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鍋爐水垢的形成及危害

作者： 2016年03月24日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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鍋爐水垢的主要成分是ca(HC03)2、MgC03、CaC03等一些碳酸鹽類，如果長(zhǎng)時(shí)間的積累加厚不僅對(duì)鍋爐的導(dǎo)熱性能有影響，最主要的是安全性能會(huì)面臨很大問題。 一、鍋爐水垢的危害 鍋爐水垢的危害可歸納為以下幾個(gè)方面： 1.
鍋爐水垢的主要成分是ca(HC03)2、MgC03、CaC03等一些碳酸鹽類，如果長(zhǎng)時(shí)間的積累加厚不僅對(duì)鍋爐的導(dǎo)熱性能有影響，最主要的是安全性能會(huì)面臨很大問題。
一、鍋爐水垢的危害
     鍋爐水垢的危害可歸納為以下幾個(gè)方面：
     1. 浪費(fèi)燃料、降低鍋爐熱效率
     因?yàn)樗傅膶?dǎo)熱系數(shù)比鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)小數(shù)十倍到數(shù)百倍。因此鍋爐結(jié)有水垢時(shí)，使鍋爐受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能有效地傳遞到鍋爐水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高，排煙熱損失增加，鍋爐的熱效率降低。在這種情況下，為保證鍋爐的參數(shù)，就必須更多投加燃料，提高爐膛的溫度和煙氣溫度，因此造成燃料浪費(fèi)。有人估算，鍋爐受熱面上結(jié)有1mm厚的水垢，浪費(fèi)燃料約3%~5% 。
     2. 影響鍋爐安全運(yùn)行
     鍋爐水垢常常生成在熱負(fù)荷很高的鍋爐受熱面上。因水垢導(dǎo)熱性能很差，導(dǎo)致金屬管壁局部溫度大大升高。當(dāng)溫度 超過了金屬所能承受的允許溫度時(shí)，金屬因過熱而蠕變，強(qiáng) 度降低，在鍋爐工作壓力下，金屬會(huì)發(fā)生鼓包、穿孔和破裂、影響鍋爐安全運(yùn)行。
     3. 水垢能導(dǎo)致垢下金屬腐蝕鍋爐受熱面內(nèi)有水垢附著的條件下，從水垢的孔、縫隙滲入的鍋水，在沉積的水垢層與鍋爐受熱面之間急劇蒸發(fā)。在水垢層下，鍋水可被濃縮到很高濃度。其中有些物質(zhì)在高溫高濃度的條件下會(huì)對(duì)鍋爐受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，如NaOH 等。結(jié)垢、腐蝕過程相互促進(jìn)會(huì)很快導(dǎo)致金屬受熱面的損壞，以致使鍋爐發(fā)生爆管事故。
     4. 降低鍋爐出力
     鍋爐結(jié)垢后，由于傳熱性變差，要達(dá)到鍋爐額定蒸發(fā)量或額定產(chǎn)熱量，就需要多消耗燃料。但隨著結(jié)垢厚度的增加，以及爐膛容積的爐排面積是一定的，燃料消耗受到限制，因 此鍋爐的出力就會(huì)降低。
     5. 結(jié)垢會(huì)降低鍋爐使用壽命
     鍋爐受熱面上的水垢，必須徹底清除才能保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。無論人工、機(jī)械、還是采用化學(xué)藥品除垢都會(huì)影響鍋爐的使用壽命。
二、鍋爐水垢的形成
     1. 受熱分解
     含有暫時(shí)硬度的水進(jìn)入鍋爐后，在加熱過程中，一些鈣鎂鹽類受熱分解從溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成難溶于水的物質(zhì)，附著于鍋爐金屬表面上結(jié)為水垢，鈣和鎂鹽類分解如下 :
ca(HC03)2 →CaC03 ↓ +H2O+C02↑
Mg(HCO)2→MgC03+H2O+C02↑
MgC03+H2O → Mg(OH)2↓+c02↑
     2.  水渣轉(zhuǎn)化
當(dāng)鍋內(nèi)水渣過多時(shí)，而且又粘，如 Mg (OH)2 和 Mg3(P04)2 等，如果排污不及時(shí)，很容易由泥渣轉(zhuǎn)化為水垢。
   3. 溶解度下降
     隨著鍋水溫度的升高，鍋水中某些鹽類溶解度下降，如CaS04 和 CaSi03 等鹽類。
     4. 相互反應(yīng)
     給水中原溶解度較大的鹽類和鍋水中其他鹽類、堿反應(yīng) 后，生成難溶于水的化合物，從而結(jié)生水垢。一些鹽和堿相 互反應(yīng)如下
Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03 ↓ +N4C03+H20CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl
     5. 某些鹽類超過了其溶解度由于鍋水的不斷蒸發(fā)和濃縮，水中的溶解鹽類含量不斷增加，當(dāng)某些鹽類達(dá)到過飽和時(shí)，鹽類在蒸發(fā)面上析出固相結(jié)生水垢。
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