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工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的原因與預(yù)防措施
來源:
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作者:黑龍江聯(lián)創(chuàng)實(shí)業(yè)有限公司
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發(fā)布時(shí)間: 2015-03-18
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在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，熱水鍋爐的應(yīng)用對于提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)生產(chǎn)工藝具有重要的意義。在工業(yè)熱水鍋爐使用過程中，由于受到各種原因的影響，經(jīng)常會遇到結(jié)垢的問題，如果不能及時(shí)采取有效的預(yù)防措施，對于熱水鍋爐的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性、效率性都會造成一定的影響。
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行過程中，水渣積聚到一定濃度時(shí)可能產(chǎn)生二次水垢，在相應(yīng)的低流速與濃度條件下，水渣長時(shí)間沉積會形成較厚的水垢，如果不能及時(shí)對水垢進(jìn)行清除，有可能造成水冷壁管、拱管爆管，以及鍋筒下部分過熱鼓包等事故，將嚴(yán)重影響到鍋爐的實(shí)際運(yùn)行效率與質(zhì)量。因此，在工業(yè)熱水鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，必須注重對于其結(jié)垢原因的深入分析，并且結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境，逐步制定有效的預(yù)防措施，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性、持續(xù)性。
1 工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的原因及危害性
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，其結(jié)垢的主要原因包括以下幾點(diǎn)。
1）碳酸鹽硬度受熱分解，由易溶物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡y以溶的物質(zhì)。
2）工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行時(shí)，水渣未能及時(shí)清理而形成水垢，熱水鍋爐的爐水一般不汽化，水中的各種雜質(zhì)由于受到加熱分解作用的影響，相互反應(yīng)生成水渣。
3）工業(yè)熱水鍋爐的給水水質(zhì)較差，以及補(bǔ)水量偏大都有可能導(dǎo)致熱水鍋爐內(nèi)形成大量的水渣，水渣生成的最初是以懸浮狀態(tài)存在于鍋爐中，隨著鍋爐水循環(huán)。如果不能及時(shí)將水渣通過排污管道排出爐外，當(dāng)水渣在工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)聚集到較高濃度時(shí)，就會形成不同厚度的水垢。
4）工業(yè)熱水鍋爐自身的防垢性能較差，只有在水渣的濃度較低時(shí)，才能發(fā)揮水處理的作用，而水渣聚集到較高濃度時(shí)，鍋爐內(nèi)部的受熱面上容易生成二次水垢。
5）在工業(yè)熱水鍋爐的水循環(huán)設(shè)計(jì)中，缺少對于流速的考慮，水渣的生成運(yùn)動(dòng)也沒有進(jìn)行具體的分析，從而導(dǎo)致大量水渣積聚于鍋爐內(nèi)壁，造成鍋爐運(yùn)行效率受到嚴(yán)重的影響。
工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的危害性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1）工業(yè)熱水鍋爐的受熱面受損，鍋爐內(nèi)壁水結(jié)垢后，其導(dǎo)熱性能將明顯降低。當(dāng)水垢厚度較大時(shí)，爐管的冷卻也會受到影響，使得爐壁溫度明顯升高，進(jìn)而造成鍋筒、管壁出現(xiàn)過熱、變形、裂紋、鼓包、爆管等缺陷。
2）燃料浪費(fèi)，水垢的導(dǎo)熱性能相對較差，使得工業(yè)熱水鍋爐受熱面的傳熱情況受到不利影響，增高排煙的溫度，降低鍋爐的實(shí)際熱效率，燃料的浪費(fèi)也是不容忽視的。據(jù)測定，水垢的厚度為1.5 mm時(shí)，需要多消耗6%-10%的燃料；水垢的厚度為5 mm時(shí)，需要多消耗15%-20%的燃料；水垢的厚度為8 mm時(shí)，則要多消耗34%-40%的燃料。
3）工業(yè)熱水鍋爐的出力明顯降低，隨著鍋爐結(jié)垢的厚度增加，其傳熱性能明顯變差，為了達(dá)到鍋爐運(yùn)行的額定產(chǎn)熱量，必須消耗更多的燃料，而爐膛容積與爐排面積則是固定的，導(dǎo)致鍋爐的出力不同程度
降低。
4）嚴(yán)重影響水循環(huán)效率，如果工業(yè)熱水鍋爐的水冷壁內(nèi)結(jié)垢，流通截面將變小，增加了鍋爐內(nèi)水的流動(dòng)阻力，嚴(yán)重時(shí)可能堵塞管道，破壞鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)，引發(fā)安全事故的幾率也明顯增大。
5）縮短工業(yè)熱水鍋爐的使用壽命，并引起鍋爐金屬部分的腐蝕。在工業(yè)熱水鍋爐的停爐期間，進(jìn)行除垢需要投入大量的人力與物力，除垢措施不當(dāng)將造成鍋爐內(nèi)壁的損壞，最終使得其使用壽命明顯縮短。
2 工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的預(yù)防措施
1）在工業(yè)熱水鍋爐回水分配管的底部開一排小孔，將回水引射到受輻射熱的鍋筒底部，使得水渣在此處的沉淀幾率較小，隨著鍋爐內(nèi)部的水循環(huán)，鍋爐內(nèi)部的水渣將進(jìn)入前部的下降管，經(jīng)過下集箱沉降、排出。在現(xiàn)有工業(yè)熱水鍋爐的改造中，進(jìn)行回水分配管的改造，鍋筒上積渣結(jié)垢的幾率減少，明顯提升了鍋爐的運(yùn)行效果與經(jīng)濟(jì)效益。
2）將工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)部水冷壁集箱后部的排污改造為前部排污。部分工業(yè)熱水鍋爐無下降管，鍋筒內(nèi)的水渣是通過對流管排出，而在對流管前升后降的部位，水渣則很難排出。在此類工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行中，應(yīng)對隔煙墻進(jìn)行改進(jìn)，調(diào)整煙氣流程，使得對流管的前后降改變?yōu)閮蓚?cè)升、中間降，從而使得鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的水渣更好排出，降低鍋爐內(nèi)壁結(jié)垢的幾率。
3）在工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行中，將兩側(cè)集箱后部進(jìn)水改造為給水管鉆孔布水，在前部鍋筒的底部增設(shè)相應(yīng)的下降管。在鍋爐回水分配管的底部開一排小孔直接引射鍋底，前部引射鍋爐水冷壁的下降管，后部引射鍋爐的后管板，但是要注意引射水不能直接沖刷鍋爐的后管板。經(jīng)過改造后，工業(yè)熱水鍋爐后管板處的鍋水受引射作用的影響，內(nèi)部水循環(huán)的流速加快，從而避免了水渣所謂滯留，有效預(yù)防了鍋爐結(jié)垢問題。
3 工業(yè)熱水鍋爐的除垢方法
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，水處理工作的主要目的是防止鍋爐結(jié)垢，但是由于受到處理方法及其他條件因素的影響，將導(dǎo)致在鍋爐的局部產(chǎn)生結(jié)垢的現(xiàn)象。為了保證工業(yè)熱水鍋爐的高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，必須對于污垢及時(shí)進(jìn)行清除。目前，國內(nèi)在工業(yè)熱水鍋爐的除垢中，常用的方法主要有以下幾種。
1）機(jī)械除垢法：當(dāng)工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)疏松的水垢、水渣時(shí)，在停爐期間，鍋爐完全冷卻，放掉爐水，使用清水進(jìn)行沖洗后，利用鋼絲刷、扁鏟、機(jī)動(dòng)洗管器等進(jìn)行除垢。機(jī)械除垢方法的操作較為簡單，多用于小型工業(yè)熱水鍋爐。但是在除垢過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，除垢效果相對較差，容易損壞鍋爐的本體。
2）堿煮除垢法：使用堿煮除垢法后，水垢將明顯變得松散主要適用于鹽酸難以清除的水垢。堿煮除垢法的操作簡單，對于鍋爐本體的影響也相對較小，缺點(diǎn)主要是煮爐時(shí)間較長，藥劑的消耗量較大，效果相對差。
3）酸洗除垢法：酸洗除垢法主要是采用鹽酸、硝酸等化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，酸洗液一般是由鹽酸、緩蝕劑、硝酸加緩蝕劑等調(diào)配而成，不但可以消除工業(yè)熱水鍋爐中的水垢，而且減輕了對于鍋爐本體的腐蝕，發(fā)揮了較為理想的剝離作用、溶解作用與疏松作用。
4 結(jié)束語
在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行效果對于生產(chǎn)效率的提高具有重要的意義，而且是保障安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，由于受到其實(shí)際運(yùn)行環(huán)境、水質(zhì)、管理等因素的影響，極易出現(xiàn)鍋爐內(nèi)部結(jié)垢的現(xiàn)象，這也是造成鍋爐出現(xiàn)各種安全與運(yùn)行事故的主要原因。因此，在工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行管理中，對于結(jié)垢的原因必須進(jìn)行具體的分析，并且采取行之有效的預(yù)防措施，從而降低鍋爐運(yùn)行中的結(jié)垢現(xiàn)象，從而保障鍋爐的運(yùn)行效率。
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行過程中，水渣積聚到一定濃度時(shí)可能產(chǎn)生二次水垢，在相應(yīng)的低流速與濃度條件下，水渣長時(shí)間沉積會形成較厚的水垢，如果不能及時(shí)對水垢進(jìn)行清除，有可能造成水冷壁管、拱管爆管，以及鍋筒下部分過熱鼓包等事故，將嚴(yán)重影響到鍋爐的實(shí)際運(yùn)行效率與質(zhì)量。因此，在工業(yè)熱水鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，必須注重對于其結(jié)垢原因的深入分析，并且結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境，逐步制定有效的預(yù)防措施，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性、持續(xù)性。
1 工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的原因及危害性
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，其結(jié)垢的主要原因包括以下幾點(diǎn)。
1）碳酸鹽硬度受熱分解，由易溶物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡y以溶的物質(zhì)。
2）工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行時(shí)，水渣未能及時(shí)清理而形成水垢，熱水鍋爐的爐水一般不汽化，水中的各種雜質(zhì)由于受到加熱分解作用的影響，相互反應(yīng)生成水渣。
3）工業(yè)熱水鍋爐的給水水質(zhì)較差，以及補(bǔ)水量偏大都有可能導(dǎo)致熱水鍋爐內(nèi)形成大量的水渣，水渣生成的最初是以懸浮狀態(tài)存在于鍋爐中，隨著鍋爐水循環(huán)。如果不能及時(shí)將水渣通過排污管道排出爐外，當(dāng)水渣在工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)聚集到較高濃度時(shí)，就會形成不同厚度的水垢。
4）工業(yè)熱水鍋爐自身的防垢性能較差，只有在水渣的濃度較低時(shí)，才能發(fā)揮水處理的作用，而水渣聚集到較高濃度時(shí)，鍋爐內(nèi)部的受熱面上容易生成二次水垢。
5）在工業(yè)熱水鍋爐的水循環(huán)設(shè)計(jì)中，缺少對于流速的考慮，水渣的生成運(yùn)動(dòng)也沒有進(jìn)行具體的分析，從而導(dǎo)致大量水渣積聚于鍋爐內(nèi)壁，造成鍋爐運(yùn)行效率受到嚴(yán)重的影響。
工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的危害性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1）工業(yè)熱水鍋爐的受熱面受損，鍋爐內(nèi)壁水結(jié)垢后，其導(dǎo)熱性能將明顯降低。當(dāng)水垢厚度較大時(shí)，爐管的冷卻也會受到影響，使得爐壁溫度明顯升高，進(jìn)而造成鍋筒、管壁出現(xiàn)過熱、變形、裂紋、鼓包、爆管等缺陷。
2）燃料浪費(fèi)，水垢的導(dǎo)熱性能相對較差，使得工業(yè)熱水鍋爐受熱面的傳熱情況受到不利影響，增高排煙的溫度，降低鍋爐的實(shí)際熱效率，燃料的浪費(fèi)也是不容忽視的。據(jù)測定，水垢的厚度為1.5 mm時(shí)，需要多消耗6%-10%的燃料；水垢的厚度為5 mm時(shí)，需要多消耗15%-20%的燃料；水垢的厚度為8 mm時(shí)，則要多消耗34%-40%的燃料。
3）工業(yè)熱水鍋爐的出力明顯降低，隨著鍋爐結(jié)垢的厚度增加，其傳熱性能明顯變差，為了達(dá)到鍋爐運(yùn)行的額定產(chǎn)熱量，必須消耗更多的燃料，而爐膛容積與爐排面積則是固定的，導(dǎo)致鍋爐的出力不同程度
降低。
4）嚴(yán)重影響水循環(huán)效率，如果工業(yè)熱水鍋爐的水冷壁內(nèi)結(jié)垢，流通截面將變小，增加了鍋爐內(nèi)水的流動(dòng)阻力，嚴(yán)重時(shí)可能堵塞管道，破壞鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)，引發(fā)安全事故的幾率也明顯增大。
5）縮短工業(yè)熱水鍋爐的使用壽命，并引起鍋爐金屬部分的腐蝕。在工業(yè)熱水鍋爐的停爐期間，進(jìn)行除垢需要投入大量的人力與物力，除垢措施不當(dāng)將造成鍋爐內(nèi)壁的損壞，最終使得其使用壽命明顯縮短。
2 工業(yè)熱水鍋爐結(jié)垢的預(yù)防措施
1）在工業(yè)熱水鍋爐回水分配管的底部開一排小孔，將回水引射到受輻射熱的鍋筒底部，使得水渣在此處的沉淀幾率較小，隨著鍋爐內(nèi)部的水循環(huán)，鍋爐內(nèi)部的水渣將進(jìn)入前部的下降管，經(jīng)過下集箱沉降、排出。在現(xiàn)有工業(yè)熱水鍋爐的改造中，進(jìn)行回水分配管的改造，鍋筒上積渣結(jié)垢的幾率減少，明顯提升了鍋爐的運(yùn)行效果與經(jīng)濟(jì)效益。
2）將工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)部水冷壁集箱后部的排污改造為前部排污。部分工業(yè)熱水鍋爐無下降管，鍋筒內(nèi)的水渣是通過對流管排出，而在對流管前升后降的部位，水渣則很難排出。在此類工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行中，應(yīng)對隔煙墻進(jìn)行改進(jìn)，調(diào)整煙氣流程，使得對流管的前后降改變?yōu)閮蓚?cè)升、中間降，從而使得鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的水渣更好排出，降低鍋爐內(nèi)壁結(jié)垢的幾率。
3）在工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行中，將兩側(cè)集箱后部進(jìn)水改造為給水管鉆孔布水，在前部鍋筒的底部增設(shè)相應(yīng)的下降管。在鍋爐回水分配管的底部開一排小孔直接引射鍋底，前部引射鍋爐水冷壁的下降管，后部引射鍋爐的后管板，但是要注意引射水不能直接沖刷鍋爐的后管板。經(jīng)過改造后，工業(yè)熱水鍋爐后管板處的鍋水受引射作用的影響，內(nèi)部水循環(huán)的流速加快，從而避免了水渣所謂滯留，有效預(yù)防了鍋爐結(jié)垢問題。
3 工業(yè)熱水鍋爐的除垢方法
在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，水處理工作的主要目的是防止鍋爐結(jié)垢，但是由于受到處理方法及其他條件因素的影響，將導(dǎo)致在鍋爐的局部產(chǎn)生結(jié)垢的現(xiàn)象。為了保證工業(yè)熱水鍋爐的高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，必須對于污垢及時(shí)進(jìn)行清除。目前，國內(nèi)在工業(yè)熱水鍋爐的除垢中，常用的方法主要有以下幾種。
1）機(jī)械除垢法：當(dāng)工業(yè)熱水鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)疏松的水垢、水渣時(shí)，在停爐期間，鍋爐完全冷卻，放掉爐水，使用清水進(jìn)行沖洗后，利用鋼絲刷、扁鏟、機(jī)動(dòng)洗管器等進(jìn)行除垢。機(jī)械除垢方法的操作較為簡單，多用于小型工業(yè)熱水鍋爐。但是在除垢過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，除垢效果相對較差，容易損壞鍋爐的本體。
2）堿煮除垢法：使用堿煮除垢法后，水垢將明顯變得松散主要適用于鹽酸難以清除的水垢。堿煮除垢法的操作簡單，對于鍋爐本體的影響也相對較小，缺點(diǎn)主要是煮爐時(shí)間較長，藥劑的消耗量較大，效果相對差。
3）酸洗除垢法：酸洗除垢法主要是采用鹽酸、硝酸等化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，酸洗液一般是由鹽酸、緩蝕劑、硝酸加緩蝕劑等調(diào)配而成，不但可以消除工業(yè)熱水鍋爐中的水垢，而且減輕了對于鍋爐本體的腐蝕，發(fā)揮了較為理想的剝離作用、溶解作用與疏松作用。
4 結(jié)束語
在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行效果對于生產(chǎn)效率的提高具有重要的意義，而且是保障安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。在工業(yè)熱水鍋爐運(yùn)行中，由于受到其實(shí)際運(yùn)行環(huán)境、水質(zhì)、管理等因素的影響，極易出現(xiàn)鍋爐內(nèi)部結(jié)垢的現(xiàn)象，這也是造成鍋爐出現(xiàn)各種安全與運(yùn)行事故的主要原因。因此，在工業(yè)熱水鍋爐的運(yùn)行管理中，對于結(jié)垢的原因必須進(jìn)行具體的分析，并且采取行之有效的預(yù)防措施，從而降低鍋爐運(yùn)行中的結(jié)垢現(xiàn)象，從而保障鍋爐的運(yùn)行效率。
黑龍江聯(lián)創(chuàng)輕工設(shè)備有限公司
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