論述鍋爐水垢的形成及清除方法

【摘 要】鍋爐作為最重要的熱能動力設備，不僅僅應用在工業(yè)部門，對城市居民日常生活起著重要的作用。鍋爐按照不同的分類方式有不同的種類，比如如果按照功能來劃分，可以分為采暖鍋爐、工業(yè)爐等，如果根據(jù)使用壓力來劃分，可以劃分為低壓、中壓、高壓等鍋爐。但是無論哪一種鍋爐，在其運行過程中都會出現(xiàn)水垢，嚴重影響了鍋爐的工作效率及其功能發(fā)揮。本文首先對鍋爐水垢的形成進行了介紹，其次對其水垢的危害進行了闡釋，最后探討了清除水垢的方法，僅供參考借鑒。

【關鍵詞】鍋爐；水垢；清除

盡管清除鍋爐水垢的方法有很多種，但是無論使用哪種處理方法，都無法保證鍋爐永遠不結(jié)水垢，再加之，鍋爐給水過程中，會有一些腐蝕性的金屬進入其中，使得金屬發(fā)生氧化還原反應，最終導致鍋爐垢下腐蝕。水垢的存在使得鍋爐的各項性能都降低，嚴重影響了其工作效率。雖然清除方法無法避免鍋爐不結(jié)垢，但是可以有效的延長鍋爐結(jié)垢的時間，科學合理的選擇除垢方法的，對于抑制鍋爐水垢的生成有著意義的作用。

1.鍋爐水垢的形成

鍋爐水垢的形成具有一定的原理，對其進行有效清除，首先要掌握其形成的原理。鍋爐運行過程中，受熱面管道會出現(xiàn)白色固體，這種附著物就是水垢。鍋爐中的水在加熱的過程中，達到飽和溫度時，會蒸發(fā)、濃縮，這樣鍋爐中的鈣、鎂等濃度就會呈現(xiàn)出增加的趨勢，如果鈣、鎂等含量已經(jīng)超出了溶解度，其就會與水脫離，分離出來，絕大多數(shù)都附著在管道上，也有一部分附著在鍋爐壁上，其對鍋爐傳熱將會產(chǎn)生非常大影響。還有些直接沉淀到鍋爐底部，這些就比較容易排除。鍋爐中的水加熱到一定程度時，重碳酸鈣鹽通過溫度的變化，變?yōu)樘妓徕}，此種物質(zhì)難以溶于水，另外，重碳酸鎂受熱之后會進行分解，轉(zhuǎn)化為碳酸鎂，碳酸鎂會再一次進行分解，轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，而此種物質(zhì)同樣難以溶于水。鍋爐水溫度逐漸的提高，碳酸鈣等物質(zhì)溶解度就會逐漸的下降，此時有一小部分鹽就會析出，最終形成水垢。

2.水垢的危害

鍋爐運行過程中形成水垢對鍋爐會產(chǎn)生非常大的危害，總體上講是影響鍋爐的正常使用。其具體的危害有以下幾種：

首先，水垢會降低鍋爐的導熱性能。水垢自身的導熱性能并不強，其與碳鋼相比，導熱性能僅僅是其1/100左右。如果鍋爐的受熱面形成水垢，鍋爐熱能傳遞將大受影響，鍋水吸收熱量會逐漸的降低，這就會影響到鍋爐的蒸發(fā)量，隨之帶來的就是排煙溫度立即增加，鍋爐的排煙損失將會立即增加。通過有關的部門的研究，如果鍋爐受熱壁上形成1mm水垢，鍋爐就需要多消耗掉將近8%的煤炭資源，而鍋爐的效率卻下降將近2%。

其次，非常容易發(fā)生爆炸。因為鍋爐受熱面形成水垢之后，其溫度就會相應的提高，強度卻為之降低，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)，金屬在短時間內(nèi)就還會產(chǎn)生過熱的情況，最終引發(fā)爆炸事故，造成極大的破壞。

再次，鍋爐金屬會受到十分嚴重的腐蝕。因為水垢中，有很多的化學鹽類成分，如果外界條件適應，這些化學鹽類成分會對金屬產(chǎn)生非常大的腐蝕，久而久之，金屬壁就會變薄，引發(fā)更為嚴重的后果。

最后，鍋爐壽命將會大受影響。鍋爐中存在著水垢，就需要對其清除，但是清除需要花費非常大的成本，尤其是人力物力資源都將會有損失，另外，鍋爐受熱面損失嚴重，嚴重影響了鍋爐的正常使用壽命。

3.清除鍋爐水垢的方法

正是由于鍋爐水垢有很多危害，因此有關人員應該要及時的采取有效的措施加以清除，其主要的清除方法有如下幾種：

3.1鍋爐機械除垢

主要采用電動洗管器、扁鏟、鋼絲刷及手錘等工具進行機械除垢。此法比較簡單，成本低，但勞動強度大，除垢效果差，易損壞金屬表面，只適用于結(jié)垢面積小，且構(gòu)造簡單，便于機械工具接觸到水垢的小型鍋爐。近年來，由于清洗專用的高壓水槍的應用，使水力沖洗的機械除垢發(fā)展較快，這種高壓水力除垢的效果較使用原始的機械工具有很大的提高，且較為安全、方便。但目前高壓水力除垢仍僅限于結(jié)構(gòu)較簡單的工業(yè)鍋爐。

3.2鍋爐堿洗（煮）除垢

鍋爐堿煮的作用主要是使水垢轉(zhuǎn)型，同時促使其松動脫落。單純的堿煮除垢效果較差，常常需與機械除垢配合進行。堿煮除垢對于以硫酸鹽、硅酸鹽為主的水垢有一定的效果，但對于碳酸鹽水垢，則遠不如酸洗除垢效果好。堿洗煮爐也常用于新安裝鍋爐的除銹和除油污，有時也用于酸洗前的除油清洗或垢型轉(zhuǎn)化。堿洗藥劑用量應根據(jù)鍋爐結(jié)垢及臟污的程度來確定。一般用于除垢時的用量（每噸水的用量）為：工業(yè)磷酸三鈉5～10kg，碳酸鈉3～6kg，或氫氧化鈉2～4kg。這些堿洗藥劑應先在溶液箱中配制成一定濃度，然后再用泵送人鍋內(nèi)，并循環(huán)至均勻。堿煮除垢的方法與新鍋爐煮爐基本相同，只是煮爐結(jié)束后，應打開鍋爐的各檢查孔，及時加以機械（或高壓水力）輔助清垢，以免松軟的水垢重新變硬。

3.3鍋爐酸洗除垢

目前在各種除垢方法中，以酸洗除垢效果較好，但酸洗工藝若不合適或控制不當也會影響除垢效果或腐蝕金屬，有時甚至會嚴重影響鍋爐的安全運行。為了確保鍋爐酸洗的安全和質(zhì)量，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局專門制定頒發(fā)了《鍋爐化學清洗規(guī)則》，并規(guī)定：從事鍋爐化學清洗的單位必須取得省級及省級以上鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)的資格認可，才能承擔相應級別的鍋爐化學清洗。無相應資格的任何單位和個人（包括用爐單位），都不得擅自酸洗鍋爐。

鍋爐在酸洗前應預先取有代表性的垢樣進行化驗，制定清洗方案；進酸開始時須在鍋爐內(nèi)和酸箱內(nèi)掛入腐蝕指標片（直到退酸時取出）；酸洗工藝流程及酸洗液的溫度、濃度、流速、酸洗時間等應按清洗方案實施和控制；清洗過程中應不斷取樣化驗并如實作好記錄。清洗結(jié)束后，用爐單位、清洗單位和鍋爐安全監(jiān)察部門應對清洗質(zhì)量進行驗收。工業(yè)鍋爐的酸洗質(zhì)量要求如下：

（1）除垢率；清洗以碳酸鹽垢為主的水垢，除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的80%以上。清洗硅酸鹽或硫酸鹽水垢，除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的60%以上。

鍋爐如除垢率低于上述規(guī)定，或雖達到規(guī)定要求但鍋爐主要受熱面上仍覆蓋有難以清理的水垢時，應在維持鍋水堿度達到水質(zhì)標準上限值的條件下，將鍋爐運行一個月左右再停爐，用人工或高壓水槍清理脫落的垢渣和殘垢。由于經(jīng)酸洗后殘留的硬垢往往已有所松動，當鍋爐投入運行后會逐漸地脫落，若不作再次清理極易發(fā)生事故，所以當殘留垢較多時必須加以處理。

（2）鈍化膜 鍋爐清洗表面應形成良好的鈍化保護膜，金屬表面不出現(xiàn)二次浮銹，無點蝕。

（3）腐蝕速度 用腐蝕指示片測量的金屬腐蝕速度的平均值應小于6g/（m2·h），且腐蝕總量不大于72g/m2。

（4）爐管暢通 清洗后鍋內(nèi)所有的水冷壁管和對流管等爐管都應暢流無阻。如清洗前已堵塞的管子，清洗后仍無法疏通暢流的，應由有修理資格的單位修理更換。

4.結(jié)語

綜上所述，可知鍋爐水垢的形成對鍋爐性能將會造成非常大的影響，有關部門應該采取有效的方法清除水垢，以免發(fā)生爆炸等嚴重的事故。水垢的危害有很多，有關人員要時刻注意清除水垢。本文是筆者從事多年的鍋爐水垢清除經(jīng)驗的總結(jié)，希望能夠為相關人員提供有益的幫助，為有關企業(yè)提供參考。

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