鍋爐形成水垢原因及其處理措施

1、鍋爐形成水垢原因及其處理措施（1）1水垢的形成及性質(zhì)水垢的形成是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，其原因有內(nèi)因和外因兩個方面。一是 水中有鈣、鎂離子及其它重金屬離子存在，是水垢形成的根本原因也叫內(nèi)因；二是固 態(tài)物質(zhì)從過飽和的爐水中沉淀析出并粘附在金屬受熱面上，是水垢形成的外因。當含有鈣、鎂等鹽類雜質(zhì)的水進入鍋爐后，吸收高溫煙氣傳給的熱量，鈣、鎂鹽類雜質(zhì) 便會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶物質(zhì)析出。隨著爐水的不斷蒸發(fā)逐漸濃縮，當達到一定 濃度時，析出物就會成為固體沉淀析出，附著在鍋筒、水冷壁管等受熱面的內(nèi)壁上， 形成一層“膜”，阻礙熱量傳遞，這層“膜”稱之為水垢。水垢的組成或成分是比較復(fù)雜的，通常都不是一種單一化

2、合物，而是以一種化 學(xué)成分為主，并同時含有其它化學(xué)成分。按其水垢的化學(xué)成分，一般可分為碳酸鹽水 垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等幾種。水垢是一種導(dǎo)熱性能極差的物質(zhì)，僅為鍋爐鋼材的十分之一到數(shù)百分之一 （鋼 材的導(dǎo)熱系數(shù)為46.558.2w/m.k）,是“百害之源”。在各種水垢中,硅酸鹽水垢 最為堅硬，導(dǎo)熱性能非常小，容易附著在鍋爐受熱面最強的蒸發(fā)面上 ，是危害最大的 一種水垢。2水垢的預(yù)防要保證鍋爐不結(jié)垢或薄垢運行，就要加強鍋爐給水處理，這是保證鍋爐安全和 經(jīng)濟運行的重要環(huán)節(jié)。預(yù)防水垢生成，通常采用下列方法來預(yù)防:鍋內(nèi)水處理。此法主要是向爐水中加入化學(xué)藥品，與

3、爐水中形成水垢的鈣、鎂鹽形成疏松的沉渣，然后用排污的方法將沉渣排出爐外，起到防止（或減少）鍋爐結(jié) 垢的作用。爐內(nèi)加藥水處理一般用于小型低壓火管鍋爐。 鍋內(nèi)水處理常用的藥品有: 磷酸三鈉、碳酸鈉（純堿）、氫氧化鈉（火堿、也稱燒堿）及有機膠體（栲膠）等。加藥 時,應(yīng)首先將各種藥品配制成溶液，然后再加入鍋爐內(nèi)。通常磷酸三鈉的溶液濃度為 58%,碳酸鈉的溶液濃度不大于 5%,氫氧化鈉的濃度不大于12%加藥方法有定 期和連續(xù)加藥兩種。定期加藥主要靠加藥罐進行加藥；連續(xù)加藥則在給水設(shè)備前， 將藥連續(xù)加入給水中。對于蒸汽鍋爐，最好采用連續(xù)加藥法，這樣可使爐內(nèi)保持藥液 的均勻。凡采用鍋內(nèi)水處理的，應(yīng)加強鍋爐排

4、污，使已形成的泥渣、泥垢等排出爐外， 收到較好效果。鍋外水處理。這種方法適用于各種的鍋爐。目前鍋外水處理效果可靠的有石灰 純堿軟化法，是向已經(jīng)澄清的水中加入適量的生石灰和純堿達到軟化目的。石灰一 純堿軟化法有冷法和熱法兩種。冷法是在室溫下進行，使水中殘余硬度降至1.52毫克當量/升。熱法是將水溫加熱到 2080C ,使水中殘余硬度降至0.3 0.4毫克當量/升。因此，應(yīng)盡量采用熱法，以提高軟化效果。離子交換軟化法主要 是依靠鈉離子交換器中的交換樹脂進行軟化處理。由于交換樹脂吸附能力強，能將游離在水中的鈣、鎂離子吸附，從而使鍋爐給水硬度達到合格標準。離子交換劑有 無機和有機兩大類。無機交換樹脂只

5、能進行表面交換，軟化效果差，使用較少。而有 機交換樹脂的特點是顆粒核心結(jié)構(gòu)疏松,交換反應(yīng)在顆粒表面和內(nèi)部同時可進行，軟化效果好，故使用較多。3鍋爐的除垢處理-酸洗3.1酸洗鍋爐應(yīng)具備的條件:做模擬實驗，確保鹽酸對該爐的水垢能有效的清 除;鍋爐結(jié)生水垢的平均厚度在0.5mm以上,且水垢對受熱面的覆蓋率在 80羽上;鍋爐的鉚接，脹接,焊接等部位經(jīng)檢查無泄露，切受壓元件無嚴重腐蝕。3.2酸洗的前期工作:根據(jù)檢查的情況，確定酸洗范圍：上下鍋筒，各集箱,水冷壁管，和對流管束。清 洗的材質(zhì):上下鍋筒為20g,對流管束，各集箱和水冷壁管為20(GB3087-86)。清洗介 質(zhì):4-5%的鹽酸溶液和0.3%的

6、“ 02-緩蝕劑”。3.3 SHL20-13/A鍋爐酸洗除垢的有關(guān)計算:鹽酸采用31%勺工業(yè)鹽酸，欲配置5%勺稀鹽酸溶液。純鹽酸量:12500*5%=625kg“02-緩蝕劑”需求量:12500*0.3=37.5kg 將此折算為31的工業(yè)鹽酸 9.375/31=30.24kg因該鹽酸用量應(yīng)從總鹽酸用量 2016kg中提取。故該鍋爐酸洗時 配制的總酸量需用 31的工業(yè)鹽酸為 2016-30.24=1985.76kg“02-緩蝕劑”溶液為:375 30.24 18.75 18.75=442.74kg配制總酸液冷水的用量為:12500-1985.76-442.74=10071.5kg酸洗水沖洗結(jié)束后

7、需用0.20.3的堿液進行中和殘留的酸液，每噸水加 23kgNAOH.ZBW加入 NAOH勺質(zhì)量為 3*12.5=37.5kg3.4工藝過程:配制溶液前。需對購進的工業(yè)鹽酸的濃度進行復(fù)測，以確定工業(yè)鹽酸的準確濃 度,并與標簽上的濃度進行比較。配制5%勺稀鹽酸溶液:根據(jù)耐腐蝕容器容積的大小可分批次制取所需31%勺工業(yè)鹽酸1985.76kg,加入的冷水總量為10071.5kg,并攪拌均勻。配制“ 02-緩蝕劑”溶液:苯胺:18.75kg,甲醛18.75kg;31%的工業(yè)鹽酸 30.24kg;70熱水375kg。配制順序:熱水-31%的工業(yè)鹽酸-苯胺-甲醛。每一種藥劑傾入熱水中都要用木棍劇烈攪 勻。

8、將配好的緩蝕劑按批次倒入配制好的稀鹽酸中，同時用木棍劇烈攪拌均勻。必須保證各批次鹽酸和緩蝕劑的比例關(guān)系。將配好的溶液用耐酸泵從排污閥（或安全閥座或排空閥處）注入鍋爐，注滿后， 再從低部定期排污閥處回流到耐腐蝕容器中，進行循環(huán)。每隔0.51小時循環(huán)一次，每次循環(huán)1小時。循環(huán)酸洗約57小時,（一般不超過6小時）在酸洗過程中，每隔15分鐘對酸液 濃度進行化驗，以判斷酸洗終了的時間。酸液濃度不斷降低，表示除垢過程在進行。若酸洗濃度很快降低到0.5%以下時, 應(yīng)補充酸液，使其濃度保持23%若酸洗濃度降低的變慢，然后在一段時間內(nèi)濃度 不變表示水垢已基本除凈，即停止酸洗。（當兩次側(cè)定酸液濃度差小于 0.2%

9、,則表明 應(yīng)基本結(jié)束。酸洗結(jié)束后，應(yīng)立即放出鍋內(nèi)的酸液，通過輸水膠管防入沖渣溝內(nèi)，以 中和沖渣池內(nèi)的堿性。用清水沖洗鍋內(nèi)殘留的酸液，沖洗1520分鐘。上水至最高水位，加熱至60,再加入0.20.3%的堿液（即每噸水加入23kgNAOH不加壓進行循 環(huán)12小時。自然冷卻后，將堿液排至除塵溝內(nèi)，以中和除塵水中的酸性。用清水沖 洗12遍。3.5注意事項:要確認水垢的性質(zhì)，厚度及覆蓋范圍。酸洗除垢必須在有經(jīng)驗的 技術(shù)人員領(lǐng)導(dǎo)下進行，并對酸洗的方案經(jīng)小組反復(fù)評審，制定切實可行的酸洗方案。 無論采用何種緩蝕劑都不可避免對鍋爐有輕微腐蝕作用。（20號鋼的腐蝕速度為0.85g/m2.h）故酸洗除垢不宜多次采用。（不超過10次）。對鉚縫.脹口等部位有裂 縫或滲漏缺陷的鍋爐，必須清除這些缺陷，否則不允許酸洗除垢。酸洗時，操作人員 應(yīng)配戴好防護用品,（防酸手套、塑料圍裙、口罩、眼鏡）,打開門窗，以防傷害身體: 嚴禁在工作場所進行焊接，吸煙或取用明火，以防氫氣爆炸造成人身傷亡和其它損 失。酸洗前應(yīng)將鍋爐的供水年，蒸汽出口及排污管道用盲板可靠隔絕，打開排空閥，使酸洗時產(chǎn)生的氣體順利排出。酸洗溫度應(yīng)控制在5為宜。酸洗過程中發(fā)