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热水锅炉结垢的原因与预防措施摘 要 热水锅炉在使用过程中,由于受到各种原因的影响, 经常会遇到结垢的问题,如果不能及时采取有效的预防措施,对 于热水锅炉的运行安全性、稳定性、效率性都会造成一定的影响。关键词 热水锅炉;结垢;原因;预防措施热水锅炉在运行过程中,水渣积聚到一定浓度时可能产生二 次水垢,在相应的低流速与浓度条件下,水渣长时间沉积会形成 较厚的水垢,如果不能及时对水垢进行清除,有可能造成水冷壁 管、拱管爆管,以及锅筒下部分过热鼓包等事故,将严重影响到 锅炉的实际运行效率与质量。因此,在热水锅炉的实际运行中, 必须注重对于其结垢原因的深入分析,并且结合实际环境,制定 有效的预防措施,从而保障锅炉的安全性、持续性。1 热水锅炉结垢的原因及危害性在热水锅炉运行中,其结垢的主要原因包括以下几点。1)碳酸盐硬度受热分解,由易溶物质逐渐转变为难以 溶的物质。2)热水锅炉运行时,水渣未能及时清理而形成水垢,热 水锅炉的炉水一般不汽化,水中的各种杂质由于受到加热分解作 用的影响,相互反应生成水渣。3)热水锅炉的给水水质较差,以及补水量偏大都有可能 导致热水锅炉内形成大量的水渣,水渣生成的最初是以悬浮状态 存在于锅炉中,随着锅炉水循环。如果不能及时将水渣通过排污 管道排出炉外,当水渣在热水锅炉内聚集到较高浓度时,就会形 成不同厚度的水垢。4)热水锅炉自身的防垢性能较差,只有在水渣的浓度较 低时,才能发挥水处理的作用,而水渣聚集到较高浓度时,锅炉 内部的受热面上容易生成二次水垢。5)在热水锅炉的水循环设计中,缺少对于流速的考虑, 水渣的生成运动也没有进行具体的分析,从而导致大量水渣积聚 于锅炉内壁,造成锅炉运行效率受到严重的影响。热水锅炉结垢的危害性主要表现在以下几个方面。1)热水锅炉的受热面受损,锅炉内壁水结垢后,其导热 性能将明显降低。当水垢厚度较大时,炉管的冷却也会受到影响, 使得炉壁温度明显升高,进而造成锅筒、管壁出现过热、变形、 裂纹、鼓包、爆管等缺陷。2)燃料浪费,水垢的导热性能相对较差,使得热水锅炉 受热面的传热情况受到不利影响,增高排烟的温度,降低锅炉的 实际热效率,燃料的浪费也是不容忽视的。据测定,水垢的厚度 为 1.5 mm 时,需要多消耗 6%-10% 的燃料;水垢的厚度为 5 mm 时,需要多消耗15%-20%的燃料;水垢的厚度为8 mm 时,则要 多消耗 34%-40%的燃料。3)热水锅炉的出力明显降低,随着锅炉结垢的厚度增加, 其传热性能明显变差,为了达到锅炉运行的额定产热量,必须消 耗更多的燃料,而炉膛容积与炉排面积则是固定的,导致锅炉的 出力不同程度降低。4)严重影响水循环效率,如果热水锅炉的水冷壁内结垢, 流通截面将变小,增加了锅炉内水的流动阻力,严重时可能堵塞 管道,破坏锅炉的水循环系统,引发安全事故的几率也明显增大。5)缩短热水锅炉的使用寿命,并引起锅炉金属部分的腐 蚀。在热水锅炉的停炉期间,进行除垢需要投入大量的人力与物 力,除垢措施不当将造成锅炉内壁的损坏,最终使得其使用寿命 明显缩短。2 热水锅炉结垢的预防措施1)在热水锅炉回水分配管的底部开一排小孔,将回水引 射到受辐射热的锅筒底部,使得水渣在此处的沉淀几率较小,随 着锅炉内部的水循环,锅炉内部的水渣将进入前部的下降管,经 过下集箱沉降、排出。在现有热水锅炉的改造中,进行回水分配 管的改造,锅筒上积渣结垢的几率减少,明显提升了锅炉的运行 效果与经济效益。2)将热水锅炉内部水冷壁集箱后部的排污改造为前部排 污。部分热水锅炉无下降管,锅筒内的水渣是通过对流管排出, 而在对流管前升后降的部位,水渣则很难排出。在此类热水锅炉 的运行中,应对隔烟墙进行改进,调整烟气流程,使得对流管的 前后降改变为两侧升、中间降,从而使得锅炉运行中产生的水渣 更好排出,降低锅炉内壁结垢的几率。3)在热水锅炉的运行中,将两侧集箱后部进水改造为给 水管钻孔布水,在前部锅筒的底部增设相应的下降管。在锅炉回 水分配管的底部开一排小孔直接引射锅底,前部引射锅炉水冷壁 的下降管,后部引射锅炉的后管板,但是要注意引射水不能直接 冲刷锅炉的后管板。经过改造后,热水锅炉后管板处的锅水受引 射作用的影响,内部水循环的流速加快,从而避免了水渣所谓滞 留,有效预防了锅炉结垢问题。3 热水锅炉的除垢方法在热水锅炉运行中,水处理工作的主要目的是防止锅炉结 垢,但是由于受到处理方法及其他条件因素的影响,将导致在锅 炉的局部产生结垢的现象。为了保证热水锅炉的高效、稳定、安 全运行,必须对于污垢及时进行清除。目前,国内在热水锅炉的 除垢中,常用的方法主要有以下几种。1)机械除垢法:当热水锅炉内部出现疏松的水垢、水渣 时,在停炉期间,锅炉完全冷却,放掉炉水,使用清水进行冲洗 后,利用钢丝刷、扁铲、机动洗管器等进行除垢。机械除垢方法 的操作较为简单,多用于小型工业热水锅炉。但是在除垢过程中 的劳动强度较大,除垢效果相对较差,容易损坏锅炉的本体。2)碱煮除垢法:使用碱煮除垢法后,水垢将明显变得松 散主要适用于盐酸难以清除的水垢。碱煮除垢法的操作简单,对 于锅炉本体的影响也相对较小,缺点主要是煮炉时间较长,药剂 的消耗量较大,效果相对差。3)酸洗除垢法:酸洗除垢法主要是采用盐酸、硝酸等化 学药剂进行清洗,酸洗液一般是由盐酸、缓蚀剂、硝酸加缓蚀剂 等调配而成,不但可以消除热水锅炉中的水垢,而且减轻了对于 锅炉本体的腐蚀,发挥了较为理想的剥离作用、溶解作用与疏松 作用。4 结束语在生产中,热水锅炉的运行效果对于生产效率的提高具有重 要的意义,而且是保障安全生产的基础条件。在热水锅炉运行中, 由于受到其实际运行环境、水质、管理等因素的影响,极易出现 锅炉内部结垢的现象,这也是造成锅炉出现各种安全与运行事故 的主要原因。因此,在热水锅炉的运行管理中,对于结垢的原因 必须进行具体的分析,并且采取行之有效的预防措施,从而降低 锅炉运行中的结垢现象,从而保障锅炉的运行效率。参考文献1刘弘睿.工业锅炉技术标准规范应用大全M.北京: 中国建筑工业出版社,2000.2鹿道志.工业锅炉司炉教程(第二版)M.北京:航空工 业出版社,2005.3武永胜,张伟华.锅炉停炉期间的维护保养J.大众标 准化,2004.
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