水垢形成的原因
鍋爐經過長時間運行,不可避免的出現了水垢、鏽蝕問題,鍋爐形成水垢的主要原因是給水中帶有金屬離子成份,其中大部份由碳酸鈣所組成,經過高溫、高壓的不斷蒸發濃縮以後,在爐內發生一系列的物理、化學反應,最終在受熱面上形成堅硬、緻密的水垢。
1.水垢的熱導率要比鍋爐鋼板的小數十倍到數百倍,結垢後會使受熱面熱交換情況惡化,增高排煙溫度、降低鍋爐熱效率,浪費燃料。
2.是影響安全鍋爐運行。鍋爐正常運行時,金屬受熱後很快將熱量傳遞給鍋水,兩者溫度差約為30℃-100℃。有水垢時,金屬傳熱受阻,因而溫熱水鍋爐度急劇升高,強度顯著下降,從而導致受壓部件過熱變形、鼓包甚至爆破。
3.是水循環。鍋爐內結生水垢,由於傳熱不好,使蒸發量降低、減少鍋爐出力。若水管內結垢,流通截面積減小,增加了水循環的流動阻力,嚴重時會將管子完全堵塞,破壞正常的水循環,造成爆管事故。
4.縮短鍋爐壽命。附在鍋爐受熱面上特別是受熱面管內的水垢很難消除蒸氣鍋爐。除垢時需要經常停爐清洗,增加檢修費用,經常采用機械與化學方法除垢會使受熱面受到損傷,縮短鍋爐的使用壽命。
現行普遍處理鍋爐水垢的方式與結果
一般均採用加裝軟水設備,並配合定期投入化學藥劑的方式除垢。 問題是軟水與化學藥劑必須與原水水質匹配才能有效處理水垢。 然而因受水的來源、天候、季節、地區差異性等因素影響,造成水質必然無法穩定。
結果: 水垢處理成果不佳,鍋爐隨時間運轉而水垢愈來愈厚。
因此被迫: 酸洗→煮爐→換管→最後→換鍋爐。
結論: 現行處理鍋爐水垢的方式,只不過是延緩鍋爐內水垢的形成而已。
水垢在鍋爐內的熱傳導效率表
|
物質 |
熱傳導率(Kcal/m-h-°C) |
|
煤煙 |
0.06~0.1 |
|
油脂 |
0.1 |
|
矽酸鹽為主要成分的水垢 |
0.2~0.4 |
|
矽酸鹽為主要成分的水垢 |
0.4~0.6 |
|
矽酸鹽為主要成分的水垢 |
0.6~2 |
|
鍋爐用鋼 |
40~60 |
水垢厚度與能源損耗對照表
|
水垢厚度 |
多增加能源消耗比例(%) |
|
1/32 (0.8mm) |
8.50 |
|
1/16 (1.6mm) |
12.4 |
|
1/8 (3.2mm) |
25.0 |
|
1/4 (6.4mm) |
40.0 |
鍋爐水垢的危害和去除
水垢直接威脅鍋爐裝置的安全和鍋爐的使用壽命,因為水垢的導熱係數很小。水垢的導熱係數比金屬的導熱係數小幾百倍。因此,即使在受熱面上形成不太厚的水垢,也會由於熱阻大,使其導熱效率降低,造成熱損失,浪費燃料。實踐證明,鍋爐受熱面結有1毫米的水垢,能使煤的消耗增加1.5~2%左右。由於受熱面上結有水垢,會使金屬管壁局部過熱,當壁溫超過其工作允許極限溫度時,會使管子鼓包,嚴重的會引起鍋爐爆管事故,使人身安全受到威脅。水垢是一種復雜的鹽類,其中含有鹵素離子,在高溫下對鐵有腐蝕作用。通過對鐵質水垢的分析,可知它含鐵量達20~30%左右。水垢侵蝕金屬會使鍋爐內壁變脆,並不斷向鍋爐深處腐蝕。由於清除水垢要停爐、消耗人力、物力,以及造成鍋爐的機械損傷和化學腐蝕。因此,防止水垢和清除水垢是水質處理工作中必須解決的問題。
1.機械除垢法:當爐內有水垢或水渣時,停爐後放掉爐石,使鍋爐冷卻,採用水衝洗或用螺旋鋼絲刷清除。如果水垢很堅硬,可用高壓水射流情洗、電力或水力帶動的清管器來清洗。此方法只適用於清洗鋼管,不適用於清洗銅管,因為清管器容易將銅管損傷。
2.常規水垢化學除垢法:根據設備的材質,選用安全強力除垢清洗劑,一般控制溶液濃度為5~20%,也可根據水垢的厚度來確定。清洗完畢,先放出廢液,再用清水衝洗,然後將水加滿,並加入水容量3%左右的中和劑,浸泡煮沸0.5~1小時,放出殘液後,再用清水衝洗一兩次即可。
3.特殊水垢化學除垢法:對於硫酸鹽和硅酸鹽水垢、硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。選用特殊水垢預處理清洗劑,一般控制溶液濃度為2~5%,也可根據水垢的厚度來確定。清洗可不升壓長時間煮爐,一般不少於24-48小時,清洗後要立即衝掉水渣泥渣。對於結垢程度嚴重的設備,此方法不能使水垢徹底溶解除去,而是使水垢軟化泥化,需開啟鍋爐再用常規化學清洗方法或機械方法清除泥渣,否則泥渣重新硬化,難以清除。
請先 登入 以發表留言。