工業(yè)鍋爐結(jié)垢原因與解決對(duì)策分析

摘要：鍋爐用水在高溫循環(huán)的作用之下，在鍋爐和管道內(nèi)壁等部位極易結(jié)成污垢，鍋爐結(jié)垢導(dǎo)致資源的浪費(fèi)同時(shí)也容易引起鍋爐事故，本文首先談及鍋爐積垢的危害和原因，分析容易積垢的部位，最后有針對(duì)性的分析了解決的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：鍋爐水渣結(jié)垢排污

中圖分類(lèi)號(hào)：TK17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

1工業(yè)鍋爐結(jié)垢的危害

鍋爐用水在高溫循環(huán)的作用之下，在鍋爐和管道內(nèi)壁等部位極易結(jié)成污垢（通常為碳酸鹽類(lèi)物質(zhì)），大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明，伴隨著鍋爐和管道內(nèi)壁等部位污垢的厚度不斷地增大，污垢勢(shì)必對(duì)循環(huán)水的流速和熱的傳導(dǎo)等諸多參數(shù)構(gòu)成負(fù)面影響，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，未經(jīng)過(guò)處理或處理不到位就直接加入鍋爐的用水，鍋爐經(jīng)過(guò)高溫運(yùn)行，在其受熱面上一定會(huì)形成水垢，隨著時(shí)間的推移而逐漸加厚，理論研究表明，水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是相當(dāng)大的，是鍋爐和管道材料導(dǎo)熱系數(shù)的幾百倍左右，所以，水垢嚴(yán)重影響著鍋爐傳熱的效果，在高溫條件下，鍋爐和管道的受熱面快速地結(jié)垢，管道的內(nèi)徑逐步地減小，隨著時(shí)間的推移，時(shí)間一長(zhǎng)勢(shì)必導(dǎo)致鍋爐的部分管道的彎口首先會(huì)出現(xiàn)受阻，并逐步放大至管道堵塞，此時(shí)循環(huán)水因?yàn)槭茏?，在管壁鼓包，雖然說(shuō)鍋爐結(jié)垢后還是可以運(yùn)行時(shí)，不過(guò)結(jié)垢導(dǎo)致了傳熱的效果明顯地下降，大量的燃料燃燒的熱量不能得到有效的熱傳遞，浪費(fèi)了煤炭資源和人力資源，實(shí)踐證明，鍋爐的結(jié)垢的問(wèn)題直接影響了鍋爐的熱效率，同時(shí)還危及安全生產(chǎn)。

2工業(yè)鍋爐結(jié)垢的原因

鍋爐結(jié)垢的主要原因是鍋爐運(yùn)行時(shí)有水渣聚集沉淀形成水垢。鍋爐中爐水不汽化，隨著溫度達(dá)到一定的程度水中的雜質(zhì)受熱分解并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成水渣，如果生成的水渣懸浮力不夠強(qiáng)、流動(dòng)性不夠好，就不容易排除爐外，如果及時(shí)地排出勢(shì)必在爐內(nèi)積聚，到了一定高的濃度時(shí)，自然結(jié)成水垢。事實(shí)證明，鍋爐內(nèi)水處理的防垢性能，只有水渣在低濃度下起作用，當(dāng)水渣積到高濃度時(shí)就會(huì)在鍋爐內(nèi)受熱面上生成二次水垢，或在循環(huán)流速低的部位沉積水渣。具體的原因有以下幾個(gè)：

（1）、鍋爐給水水質(zhì)差，含有大量的雜質(zhì)，加上補(bǔ)水量偏大都會(huì)使熱水鍋爐內(nèi)有大量水渣，水渣多勢(shì)必增大了結(jié)垢的可能。

（2）、實(shí)踐證明，在水渣生成之后，水渣最初是懸浮于鍋爐水之中的，同時(shí)隨著鍋爐水循環(huán)，從有利于排出爐外這個(gè)角度出發(fā)，如何讓雜質(zhì)生成懸浮力強(qiáng)，流動(dòng)性好的水渣這正是鍋爐水處理的目的之所在，而這也是往往做得不夠好的地方，例如說(shuō)，有些企業(yè)采用了反滲透出水作為鍋爐的補(bǔ)給水，如此做法的確是有效使得鍋爐結(jié)垢的程度有所降低。但是如果沒(méi)有配備專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員，致使反滲透裝置的運(yùn)行維護(hù)缺失，勢(shì)必隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)因?yàn)楹竽そY(jié)垢導(dǎo)致脫鹽率急劇下降的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致鍋爐給水硬度達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題出現(xiàn)。再例如，有些單位再對(duì)鍋爐用水進(jìn)行沉淀的過(guò)程之中添加了偏硅酸鈉，實(shí)踐證明，這種處理方法使得二氧化硅含量出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，致使受熱面形成硅垢。有的單位完全拋棄了鍋爐外水處理的方式，用的是物理方式對(duì)鍋爐實(shí)施水處理，這種做法無(wú)疑是加速了鍋爐的結(jié)垢速度。

（3）、從目前工業(yè)鍋爐的水循環(huán)的設(shè)計(jì)上來(lái)看，僅僅考慮了水的流速這一參數(shù)，水渣的生成運(yùn)動(dòng)情況的考慮有所缺失，從理論上來(lái)說(shuō)這無(wú)疑給結(jié)垢留下了很大缺口。

（4）、對(duì)于水渣在沉積為水垢之前，鍋爐排污對(duì)于水渣的運(yùn)動(dòng)而言是最后一步，大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)顯示，結(jié)垢很多情況下是因?yàn)榕盼鄄涣λ鶎?dǎo)致的。鍋爐在正常的運(yùn)行過(guò)程中，排污不力導(dǎo)致水渣不能有效排出同時(shí)還會(huì)引起水循環(huán)遭受破壞。

大量的實(shí)踐表明，鍋爐給水的補(bǔ)水量偏大、水中含雜質(zhì)過(guò)多和未能及時(shí)地排污等等因素普遍的存在，這些都導(dǎo)致了水渣問(wèn)題尤為尖銳，結(jié)垢引起的事故不斷發(fā)生，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3主要的結(jié)垢部位

3.1鍋筒底部積渣

對(duì)于整個(gè)鍋爐而言，鍋爐筒上熱量最為集中，是主要的受熱部件，同時(shí)也是大量水渣產(chǎn)生并沉降的部位。理論研究和實(shí)踐表明，只要鍋爐筒前底部水循環(huán)的流速比較低時(shí)，水渣受到的重力作用比動(dòng)能的影響大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)沉降，導(dǎo)致水渣沉積，同時(shí)由于輻射作用下部分固化成為二次水垢。從實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，要避免在該部位出現(xiàn)積渣可運(yùn)行的辦法是給水渣一個(gè)向上的動(dòng)力，迫使其升起來(lái)然后找尋排出的出路，而這個(gè)動(dòng)力可以由回水分配來(lái)提供。

3.2水冷壁結(jié)垢

大量的實(shí)踐表明，水渣如果在水冷壁集箱里沉降會(huì)被強(qiáng)制循環(huán)的水動(dòng)力向前部沖去，而排污口通常設(shè)在循環(huán)水入口側(cè)，這樣一來(lái)這部分水渣不利于排出而積聚下來(lái)，聚到一定量勢(shì)必導(dǎo)致循環(huán)通路有所阻礙，集箱內(nèi)的流速增大，這樣一來(lái)，這里面會(huì)有部分水渣泛起并進(jìn)入前部的冷壁管，受到外壁強(qiáng)烈輻射作用下，高濃度水渣不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)樗?。要避免在該部位出現(xiàn)積渣可運(yùn)行的辦法是鍋爐的排污口在設(shè)置上應(yīng)當(dāng)離循環(huán)水入口遠(yuǎn)一些。

3.3上升管結(jié)垢

對(duì)于整個(gè)鍋爐而言，上升管位于鍋爐筒中間部位，受到上升水的影響鍋爐筒前部水渣通常情況下很難到達(dá)后部下降管被排出。如此一來(lái)，造成的后果必然是水渣容易在前部鍋爐筒底部積存的同時(shí)還增加了上升管沉積的概率。實(shí)踐表明，在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)排污，將引起上升管流速的下降，甚至出現(xiàn)滯流，嚴(yán)重破壞了水循環(huán)，增加了水渣滯留和結(jié)垢的可能性。

4防止熱水鍋爐結(jié)垢、結(jié)渣的對(duì)策

結(jié)合上面所述的結(jié)垢原因和結(jié)垢部位，在積垢、積渣的預(yù)防上可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：

1、在回水分配管的底部開(kāi)設(shè)一排小孔，將回水引到受輻射熱的前部鍋筒底部，這樣一來(lái)，水渣在此處就不容易沉積，而是會(huì)隨著循環(huán)水一起經(jīng)過(guò)前部下降管接著到達(dá)下集箱沉降后給有效地排出。

2、改兩側(cè)集箱后部進(jìn)水為鍋內(nèi)給水管鉆孔布水，前部鍋筒底部增設(shè)下降管。在回水分配管底部開(kāi)一排小孔引射鍋底，前部引射水冷壁下降管，后部引射后管板，注意引射水不直接沖刷后管板。后管板處鍋水受引射帶動(dòng)循環(huán)流速增加，避免了水渣滯留，防止了鍋爐結(jié)垢等問(wèn)題，解決了水冷壁管結(jié)垢，前部鍋底回水受引射動(dòng)力作用水渣不能沉積，而是通過(guò)下降管到達(dá)集箱退出或通過(guò)鍋筒后部排污管路排出。

3、正確的排污方法是在鍋爐壓火后，循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)弱時(shí)進(jìn)行，此時(shí)不存在破壞水循環(huán)問(wèn)題，也有利于水渣沉降排出；強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)宜在循環(huán)泵停止后，水渣沉降較完全時(shí)進(jìn)行排污。設(shè)計(jì)水渣的運(yùn)動(dòng)就是要讓其務(wù)必走完排污這最后一步，盡快從鍋爐消失。有時(shí)很難判斷鍋爐內(nèi)水渣情況，可以通過(guò)測(cè)試鍋爐水的硬度變化來(lái)計(jì)算鍋內(nèi)水渣量。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜躍義.熱水鍋爐結(jié)垢、結(jié)渣的原因及對(duì)策[J]. 煤炭技術(shù). 2009(04)

[2] 馮麗峰，宋欣，王旭，馬晨昊. 熱水鍋爐受熱面腐蝕原因分析與預(yù)防[J].石油和化工設(shè)備. 2010(06)

[3] 滕金冰.探析工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的原因及防治對(duì)策[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2010(03)

[4] 張麗娟.熱水鍋爐結(jié)垢的危害與防治[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2009(12)