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锅炉水垢的危害影响与防治方法

发表时间:2023-12-13 13:53

锅炉,广泛应用于工农业生产和民生领域,是产生蒸汽或热水的热能设备之一,其能量传递介质原料是水。锅炉水质的好坏对其运行安全及能源消耗具有重大影响。当水质不达标时,锅炉加热面会产生水垢,导致燃料浪费和安全隐患。据资料,我国近40万台锅炉中,每年因水质问题引发的事故占比超过20%,水垢问题导致的燃料浪费高达数千万吨,经济损失达数十亿元。本文旨在探讨锅炉水垢的危害及其防治,以提高锅炉使用单位的警觉性。

一、水垢生成及特性

水垢形成涉及复杂的物理化学过程,主要包括内因和外因。内因是水中存在钙、镁等离子和重金属离子,是水垢生成的根本原因;外因是固态物质在过饱和炉水中沉淀并附着在金属加热面上。当含有钙、镁等盐类的水进入锅炉,吸收高温烟气热量后,钙、镁盐类发生化学反应生成难溶物质。随着炉水蒸发浓缩,达到一定浓度时,析出物形成固体沉淀,附着在锅筒、水冷壁管等加热面内壁,形成水垢。

水垢成分复杂,通常为多种化合物的混合物。根据化学成分,可分为碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氧化铁等类型。水垢导热性能差,仅为锅炉钢材的十分之一至数百分之一,是“百害之源”。

二、水垢对锅炉安全、经济运行的影响

1. 降低锅炉热效率,浪费燃料。水垢生成后,加热面传热性能下降,燃料燃烧释放的热量无法迅速传递给炉水,导致大量热量被烟气带走,排烟温度升高,增加排烟热损失,降低锅炉热效率。为维持额定参数,需增加燃料投加量,加剧燃烧,导致未燃烧完全的物质排出烟囱,增加燃料消耗。实验数据显示,水垢厚度达1.5毫米时,燃料消耗增加6%;5毫米时,增加15%;8毫米时,增加34%。

2. 引发金属过热,强度降低,安全风险加大。锅炉受热面钢材一般为碳素钢,允许金属壁温在450℃以下。正常运行时,金属壁温约280℃。水垢生成后,金属受热面温差加大,可能导致钢材抗拉强度下降,引发安全事故。

3. 破坏水循环。锅炉水循环分为自然和强制两种形式。水垢生成后,管内流通截面积减小,流动阻力增大,破坏水循环,导致金属壁温升高,甚至引发爆管事故。

4. 增加检修量,浪费资金。锅炉结垢需定期清除,采用化学药剂如酸、碱等。清除水垢过程增加检修量和费用。

综上,锅炉水垢对安全、经济运行具有严重影响。为确保锅炉高效安全运行,使用单位应高度重视水质问题,加强水垢防治。


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