議采用連續(xù)加藥法。  

5.2鍋外水處理  

鍋外水處理方法即是對加入鍋爐的水進(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所要加入的水進(jìn)行軟化，采用這種方法時須對水質(zhì)定時進(jìn)行檢測，按時序進(jìn)行樹脂塔的切換和再生，并檢驗再生效果。其中離子交換劑分無機(jī)和**兩大類。 

5.3合理操作鍋爐排污  

在鍋爐運行中，由于蒸發(fā)作用鍋爐水的鈣、鎂等離子的濃度越來越高，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

水垢的產(chǎn)生不但影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運行，而且危害生產(chǎn)安全，并加重空氣污染。對水垢的預(yù)防以及水垢產(chǎn)生后的清除都是十分必要的。現(xiàn)在國內(nèi)外對水垢的清洗都有了很多安全、經(jīng)濟(jì)的方法，但都還存在各自的問題，鍋爐的物理清洗、微生物清洗方法正在嘗試中。 


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