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锅炉生水垢=人得结石病

发布时间:2018/4/1 丨 文章来源:admin 丨 浏览次数:1177

锅炉用水因地处区域不同。水的硬度也有差异。当水中硫酸盐及氯化物含量较高时,在锅炉内会随着水不断地蒸发,使它们超出其饱和浓度极限而沉淀出来、并在锅筒内、水冷壁内附着沉积,逐渐形成坚硬、难溶于水的水垢。

    水垢多沉积在受热面的锅筒和水冷壁内,给锅炉及其运行造成极大的危害。水垢的主要危害表现为:

    (1)水垢为不良导体,它的导热系数是钢材的1/5,水垢会影响受热面导热能力。因受热而热阻增大而造成燃料浪费,热效率降低。

    (2)因水垢导热性能极差,燃料燃烧产生的热量不能很好地通过金属表面传递给水,导致金属受热面温度升高而过热,金属结构强度降低,引起锅筒和水冷壁表而变形、鼓包,管内壁断面减小,这会导致水循环不良甚至无法过水而引起水冷壁管烧穿事故,严重者可引起爆管。

(3)当人们采用化学除垢或机械除垢时,又会造成对金属内壁的腐蚀或伤害而减少锅炉的使用寿命。

 

 

水垢

(一) 形成水垢

在锅炉金属受热面上一旦形成水垢时。对锅炉的危害有以下四个方面。

1 导致锅炉受热面的损失,降低锅炉使用寿命。由于受热面上形成的水垢的

导热系数比钢铁的导热系数小的多。因此,当炉管管壁有水垢时,传热面的传热变坏。此时炉管从火焰,烟气吸收的热量不能很好地传递给水,从而使受热面金属过热,金属强度下降,致使管壁鼓包或出现裂缝,以至爆管。

此外,管壁内有水垢后,还会减小受热管内流速截面,增加管内水循环的流动阻力。

2 降低热效率,增加煤耗量或降低锅炉出力。这是由于水垢的导热性差,使

受热面的传热变坏,排烟温度升高和排烟热量损耗增加,从而增加煤耗,

降低热效率;或者降低锅炉压力。因炉膛燃烧空间一定,要想增加燃料消

耗予以保住额定的蒸发量是不可能的。

3 增加化学清洗次数,多消耗化学清洗药剂等。

4 由于锅水中杂质能在沉积物下浓缩,导致金属腐蚀。

(二) 导致锅炉金属腐蚀

锅水中游离氢氧化钠过高或锅水PH低,又含有较多中性盐等情况下,会导致锅炉金属腐蚀,水中含有较多腐蚀产物,又会导致水冷壁管沉积物下的腐蚀。

(三) 易使蒸汽品质恶化

由于锅水中存在杂质,当锅水不断蒸发,浓缩时,锅水含盐量浓度逐渐增加,锅水的表面含盐量很高的水滴不断被蒸发带出,从而发生汽水共腾现象,结果污染蒸汽,使蒸汽品质恶化。压力较高的锅炉,锅水中的某些成分,如硅,会选择性地溶解在蒸汽中,使蒸汽中的杂质含量大量增加而引起过热管及汽轮机积盐。

 

 

 

锅炉水垢的危害

椐科学测算,锅炉内壁每结一毫米的水垢,就白白烧掉8%的煤炭.而目前广泛采用的传统习惯的锅炉燃煤方式,还是按照锅炉水垢结到一定程度以后才进行清洗和维护.甚至水垢结到45毫米厚,发生爆管现象才进行清洗,在这个结垢过程中,不知有多少煤炭不知不觉被浪费掉,锅炉也受到不同程度的损坏,而目前普遍人们现在认为这是正常的锅炉燃烧方式,

水垢的性质因水垢的种类而异,对锅炉工作影响大的是水垢的导热系数及硬度等物理性质,水垢的导热系数是表示水垢传导热量多少快慢的系数,直接影响锅炉的传热效果和金属壁温,影响锅炉的安全性和经济性;水垢的硬度是指水垢的坚硬程度,关系着锅炉结垢后是否易于清除,清除水垢是否需要花费较高的代价,是否损坏锅炉,对锅炉的安全经济运行也有重要影响。

常见水垢的导热系数和坚硬程度表:

水垢种类 碳酸盐 硫酸盐水垢 硅酸盐垢  

导热系数λ(W/mk 0.585.82 0.582.33 0.060.23 0.12

坚硬程度 随析出场所而异 坚硬 密实 坚硬 坚硬

普通碳钢在常温下的导热系数为46.5 W/mk,各种水垢的导热系数小意味着水垢层传热性能差,传热阻力大。因而结垢对锅炉工作的危害是:

一、浪费燃料,降低锅炉的热效率

由传热学所知,通过固体壁面传热量的多少取决于:

1、壁面两边的温度差

壁面两边的温度差越大,传热量就越大。由火焰通过金属壁面向水蒸汽。传热时,火焰温度越高,水和蒸汽的温度越低,壁面两边的温差越大,传递的热量越多。

2、传热壁面面积的大小

壁面面积越大,传递热量越多,壁面面积越小,传递热量越少。

3、导热系数与壁厚的比值

壁面导热系数截面越大,壁厚越小,其比值就越大,相应地传递热量就越多;壁面导热系数越小,壁厚越大,其比值越小,相应的传热量就越少。

当锅炉受热面结垢时,本来通过金属壁面传递热量变成了金属层和垢层两层壁传递热量,此时传热面积变化不大,如果壁面两边的温差也变化不大的话,由于垢层导热系数非常小,传热壁面加厚,使得阻力,大大增加,传热量明显降低。即使垢层仅有1mm厚即会明显地降低产气量,增高排烟温度,造成能源浪费。

在沉积水垢的情况下,为了保持原有的蒸发量和蒸汽(热水)参数,就得多烧燃料以提高火焰和烟气温度,这部分多投入的燃料就是因结垢而造成的燃料损失。据粗略估算,受热面结1mm水垢,热效率下降5%,锅炉浪费燃料8%

二、提高结垢部位金属壁的温度

金属结垢后就会过热,金属会出现蠕伸、变型、鼓包,严重时发生过热暴管。

水垢层是位于金属壁面和受热介质—水气之间的,由于水垢层导热系数小,有显著的隔热作用,结垢后大幅度提高金属壁面的温度。据估算,对蒸发受热面,沉积水垢的炉胆常会过热塌陷,沉积水垢的受热锅壳(锅筒)常会过热鼓包,沉积水垢的受热面管子则常会过热暴管。

三、影响介质流动

蒸发受热面管子结垢后,由于吸热量减少,流通截面减少,流动阻力增大,对锅炉的循环造成不利的影响。结垢严重的时甚至堵塞管子,影响介质流动,无法清除时只好将锅炉报废。

四、造成经济浪费

沉积水垢即使有法清除,需要大量的人力、物力、财力。造成经济浪费,垢对金属的改变,影响寿命引发锅炉爆炸事件。

五、影响系统散热

在众多的生活供暖系统、给水温度、回水温度及散热面积均符合国家规定标准,诸多的原因是系统管路结垢影响了流量,或者是散热器结垢阻碍了散热。

                       

     

此内容由昆明天成热能设备有限公司技术部提供

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