特種設(shè)備鍋爐中水垢的危害及其預(yù)防

1、特種設(shè)備鍋爐中水垢的危害及其預(yù)防 特種設(shè)備鍋爐中水垢的危害及其預(yù)防鍋爐是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中廣泛使用的特種設(shè)備，是生產(chǎn)蒸氣或熱水的熱工設(shè)備之一，其傳能介質(zhì)原料是水。鍋爐用水水質(zhì)的好壞，對(duì)其安全運(yùn)行及能源消耗有很大的影響。當(dāng)鍋爐用水不合要求時(shí)，鍋爐受熱面就會(huì)結(jié)生水垢，因而不僅浪費(fèi)大量的燃料，還會(huì)危及鍋爐安全運(yùn)行。據(jù)有關(guān)資料介紹，目前全國(guó)有近 40 萬(wàn)余臺(tái)鍋爐，在每年的事故統(tǒng)計(jì)中，因水質(zhì)不良，水垢嚴(yán)重引起的事故超過(guò)事故總數(shù)的 20%；由于

2、結(jié)生水垢，每年要浪費(fèi)燃料達(dá)千萬(wàn)噸，并造成幾億元的經(jīng)濟(jì)損失。本文試圖對(duì)鍋爐水垢的危害及其預(yù)防作一介紹，以引起鍋爐使用單位的高度重視。 一、水垢的形成及性質(zhì) 水垢的形成是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其原因有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。一是水中有鈣、鎂離子及其它重金屬離子存在，是水垢形成的根本原因也叫內(nèi)因；二是固態(tài)物質(zhì)從過(guò)飽和的爐水中沉淀析出并粘附在金屬受熱面上，是水垢形成的外因。當(dāng)含有鈣、鎂等鹽類(lèi)雜質(zhì)的水進(jìn)入鍋爐后，吸收高溫?zé)煔鈧鹘o的熱量，鈣

3、、鎂鹽類(lèi)雜質(zhì)便會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶物質(zhì)析出。隨著爐水的不斷蒸發(fā)逐漸濃縮，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，析出物就會(huì)成為固體沉淀析出，附著在鍋筒、水冷壁管等受熱面的內(nèi)壁上，形成一層“膜” ，阻礙熱量傳遞，這層“膜”稱(chēng)之為水垢。厚，熱效率就越低，燃料消耗就越大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)結(jié)生水垢達(dá) 1.5 毫米時(shí)，就要多消耗 6%的燃料；為 5 毫米時(shí)，燃料消耗就要達(dá)到 15%；為 8 毫米時(shí)，燃料消耗量則增至 34%。就我國(guó)目前 40 余萬(wàn)臺(tái)鍋爐來(lái)看，如果僅

4、一部分鍋爐結(jié)有不同程度的水垢的話(huà)，所浪費(fèi)的燃料也是十分驚人的。2、引起金屬過(guò)熱，強(qiáng)度降低，危及安全。鍋爐受熱面使用的鋼材，一般均為碳素鋼，在使用過(guò)程中，允許金屬壁溫在 450℃以下。鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)，金屬壁溫一般在280℃以下。當(dāng)鍋爐受熱面無(wú)垢時(shí)，金屬受熱后能很快將熱量傳遞給水，此時(shí)兩者的溫差約為 30℃。但是，如果受熱面結(jié)生水垢，情況就不大一樣了。例如，當(dāng)工作壓力為1．25Mpa 的鍋爐受熱面結(jié)有 1 毫米厚水垢時(shí)（混合水垢） ，金

5、屬壁與爐水溫差就會(huì)達(dá)到 200℃左右。也就是說(shuō)此時(shí)金屬壁溫在鋼材允許溫度之內(nèi)。但當(dāng)水垢是 3 毫米時(shí)，金屬壁溫則上升到 580℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鋼材的允許溫度。因而，這時(shí)鋼材的抗拉強(qiáng)度就會(huì)由原來(lái)的 3．92Mpa 下降到0．98Mpa，鍋爐受壓元件就會(huì)在內(nèi)壓作用下發(fā)生過(guò)熱鼓皰、變形、泄漏，甚至爆炸。另外，金屬壁溫的升高會(huì)使金屬伸長(zhǎng)，如 1 米長(zhǎng)的爐管，每升高 100℃，伸長(zhǎng) 1.2 毫米，這對(duì)于沒(méi)有伸縮余量的受熱面來(lái)說(shuō)，就會(huì)引起爐管的龜裂