工業(yè)鍋爐結(jié)垢原因分析及研究

劉云虹

摘要：結(jié)垢給工業(yè)鍋爐的安全運(yùn)行造成了很大的安全隱患，為消除這一安全隱患，應(yīng)探究工業(yè)鍋爐結(jié)垢的主要原因，以節(jié)能降耗為原則，采取合理的措施降低鍋爐結(jié)垢率，以保障工業(yè)鍋爐的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。本文就工業(yè)鍋爐水垢的成分及主要的結(jié)垢部位、結(jié)垢的主要原因做了簡要分析，并就如何防止工業(yè)鍋爐結(jié)垢提出了幾點(diǎn)解決對策。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；結(jié)垢；原因；對策

工業(yè)鍋爐的水處理方式和水質(zhì)監(jiān)控是確保鍋爐安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，如果以上環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在受壓元件水管側(cè)易有水垢形成，對其傳熱效果造成一定的影響，使鍋爐的出力降低，嚴(yán)重時(shí)爐管受熱不均勻，或?qū)е鹿陌?、開裂、堵管，甚至發(fā)生鍋爐泄漏、爆炸事故。因此，應(yīng)充分重視工業(yè)鍋爐的結(jié)垢問題，力求使鍋爐在薄垢或無垢的狀況下運(yùn)行。

一、工業(yè)鍋爐水垢的成分及主要的結(jié)垢部位

鍋爐內(nèi)結(jié)生的水垢，組成成分較為復(fù)雜，一般不是一種單一的化合物，而是多種化合物的混合體。根據(jù)其不同的化學(xué)組成成分分類，主要包括碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢和混合水垢等。工業(yè)鍋爐中，鍋內(nèi)結(jié)生的水垢大部分為鈣、鎂類水垢。目前而言，工業(yè)鍋爐主要的結(jié)垢部位在鍋筒底部、水冷壁和上升管。

二、鍋爐結(jié)垢原因分析

（一）相關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行不嚴(yán)

對于鍋爐的使用運(yùn)行管理，國家有相關(guān)的規(guī)定，但在實(shí)際執(zhí)行過程中，部分單位落實(shí)不到位，有章不循的情況普遍存在。且部分單位管理人員缺乏鍋爐管理的相關(guān)知識(shí)，相關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行主要靠工作人員的自覺，管理人員的監(jiān)督管理職能沒有充分發(fā)揮。

（二）水處理設(shè)備使用不當(dāng)

1.部分單位不重視水處理工作，鍋爐水處理設(shè)備沒有配備，有的即使配備了相應(yīng)設(shè)備，也是當(dāng)作擺設(shè)。還有部分單位水處理設(shè)備老化陳舊，只能發(fā)揮簡單的過濾效果，無法降低水的硬度。

2.水處理設(shè)備選型不當(dāng)、與鍋爐不配套，導(dǎo)致軟水無法達(dá)到鍋爐入水的要求，硬度超過正常標(biāo)準(zhǔn)，大量硬水進(jìn)入鍋爐，長期下去水垢必然會(huì)形成。

3.水處理措施不到位。目前，水處理的方法主要有鍋內(nèi)加藥法（往鍋內(nèi)加磷酸三鈉和氫氧化鈉）和鍋外水處理法（帶鹽罐的小型水處理設(shè)備）。部分單位在采用鍋外水處理方法時(shí)，未化驗(yàn)當(dāng)?shù)厮|(zhì)，未根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)的實(shí)際情況對設(shè)備的正洗時(shí)間和反洗時(shí)間加以設(shè)定，如果給水硬度偏大，且正洗時(shí)間和反洗時(shí)間都不充分則會(huì)發(fā)生一系列問題。前者時(shí)間不足，水質(zhì)量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，后者時(shí)間不足，則會(huì)降低樹脂的交換性能甚至使其失效。另外，若所選用的水處理設(shè)備水處理能力偏小，不能滿足鍋爐的額定蒸發(fā)量和給水需要。水處理設(shè)備的給水壓力不夠、向鹽罐內(nèi)加鹽不及時(shí)、水處理設(shè)備維護(hù)不到位等，也會(huì)導(dǎo)致水處理工作落實(shí)到位。部分單位在采用鍋內(nèi)加藥法時(shí)，磷酸三鈉和氫氧化鈉配比不合理、只往鍋內(nèi)加入氫氧化鈉、藥品加入量過少、藥品添加頻率少或不固定、加藥未嚴(yán)格按照相應(yīng)操作流程進(jìn)行、沒有根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化對藥品添加量進(jìn)行調(diào)整，以上問題的出現(xiàn)易導(dǎo)致給水無法達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，對鍋爐結(jié)垢有較大影響。

（三）蒸汽回收利用率低，鍋爐排污操作不到位

蒸汽經(jīng)生產(chǎn)回收冷凝后的水水質(zhì)純凈，如果將其回收利用，用作鍋爐給水的備用水會(huì)使鍋爐的排污量大大減少，且結(jié)垢率相對降低。然而很多單位并未做好這個(gè)方面的工作，造成資源的浪費(fèi)。鍋爐排污是水處理工作的重要內(nèi)容，如這項(xiàng)工作操作控制不合理，鍋爐水中的雜質(zhì)沒有完全及時(shí)被排出，轉(zhuǎn)化為水垢的幾率很大。工作人員沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)操作規(guī)范進(jìn)行排污，對于排污量、排污方式、排污時(shí)機(jī)、排污技巧無法準(zhǔn)確把握，可能出現(xiàn)雜質(zhì)未及時(shí)排出、加入的藥劑未與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)就開始排污等情況，預(yù)防鍋爐結(jié)垢的目的無法實(shí)現(xiàn)。

（四）水質(zhì)化驗(yàn)工作不到位

水質(zhì)化驗(yàn)工作是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，部分單位沒有建立水質(zhì)化驗(yàn)室，鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)工作大多由本單位的司爐工兼任，部分工作人員技術(shù)能力不強(qiáng)，缺乏工作責(zé)任心，沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)操作規(guī)范及時(shí)取樣化驗(yàn)，甚至照抄以前的化驗(yàn)結(jié)果，水處理后的水質(zhì)實(shí)際沒有達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)大為提高?；蛘卟糠只?yàn)員對于水質(zhì)化驗(yàn)的內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)沒有準(zhǔn)確把握，只檢測鈣鎂離子的含量、pH值、全堿度等指標(biāo)，無法實(shí)現(xiàn)對進(jìn)水、軟化水、鍋水等的全方位的化驗(yàn)，水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，就無法對后續(xù)樹脂的再生、鍋內(nèi)加藥的調(diào)節(jié)和排污指導(dǎo)等提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

三、防止工業(yè)鍋爐結(jié)垢的對策

（一）加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行各項(xiàng)規(guī)章制度的落實(shí)

質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)加大《鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則》、《鍋爐水（介）質(zhì)處理檢驗(yàn)規(guī)則》等相應(yīng)法規(guī)的宣傳，使相應(yīng)單位的領(lǐng)導(dǎo)、管理人員、操作人員都充分了解，并貫徹實(shí)施。并結(jié)合本單位的實(shí)際情況及水處理的現(xiàn)狀，制定一套規(guī)范的管理制度，以達(dá)標(biāo)、安全、節(jié)能為原則保證鍋爐的運(yùn)行。

（二）采用正確的水處理方式

對于水處理的方式，建議采取鍋外水處理+鍋內(nèi)加藥兩者結(jié)合的方式，重點(diǎn)加強(qiáng)鍋外水處理，目前這種水處理方法主要采用鈉離子交換器和浮動(dòng)床樹脂再生技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。鈉離子交換器是基于鈉離子的強(qiáng)還原特性，在水進(jìn)入鍋爐前將其中的鈣離子、鎂離子等雜質(zhì)置換出來，達(dá)到軟化水的目的，滿足工業(yè)鍋爐進(jìn)水的硬度要求，從而避免鍋爐受壓元件水管側(cè)結(jié)垢。但這種設(shè)備需要靠人力定期加入工業(yè)鹽對置換樹脂進(jìn)行清洗，以使鈉離子能繼續(xù)發(fā)揮作用，繼續(xù)將水中的鈣鎂離子等雜質(zhì)置換出來。因此要求相關(guān)操作人員在設(shè)備的調(diào)試環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，熟練進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)防垢的目標(biāo)。浮動(dòng)床樹脂再生技術(shù)出水質(zhì)量高，但如操作不當(dāng)，易發(fā)生樹脂中毒。從外觀看顏色從透明的黃色或乳白色明顯變深，甚至變成黑色，導(dǎo)致水處理效果不佳，引起鍋爐內(nèi)結(jié)垢。因此要求操作人員嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行操作，并對樹脂的顏色經(jīng)常觀察，對水流速度進(jìn)行合理控制，并結(jié)合每日的水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行操作。另外，還要注意做好水處理設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作。

（三）加強(qiáng)冷凝水回收利用，科學(xué)排污

將冷凝水回收利用作為鍋爐給水是節(jié)能減排目標(biāo)的一大重要措施，通過這一措施的加強(qiáng)，可提升鍋爐給水溫度、鍋爐熱效率、鍋爐水汽質(zhì)量，減少鍋爐補(bǔ)給水量和排污量。為有效落實(shí)工業(yè)鍋爐的排污工作，可安裝自動(dòng)排污裝置，以將鍋爐排污率控制在合理的范圍內(nèi)。以此實(shí)現(xiàn)鍋爐排污率的科學(xué)控制，符合GB1576-2008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。同時(shí)應(yīng)注意排污要滿足鍋爐水位稍高、低負(fù)荷、高汽壓的條件，短促間斷地開啟排污閥，排污結(jié)束后查看定排擴(kuò)容器的出汽口保證排污閥徹底關(guān)閉，在保證鍋爐水質(zhì)合格的情況下降低鍋爐排污量，減少水資源的浪費(fèi)。

（四）加強(qiáng)水質(zhì)人員技能培訓(xùn)，提高其檢測能力

水質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)性較強(qiáng)，對化驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，且要求其具備極強(qiáng)的工作責(zé)任心。因此，檢驗(yàn)人員的選定應(yīng)慎重，必須具備相應(yīng)的化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)試劑配試、各種化學(xué)反應(yīng)等理論知識(shí)，熟練掌握相關(guān)儀器的操作方法。另外由于這項(xiàng)工作較為繁瑣，對數(shù)據(jù)的精確性要求高，因此要求化驗(yàn)人員仔細(xì)、認(rèn)真對待。質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)定期開展相關(guān)培訓(xùn)，提升化驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。