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水垢对锅炉产生的危害

文章编辑:赢咖发布时间:2015-06-22 15:24浏览次数:

  锅炉是工农业生产和人民生活中广泛运用的特种设备,是生产蒸气或热水的热工设备之一,其传能介质质料是水。锅炉用水水质的好坏,对其安全运转及能源消耗有很大的影响。当锅炉用水不合请求时,锅炉受热面就会结生水垢,因而不只糟蹋很多的燃料,还会危及锅炉安全运转。据有关资料先容,如今全国有近40万余台锅炉,在每年的事端核算中,因水质不良,水垢严峻导致的事端超越事端总数的20%;因为结生水垢,每年要糟蹋燃料达千万吨,并构成几亿元的经济损失。本文企图对锅炉水垢的损害及其避免作一先容,以导致锅炉运用单位的高度重视。www.sarandunmore.com
  
  一、水垢的构成及性质
  
  水垢的构成是一个杂乱的物理化学进程,其缘由有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在,是水垢构成的根本缘由也叫内因;二是固态物质从过饱和的炉水中沉积分出并粘附在金属受热面上,是水垢构成的外因。当富含钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后,吸取高温烟气传给的热量,钙、镁盐类杂质便会发作化学反应,生成难溶物质分出。跟着炉水的不断蒸腾逐步浓缩,当到达必定浓度时,分出物就会变成固体沉积分出,附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上,构成一层“膜”,阻止热量传递,这层“膜”称之为水垢。
  
  水垢的构成或成分是比较杂乱的,一般都不是一种单一化合物,而是以一种化学成分为主,并一起富含其它化学成分。按其水垢的化学成分,一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。
  
  水垢是一种导热功能极差的物质,仅为锅炉钢材的非常之一到数百分之一(钢材的导热系数为46.5~58.2w/m.k),是“百害之源”。在各种水垢中,硅酸盐水垢最为坚硬,导热功能非常小,容易附着在锅炉受热面最强的蒸腾面上,是损害最大的一种水垢。
  
  二、水垢对锅炉安全、经济运转的损害
  
  1、降低锅炉热效率,糟蹋很多燃料。锅炉结生水垢后,受热面的传热功能变差,燃料焚烧时所
  
  放出的热量不能敏捷传递给炉水,因而很多热量被烟气带走,构成排烟温度添加,添加排烟热损失,使锅炉热效率降低。在这种情况下,要想保住锅炉额定参数,就必须更多地向炉膛投加燃料,并加大鼓风和引风来强化焚烧。其结果是使很多未彻底焚烧的物质排出烟囱,无形中添加了燃料消耗。大家知道,锅炉炉膛容积和炉排面积是必定的,不管投加多少燃料,燃料焚烧是受到限制的,因而锅炉的热效率也就不可能进步。锅炉中水垢结生得越厚,热效率就越低,燃料消耗就越大。试验数据标明,当结生水垢达1.5毫米时,就要多消耗6%的燃料;为5毫米时,燃料消耗就要到达15%;为8毫米时,燃料消耗量则增至34%。就中国如今40余万台锅炉来看,假如仅一部分锅炉结有不一样程度的水垢的话,所糟蹋的燃料也是非常惊人的。
  
  2、导致金属过热,强度降低,危及安全。锅炉受热面运用的钢材,一般均为碳素钢,在运用进程中,答应金属壁温在450℃以下。锅炉在正常运转时,金属壁温一般在280℃以下。当锅炉受热面无垢时,金属受热后能很快将热量传递给水,此刻两者的温差约为30℃。可是,假如受热面结生水垢,情况就不大一样了。例如,当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时(混合水垢),金属壁与炉水温差就会到达200℃摆布。也就是说此刻金属壁温在钢材答应温度以内。但当水垢是3毫米时,金属壁温则上升到580℃,远远超越了钢材的答应温度。因而,这时钢材的抗拉强度就会由本来的3.92Mpa降低到0.98Mpa,锅炉受压元件就会在内压作用下发作过热鼓疱、变形、走漏,乃至爆炸。别的,金属壁温的添加会使金属伸长,如1米长的炉管,每添加100℃,伸长1.2毫米,这关于没有弹性余量的受热面来说,就会导致炉管的龟裂。实测数据标明,金属壁温是跟着水垢厚度添加而添加的,水垢越厚,金属壁温就越高,因而事端发作的机率就越大。
  
  3、破坏水循环。锅炉水循环有天然水循环和强迫水循环两种方式。前者是靠上升管和降低管的汽水比重不一样发作的压力差而进行的水循环。后者主要是依托水泵的机械动力的作用而迫使循环的。不管是哪一种循环方式,都是通过规划核算的,也就是说确保有满足的流转截面积。当炉管内壁结生水垢后,会使得管内流转截面积减少,活动阻力增大,破坏了正常的水循环,使得向火面的金属壁温添加。当管路安全被水垢堵身后,水循环则彻底中止,金属壁温则更高,长时间下去就易因过烧发作爆管事端。水冷壁管是均匀安置在炉膛内的,吸取的是辐射热。在离联箱400毫米摆布的向火面高温区,假如结生水垢,就最易发作鼓疱、走漏、曲折、爆炸等事端。
  
  4、添加维修量,糟蹋很多资金。锅炉一旦结垢,就必须要铲除,这么才干确保锅炉安全经济运转。因而,铲除水垢就必须要选用化学药剂,如酸、碱等。水垢结生得越厚,消耗的药剂就越多,投入的资金也就越多。例如,1T/H型锅炉若均匀结垢3毫米,除一次垢就需药剂0.5吨,加上人工费,就需资金2500元摆布。按照锅炉吨位的不一样,吨位添加,所需药剂就添加三分之一,资金也相应添加。一般锅筒内结垢,消除略便利,但若管内结垢,消除就相当艰难。不只如此,若发作爆管事端,换上一节新管时,焊接很不便利。锅筒鼓疱挖补时,请求高,时间长,施工更为艰难。一次大的鼓疱挖补修正,就要消耗资金1至2万元摆布。总归,不管是化学除垢仍是采购资料修补,都要花费很多的人力、物力和财力。
  
  5、缩短锅炉运用寿数。一般锅炉运用寿数,在正常运用条件下,能够接连运转20年摆布。但为什么如今大部分运用单位的锅炉没有到达这一寿数呢?其缘由是多方面的,其中之一就有水垢的影响。锅筒发作鼓疱,挖补修正后,应该对其恰当降压运用,以确保安全。这么一来,关于请求蒸汽压力较高的单位来说,就不得不更换新的锅炉。有些单位也会因蒸汽压力过低而影响产品质量,乃至呈现次品,直接影响经济效益。有些锅炉因鼓疱面积过大且变形严峻而不得不作报废处理;有的锅炉虽然能够修正,但因修补费用过高,无价值,也不得不报废。当酸洗办法不当或酸洗频频也会影响锅炉的运用寿数。别的,因为水垢中富含卤素的离子,在高温下对铁有腐蚀作用,会使金属内壁变脆,并不断地向金属壁的深处开展,构成金属的腐蚀,缩短锅炉运用寿数。
  
  三、水垢的避免
  
  要确保锅炉不结垢或薄垢运转,就要加强锅炉给水处理,这是确保锅炉安全和经济运转的重要环节。避免水垢生成,一般选用下列办法来避免:
  
  1、锅外水处理。这种办法适用于各种的锅炉。如今锅外水处理作用牢靠的有石灰+纯碱软化法,是向现已澄清的水中参加适量的生石灰和纯碱到达软化意图。石灰──纯碱软化法有冷法和热法两种。冷法是在室温下进行,使水中剩余硬度降至1.5~2毫克当量/升。热法是将水温加热到20~80℃,使水中剩余硬度降至0.3~0.4毫克当量/升。因而,应尽量选用热法,以进步软化作用。离子交流软化法主要是依托钠离子交流器中的交流树脂进行软化处理。因为交流树脂吸附能力强,能将游离在水中的钙、镁离子吸附,从而使锅炉给水硬度到达合格规范。离子交流剂有无机和有机两大类。无机交流树脂只能进行外表交流,软化作用差,运用较少。而有机交流树脂的特点是颗粒中心构造疏松,交流反应在颗粒外表和内部一起可进行,软化作用好,故运用较多。
  
  2、锅内水处理。此法主要是向炉水中参加化学药品,与炉水中构成水垢的钙、镁盐构成疏松的沉渣,然后用排污的办法将沉渣排出炉外,起到避免(或减少)锅炉结垢的作用。炉内加药水处理一般用于小型低压火管锅炉。锅内水处理常用的药品有:磷酸三钠、碳酸钠(纯碱)、氢氧化钠(火碱、也称烧碱)及有机胶体(栲胶)等。加药时,应首先将各种药品配制成溶液,然后再参加锅炉内。一般磷酸三钠的溶液浓度为5~8%,碳酸钠的溶液浓度不大于5%,氢氧化钠的浓度不大于1~2%。加药办法有定时和接连加药两种。定时加药主要靠加药罐进行加药;接连加药则在给水设备前,将药接连参加给水中。关于蒸汽锅炉,最好选用接连加药法,这么可使炉内坚持药液的均匀。凡选用锅内水处理的,应加强锅炉排污,使已构成的泥渣、泥垢等排出炉外,收到较好作用
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