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浅谈锅炉水垢对锅炉的破坏

作者:admin 发布于:2017-04-05 17:16 点击量:118

在工业锅炉检验工作中,我经常地发现锅炉产生水垢过多的情况,我通过对一些书籍的学习,浅谈一下水垢导致的破坏,和锅炉用户共同学习和研讨。

尽管目前绝大部分锅炉房均有水处理设施,且一些单位还配备了专职的水质化验人员,但是锅炉房一般为三班运行,水质化验和水质处理人员一般只能上正常班,双休日及中夜班水质无人监测,更有甚者,水质化验人员要几天才对水样进行一次化验。若树脂失效,只有等水质化验人员对水样化验后才能知道,更为严重的锅炉使用单位水处理设备效果不好,且无水质化验人员,从而使大量超标水进入锅炉。由于锅水的不断蒸发、浓缩,水中钙镁溶解盐类的浓度不断加大,到其达到过饱和程度时,在蒸发面上析出晶核,并不断长大,形成水垢。

水垢形成后,就形成了众多的危害:

1、浪费燃料、降低锅炉热效率;

水垢的导热性一般都很差。不同的水垢因其化学组成不同,内部空隙不同,水垢内各层次结构不同等原因,导热性也各不相同。水垢的导热系数大约仅为钢材板的导热系数的1/10~1/100.这就是说假设有0.1mm厚的水垢附着在金属壁上,其热阻相当于加厚了几毫米到几十毫米。水垢的导热系数很低是水垢危害大的主要原因。

因此锅炉结有水垢时,使锅炉受热面的传热面的传热性能边差,燃料燃烧所放出的热量不能很快地传递到锅炉水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度升高,排烟热损失增加,锅炉的热效率降低。在这种情况下,为保证锅炉的参数,就必须更多投加燃料,提高炉膛的温度和烟气温度,因此造成燃料浪费。据估算,锅炉受热面上结有1mm厚的水垢,浪费燃料约3%~5%。

2、影响锅炉安全运行

锅炉水垢常常生成在热负荷很高的锅炉受热面上。因水垢导热性能很差,导致金属管壁局部温度大大升高,金属因过热而蠕变。当温度超过了金属所能承受的允许温度时,强度降低,在锅炉工作压力下,金属会发生鼓包、穿孔和破裂、影响锅炉安全运行。

水垢同时生成在锅筒的压力表、水位计连接孔中,过多后会堵塞连接孔,造成压力表指示不准确、水位计产生“假水位”,严重了就会发生恶性爆炸事故。

3、导致垢下金属腐蚀

锅炉受热面内有水垢附着的条件下,从水垢的孔、缝隙渗入的锅水,在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。在水垢层下,锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质在高温高浓度的条件下会对锅炉受热面发生严重腐蚀,如NaOH等。

4、降低锅炉出力

锅炉结垢后,由于出热性变差,要达到锅炉额定蒸发量或额定产热量,就需要多消耗燃料。但随着结垢厚度的增加,以及炉膛容积的炉排面积是一定的,燃料消耗受到限制,因此锅炉的出力就会降低。

5、结垢会降低锅炉使用寿命

结垢、腐蚀过程互相促进,会很快导致金属受热面的损坏,以致锅炉发生爆管事故。锅炉受热面的水垢,必须彻底清除才能保证锅炉安全经济运行,然而无论人工、机械,还是采用化学药品除垢都会影响锅炉的使用寿命。比如化学法清洗除垢,对于较常见的碳酸盐垢,锅炉除垢多采用浓度为5%—10%的盐酸加适量缓蚀剂,以避免在除垢的同时对锅炉钢板造成伤害。但是由于盐酸的用量不能准确掌握,在化学清洗过程中,伴随着垢皮的溶解就开始了对金属基本的腐蚀,这是由于酸同金属直接接触。此种接触发生在酸液进入锅炉设备锈垢的裂缝区或脱落区。垢层一旦被除去,酸同金属接触的面积将越来越大,所引起的腐蚀将更加严重。虽然随着垢层的溶解,酸液的浓度已经大大地降低,但是也会相应减少腐蚀,总的腐蚀还是无法避免的。每次化学清洗,都将在不同程度上对锅炉造成伤害,缩短锅炉的使用寿命。

锅炉产生水垢后对锅炉的损害方方面面。为了把水垢对锅炉的损害控制在最小,也为了提高锅炉热效率,节约能源,延长锅炉使用寿命,减小锅炉事故的发生率,我们必须从源头出发,做好水质管理工作。锅炉水质管理工作包含三个方面的内容,即合理掌握水质指标;正确进行水质处理;严格进行水质监督。做好了水质管理工作,是我们确保锅炉安全经济运行的一个重要方面。

参考文献:《工业锅炉水处理及水质分析》(劳动人事出版社)



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