鍋爐水冷壁結(jié)垢的預防措施

于德新

摘 要：火力發(fā)電廠中，熱電廠既能完成發(fā)電任務，又能進行抽氣供熱，用于工業(yè)用汽和民用熱源。宏偉熱電廠共有5臺高壓燃煤鍋爐，燃用內(nèi)蒙東部褐煤，承擔發(fā)電和供熱任務，承擔著煉化公司、宏偉化工園區(qū)、大慶西城大部分區(qū)域的居民供熱任務，鍋爐必須安全可靠地運行。由于冬季大負荷的原因，負荷需求量大，會使鍋爐內(nèi)的爐水濃度增大，水溶液中就產(chǎn)生沉淀物在水冷壁管內(nèi)行成水垢，造成水冷壁吸熱減少超溫，水冷壁管漏泄、爆管，會使鍋爐被迫停運檢修，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。該文主要闡述如何防止鍋爐水冷壁管內(nèi)形成水垢，造成水冷壁因吸熱減少超溫，水冷壁管漏泄、爆管的一系列措施。

關(guān)鍵詞：水冷壁結(jié)垢 超溫 漏泄 爆管

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0033-02

1 水冷壁管結(jié)垢是如何產(chǎn)生的

給水進入鍋爐后由于強烈的蒸發(fā)，使鍋水中的雜質(zhì)濃度增加，如其濃度達到該物質(zhì)在一定溫度下的濃度極限，水溶液中就會產(chǎn)生固態(tài)沉淀物（一般是晶體），如果晶體不粘結(jié)在受熱面上而懸浮在水中，則稱為水渣或沉渣。如果沉淀物的結(jié)晶過程是在受熱面上進行的，并且堅實地粘結(jié)在受熱面上，則稱為水垢。

無論采用何種水處理方式，也不能將水中的硬度完全去除，只能將水的硬度降低到一定程度，隨著爐水的強烈蒸發(fā)水中鹽類逐漸濃縮，爐水中的鈣、鎂離子濃度升高，鈣、鎂離子以及難溶的化合物便從水中析出，可能在水冷壁管內(nèi)壁上形成水垢。另外鍋爐給水中鋁、鐵和硅的化合物含量較高時，容易在熱負荷很高的爐管內(nèi)形成硅酸鹽水垢，給水中含有的鐵離子、銅離子在水冷壁管內(nèi)壁上結(jié)鐵垢、銅垢也是不可避免的。垢的導熱性能比鋼差得多，還會形成垢下腐蝕加速水冷壁管的損壞，水冷壁管結(jié)垢引起超溫過熱爆管、漏泄危險性就大。

2 水冷壁管結(jié)垢對鍋爐的危害

2.1 造成鍋爐受熱面損壞

水垢的導熱性能比鋼差得多，即使水垢的厚度很小，也會使金屬受熱面的溫度大大升高，例如硅酸鈣水垢的導熱系數(shù)平均只有鋼的導熱系數(shù)的1/400，則由于水垢的存在使管壁溫度升高，當溫度升高超過了金屬所能承受的允許溫度時，就會引起水冷壁管鼓包或爆管事故，降低水冷壁管的使用壽命，威脅鍋爐運行的安全。

2.2 浪費燃料降低鍋爐的出力

水冷壁管結(jié)垢后，水垢的導熱性能比鋼差得多，使受熱面的傳熱效果降低，燃料燃燒放出的熱量不能有效地傳遞到給水中，造成排煙溫度上升排煙熱損失增大，降低了鍋爐熱效率，也就是說浪費了燃料，降低了鍋爐的出力。

2.3 降低了使用壽命

鍋爐水冷壁結(jié)垢后，不但降低了鍋爐出力及效率還有鍋爐運行的安全性，而且因水冷壁管結(jié)垢必須經(jīng)常進行洗爐，既影響鍋爐正常供氣，又耗費了人力、物力，造成了一定的經(jīng)濟損失還會降低鍋爐的使用壽命。

3 水冷壁管結(jié)垢的預防措施

3.1 進行煮爐和酸洗

新安裝的鍋爐在投產(chǎn)前應進行煮爐和酸洗，目的是為了清除鍋爐在制造、運輸、儲存及安裝過程中產(chǎn)生的鐵銹以及采取防銹的措施涂沫的防銹劑和管道內(nèi)的油垢，氧化鐵存在不但會增加熱阻而且容易導致水垢的生成，運行中形成垢下腐蝕，有可能造成爐管堵塞引起爆管。所以進行煮爐和酸洗，不但可以避免上述危害，而且還可以在啟爐初期的水、汽品質(zhì)很快達到標準。

3.2 提高給水質(zhì)量

水質(zhì)不好的地區(qū)應采用除鹽水，因為軟化水只是將水中的硬度降低到一定程度，而不能將水中的鹽分除去，而除鹽水不但可以降低鍋爐給水的硬度，還能將溶于水中的鹽類降低。另外有生產(chǎn)返回水的熱電廠其硬度不得超過允許值，提高了鍋爐給水品質(zhì)降低了鍋爐的排污率，減少了工質(zhì)及熱量的損失，提高鍋爐水冷壁的使用壽命。

3.3 保證凝汽器嚴密

當汽輪機凝汽器發(fā)生泄漏的時候，冷卻水漏入或滲入凝結(jié)水中，使凝結(jié)水中含有鈣、鎂鹽類，往往也是鍋爐內(nèi)產(chǎn)生水垢的一個重要原因，所以當發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水或鍋爐給水硬度升高時，應及時檢查，如發(fā)現(xiàn)凝汽器泄漏應及時消除。

3.4 汽水系統(tǒng)監(jiān)督

為了防止鍋爐設備及其系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕和積鹽等故障，水、汽質(zhì)量應達一定的標準。因此，應對水和蒸汽的一些主要指標進行定期化驗分析，發(fā)現(xiàn)爐水及蒸汽品質(zhì)不合格時，應及時消除。應檢查設備內(nèi)部的結(jié)垢、積鹽、腐蝕情況，提出改進水處理設備和運行工況的措施。根據(jù)結(jié)垢、積鹽、腐蝕情況，決定是否進行化學清洗。

3.5 爐內(nèi)進行加藥

無論采用何種水處理方式，也不能將水中的硬度完全去除，而只能將水的硬度降低到一定程度，爐水中的鈣、鎂離子的濃度由于爐水的強烈蒸發(fā)而升高，如汽輪機凝汽器泄漏都使爐水中的鈣、鎂離子的濃度升高，可能在蒸發(fā)受熱面上形成水垢。向爐內(nèi)加入某種藥劑，常用的磷酸三鈉與爐水中的鈣、鎂離子生成不粘結(jié)在受熱面上的水渣，水渣沉淀在水冷壁下聯(lián)箱內(nèi)，通過定期排污排出爐外。

3.6 爐水維持一定的堿度

向爐內(nèi)加入磷酸三鈉與爐水中的鈣、鎂離子生成難溶的鈣、鎂磷酸鹽。但是如果爐水的堿度足夠高，磷酸鈣即可轉(zhuǎn)變?yōu)椴唤Y(jié)垢的堿性磷灰石，它是一種水渣，可以通過定期排污排出爐外。爐水堿度太高，會產(chǎn)生汽水共騰，堿度不能太低，一方面磷酸鈣不能轉(zhuǎn)變?yōu)椴唤Y(jié)垢的堿性磷灰石，造成鍋爐水冷壁結(jié)垢；另一方面增加了鍋爐連續(xù)排污量，造成給水和熱量的損失。所以爐水的堿度必須控制在一定范圍內(nèi)。

3.7 進行連續(xù)排污

雖然除鹽水的含鹽量很小，但是由于爐水的強烈蒸發(fā)，爐水的含鹽濃度越來越大，爐水的含鹽量比給水大得多。為了獲得良好的蒸汽品質(zhì)，就必須維持爐水較低的含鹽量，這樣勢必增大排污率。如果采用分段蒸發(fā)，在爐水含鹽量最大的地方鹽段，進行連續(xù)排污可以減少排污量，同時能迅速提高爐水及蒸汽品質(zhì)，減少了工質(zhì)和熱量的損失。

3.8 進行定期排污

當水處理設備不完善或工作不正常時，給水的混濁度較大，由于蒸發(fā)爐水中的泥沙含量越來越多，另外鍋爐加藥劑與爐水中的鈣、鎂離子生成的水渣，如不定期排出，上升管堵塞得不到良好的冷卻有爆管的危險。應在水冷壁下聯(lián)箱處進行定期排污，同時能迅速調(diào)整爐水品質(zhì)。停爐后隨著鍋爐的冷卻，水循環(huán)逐漸停止，爐水中的泥沙和水渣等雜質(zhì)也慢慢沉淀到水冷壁下聯(lián)箱，所以規(guī)定停爐1 h和8 h各定期排污一次，排出爐水中的泥沙和水渣等雜質(zhì)，防止定期排污管堵塞。

3.9 停爐后的防腐

鍋爐停用期間應按照規(guī)程規(guī)定進行必要的防腐工作，以保證鍋爐設備在下次啟動時完好無缺。防止因停爐時保護不當，造成大氣腐蝕在爐管內(nèi)生成氧化鐵等腐蝕產(chǎn)物，這些氧化鐵等腐蝕產(chǎn)物附著在管壁上，鍋爐運行后也會轉(zhuǎn)化成鐵垢。另外水冷壁原有的結(jié)垢，產(chǎn)生垢下腐蝕損壞水冷壁，縮短水冷壁的使用壽命。

4 結(jié)語

鍋爐水冷壁管結(jié)垢導致傳熱效果不好，降低了鍋爐熱效率，當溫度升高超過了金屬所能承受的允許溫度時，使水冷壁管超溫過熱損壞，漏泄、爆管，一直是各電廠普遍存在的嚴重問題，給鍋爐安全生產(chǎn)帶來了極大的危害。按以上預防措施以杜絕或減少鍋爐水冷壁管因結(jié)垢造成的超溫爆管、泄漏，延長水冷壁管的使用壽命，使鍋爐機組安全穩(wěn)定地運行，同時也減少水冷壁管的泄漏、爆管造成的設備損壞及重大的經(jīng)濟損失。

參考文獻

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