淺析鍋爐維修中水垢的預(yù)防與處理

范相裕

摘 要：鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中重要的設(shè)備，所以要確保鍋爐的正常運行。在鍋爐長期運行的過程中會產(chǎn)生水垢，如果不能得到妥善的處理，不僅會影響到鍋爐運行的熱效率，同時還會降低鍋爐的使用壽命，對于鍋爐維修造成不便，對鍋爐的正常運行具有一定的安全隱患。所以在鍋爐維修的過程中，如果發(fā)現(xiàn)水垢達(dá)到一定程度會影響到鍋爐的正常運行，需要及時處理，根據(jù)水垢產(chǎn)生的原理采取有效的預(yù)防與處理措施，這也是鍋爐維修中的重要工作。

關(guān)鍵詞：鍋爐；水垢；危害；預(yù)防；處理

鍋爐屬于特種設(shè)備，通過燃燒原料產(chǎn)生熱能，其整個過程需要在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，所以對鍋爐的性能要求較高，因此鍋爐維修非常重要，其是保證鍋爐安全運行的重要工作。在鍋爐維修的過程中，對于水垢的預(yù)防和處理是日常工作中的重要任務(wù)之一，其不僅關(guān)系到鍋爐運行的節(jié)能性，也是影響鍋爐運行效率和安全的重要因素。所以在鍋爐日常維修工作中，要對水垢形成的原因以及對鍋爐產(chǎn)生的危害進(jìn)行分析，然后有針對性的采取預(yù)防和處理措施，確保鍋爐能夠安全高效的運行。

1 鍋爐水垢產(chǎn)生的原因

1.1 溫度和溶解度的影響

鍋爐在工作運行過程中溫度會不斷升高，鍋爐給水中的部分溶解鹽類會受熱分解成固體沉淀而吸附在鍋爐受熱面上形成水垢。除此之外，某些結(jié)垢物質(zhì)也會隨著溫度升高溶解度降低而導(dǎo)致沉淀析出形成水垢。

1.2 離子間相互反應(yīng)

一方面鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)，在鍋爐工作過程中會與鍋內(nèi)其他鹽類發(fā)生相互反應(yīng)，形成鍋爐水垢；另一方面，鍋爐受熱面金屬的離子化使其帶負(fù)電荷，與鍋爐給水中帶正電的結(jié)構(gòu)物質(zhì)相結(jié)合也會同樣產(chǎn)生水垢。

1.3 蒸發(fā)濃縮

鍋內(nèi)水不斷地蒸發(fā)和濃縮，鹽濃度不斷升高，達(dá)到飽和甚至超過飽和狀態(tài)時，一些鈣鎂鹽類就會由水中析出，生成沉淀物，形成一種質(zhì)地硬、吸附性強(qiáng)和危害性大的水垢。

1.4 水渣轉(zhuǎn)化成水垢

鍋爐在長期的使用中不僅會產(chǎn)生水垢還會產(chǎn)生大量水渣，生產(chǎn)管理方面如果鍋爐排污不及時或不充分，吸附性較強(qiáng)的水渣會日積月累吸附在鍋爐受熱面上進(jìn)而形成水垢。

2 鍋爐水垢的危害

2.1 降低鍋爐熱效率，增加燃料的消耗

鍋爐運行是通過燃燒燃料產(chǎn)生熱能的一個過程，在鍋爐中產(chǎn)生水垢后，由于水垢的導(dǎo)熱性較小，所以會降低熱力設(shè)備的傳熱效率，爐內(nèi)所產(chǎn)生的大量熱量就會被煙氣所帶走，造成熱能的損失。為了保證爐內(nèi)的溫度達(dá)標(biāo)，在導(dǎo)熱性能較差的情況下，就需要投放更多燃料，同時還要加大鼓風(fēng)和引風(fēng)來提高燃燒的效率，由此導(dǎo)致能量的消耗急劇增加。鍋爐內(nèi)的水垢越厚，對熱效率的影響越大，投放的燃料消耗量也會增加，由此造成鍋爐運行效率降低。

2.2 引發(fā)金屬受熱面過熱事故

水垢的產(chǎn)生會降低鍋爐受熱面的導(dǎo)熱性能，但是為了保持爐內(nèi)正常的壓力以及各項參數(shù)，就需要加大火側(cè)的溫度，水垢越厚，需要增加的溫度就越高。當(dāng)火側(cè)的溫度超出了金屬所能夠承受的極限值時，就會對鍋爐內(nèi)的鋼板、爐管等部件造成損壞，會出現(xiàn)蠕變、穿孔、爆管等事故，嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致鍋爐報廢。

2.3 發(fā)生沉積物下腐蝕

在鍋爐內(nèi)形成水垢后，爐內(nèi)的水分會滲透到垢層內(nèi)，在高溫下會快速的蒸發(fā)，但是水中的雜質(zhì)則會殘留在垢層中，如果垢層中沉積物的酸堿值較高的情況下，會對金屬層造成嚴(yán)重的腐蝕，無論是酸性值或者堿性值達(dá)到一定極限，都會導(dǎo)致爆管、裂變、穿孔等安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響到鍋爐運行的安全性。

2.4 增加檢修和清洗費用

當(dāng)鍋爐內(nèi)的水垢影響到運行效率時，就需要對其進(jìn)行處理，無論是采用物理處理還是化學(xué)清洗，都需要耗費大量的人力、物力和財力，同時還會耽誤鍋爐的正常運行。所以在鍋爐維修中清洗水垢，會增加額外的成本支出。

2.5 縮短鍋爐使用壽命

水垢的出現(xiàn)會大大的降低鍋爐的使用壽命，在垢層中殘留的沉積物酸堿性會對金屬設(shè)備造成腐蝕，所以需要修復(fù)，修復(fù)之后就會降低鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。而為了保證鍋爐運行的蒸汽壓力，經(jīng)過反復(fù)修復(fù)的鍋爐就無法滿足運行標(biāo)準(zhǔn)，所以需要更換鍋爐，大大的縮短了鍋爐的使用壽命。

3 鍋爐水垢預(yù)防和處理措施

3.1 鍋爐水垢的預(yù)防

對鍋爐水垢的預(yù)防能夠大大的降低水垢對鍋爐運行安全的影響，所以做好前期的預(yù)防工作，能夠為鍋爐后期的運行創(chuàng)造有利的條件。通過前文對水垢產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，可以得知鍋爐給水是產(chǎn)生水垢的直接原因，所以可對鍋爐給水進(jìn)行處理來預(yù)防水垢的產(chǎn)生。關(guān)于鍋爐給水的處理可分為爐內(nèi)處理和爐外處理兩種方法，下面做下簡單的介紹。

在鍋爐給水中含有大量的結(jié)垢離子，所以爐外處理就是利用水處理設(shè)備對給水進(jìn)行離子交換，分離生水中的結(jié)垢物質(zhì)，使水得到軟化，從而降低水垢的產(chǎn)生。在工業(yè)生產(chǎn)水平逐漸提升的形勢下，全自動鈉離子交換器被應(yīng)用于爐外水處理，操作簡單，在很多鍋爐房中都得到了應(yīng)用。

另一種方法是爐內(nèi)水處理，主要是向爐水內(nèi)投放化學(xué)藥劑來將生水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)化為泥垢，然后以排污的方式將泥垢排出。這種方法成本較低，操作簡單，所以在很多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是這種方法也存在一定的弊端，爐內(nèi)水也容易產(chǎn)生二次水垢，所以排污量會有所增加，而鍋爐對于排污也有嚴(yán)格的要求，不僅要符合排污的質(zhì)量，還要采用適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

對于鍋爐水垢的預(yù)防工作非常重要，這是一項長期而艱巨的任務(wù)，需要不斷的創(chuàng)新與實踐。在實際操作中，還需要根據(jù)企業(yè)的實際狀況和鍋爐的運行要求，采取適宜的預(yù)防方法，因地制宜，提高水垢預(yù)防的效率。

3.2 鍋爐水垢的處理措施

3.2.1 機(jī)械除垢法。是指利用鋼絲刷等機(jī)械清除工具進(jìn)行除垢，此種除垢方法行之簡單，但是形式停留在人工階段，在工業(yè)現(xiàn)場需要浪費大量人力物力，效率極低，而且機(jī)械工具與鍋爐部件直接接觸會導(dǎo)致鍋爐體受損，減少鍋爐壽命。

3.2.2 酸洗除垢法。主要是采用酸洗液來進(jìn)行水垢清除，酸洗液是由鹽酸加緩蝕劑或硝酸加緩蝕劑組成，既能消除鍋爐中的水垢、減少對鍋爐的腐蝕，又能對鍋爐水垢能起到有剝離、溶解以及疏松的作用。

3.2.3 堿煮除垢法。是采用堿液蒸煮來進(jìn)行水垢的清除，這種方法的除垢效果雖然不及酸洗除垢法，但是可以結(jié)合酸洗除垢法來一起配合使用而達(dá)到更好地效果。堿煮除垢法的優(yōu)點是操作比較簡單且副作用小，缺點是需要煮爐時間長，浪費藥劑且效果差。

3.2.4 電脈沖變頻共振除垢。變頻共振就是鍋爐給水中施加電脈沖，通過變頻找到與該給水自然頻率相同的頻率，從而引起水分子共振效果。通過共振作用可以提高給水的活化性而加強(qiáng)對水垢的溶解度；除此之外，鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)在共振作用過程中也會發(fā)生相互碰撞，形成表面無電荷不能吸附鍋爐部件的沉淀從而達(dá)到除垢的目的。

4 結(jié)束語

在鍋爐維修工作中，水垢的預(yù)防和處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水垢會對鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性以及安全性造成極大的危害，所以要做好預(yù)防和處理工作。經(jīng)過對水垢產(chǎn)生的原理進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)鍋爐給水的水質(zhì)是產(chǎn)生水垢的直接因素，所以在水垢預(yù)防方面可以從對鍋爐給水處理方面入手，采取適宜的方式。在對水垢的處理方面，可以根據(jù)企業(yè)的實際狀況以及水垢的具體情況，有針對性的采用物理或者化學(xué)處理方法，以減少水垢對鍋爐造成的危害，提高鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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