工業(yè)鍋爐水垢的危害、防范措施及清除方法的幾點思考

工業(yè)鍋爐水垢的危害、防范措施及清除方法的幾點思考工業(yè)鍋爐水垢的危害、防范措施及清除方法的幾點思考摘要：本文簡單的闡述了在工業(yè)中，鍋爐水垢帶來的危害并針對水垢問題提出了幾點預(yù)防措施和清除方法。關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐、水垢、危害、預(yù)防措施、清除方法在工業(yè)中，鍋爐是屬于危險設(shè)備，它在受熱和承壓過程中很有可能發(fā)生爆炸。隨著人們的生活水平提高和工業(yè)的高速發(fā)展，鍋爐已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在現(xiàn)代工業(yè)、酒店、學(xué)校等區(qū)域，成為了改善生活、提高生活品質(zhì)的重要熱工配置之一。但在爐水受熱蒸發(fā)過程中，水含有的鹽類溶解度下降，以固體結(jié)晶的形式析出受熱面，這些固體結(jié)晶沉淀物就被稱為水垢。一、水垢形成的危害（一）浪費燃料。水垢的導(dǎo)熱傳遞系數(shù)很小，大概只有鋼鐵導(dǎo)熱系數(shù)的十分之一。由于它的導(dǎo)熱性能比較差，受熱面一旦存有水垢，那么受熱面熱阻會大大增加，熱量在傳遞的時候不能有效的傳遞給工質(zhì)，導(dǎo)致了鍋爐排煙溫度升高，熱效率降低，浪費燃料。據(jù)調(diào)查顯示，許多造紙廠、淀粉廠等用戶都會發(fā)現(xiàn)鍋爐使用的時間越久，越耗煤，除去設(shè)備老化的原因，最主要的原因就是因為水垢的日益堆積。（二）安全運(yùn)行存在隱患。當(dāng)鍋爐正常運(yùn)行無水垢時，金屬在受熱后直接迅速的把熱量傳遞給鍋爐中的水，但當(dāng)水垢堆積后，金屬受到的熱量因水垢的阻擋不能及時的傳遞給水，這就迫使傳遞金屬的溫度急劇升高，從而降低了傳遞金屬的機(jī)械性能，導(dǎo)致溫度高的部分受壓產(chǎn)生變形、扭曲、鼓包甚至破損等現(xiàn)象。此外，水垢的形成占用了管道的一部分體積，水流通的面積也相對減少了，進(jìn)而增加了水流動時的阻力，破壞了整個水循環(huán)，嚴(yán)重的還有可能造成爆破事故。（三）影響使用壽命。鍋爐受熱面的水垢比較難清除，特別是管道內(nèi)的水垢。為了達(dá)到除垢效果，一般要使用一些化學(xué)除垢劑，如此，變相地?fù)p壞了鍋爐受熱面，縮短了鍋爐的使用壽命。二、鍋爐水垢預(yù)防措施（一）鍋爐外的水處理。目前采用的離子交換法是現(xiàn)在鍋爐給水軟化處理的有效方法之一，這種方法并已得到了廣泛的運(yùn)用。離子交換是指用有離子交換能力的交換劑與水中相對硬度離子進(jìn)行交換，實現(xiàn)軟化水的目的。現(xiàn)在鍋爐中常用鈉離子交換法來清除水中的離子態(tài)雜質(zhì)，雖然該方案能有效的去除雜質(zhì)，但是要定時的對水進(jìn)行檢測，還要維持樹脂塔的切換和再生，還要對樹脂塔的再生效果進(jìn)行測試，因為樹脂存在氧化、老化、流失等特點，還需對樹脂定期的更換和補(bǔ)充，另外在再生中還需要消耗大量的鹽，成本相對較高。（二）鍋爐內(nèi)的水處理。在《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》中指出，額定蒸汽壓力小于等于l.OMPa并且額定蒸發(fā)量小于等于lt/h的蒸汽鍋爐或者汽水鍋爐可以在鍋內(nèi)加藥清除，但必須要對鍋爐中的水垢、腐蝕與水質(zhì)強(qiáng)化監(jiān)督管理，積極認(rèn)真負(fù)責(zé)做好加藥、清洗與排污工作。在目前工業(yè)中，純堿普遍作為水處理藥劑。水垢的形成主要是因為水中的鈣、鎂鹽類濃度超過了溶解度，加入了純堿后，它們在其中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)形成了碳酸鈣和氫氧化鎂等沉淀物，這些沉淀呈沙狀，可以隨污水一起被排出。純堿的加入會在鍋水中反應(yīng)成氫氧化鈉，會使鍋水的堿度增加。為了避免堿度過高，可以加入磷酸三納作為處理劑。三、堿性除垢法（一）堿煮法。該方法比較適用于鈣、鎂硫酸鹽水垢和硅酸鹽水垢。在堿煮過程中，會使這些水垢軟化，易于后續(xù)的清理工作。所以在機(jī)械除水垢前的堿煮方法，除垢的效果是非常不錯的。堿煮中的用藥量根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)、水容量與水垢的多少有關(guān)。在一般的工業(yè)鍋爐中一立方米水容量運(yùn)用純堿與火堿法時，加入的磷酸三納大約為5?6千克，火堿3?5千克。在清除水垢前應(yīng)先對調(diào)整鍋爐中的水位至水位表最低可見水位，然后把配制好的15%?20%濃度藥液加入到鍋爐中，在煮堿時應(yīng)該保持較高水位，在0.15?0.2兆帕壓力下把水煮沸30?40小時。該階段結(jié)束后等待鍋爐中的水自然降溫到70°C左右，放出鍋中水，并馬上揭開鍋爐孔蓋，在用清水沖洗脫落的泥渣水垢塊和軟化的水渣，對未脫落的部分立即進(jìn)行機(jī)械清洗，避免軟化水垢重新硬化。（二）純堿一栲膠法。該方法比較適用小型鍋殼鍋爐中的碳酸鹽水垢。鍋爐中每立方米水容量加2?3千克純堿與8?10千克栲膠，然后在較低鍋爐壓力下煮3?4天，結(jié)束后進(jìn)行沖洗工作，如果效果不好，可重復(fù)2?3次。該方法是通過栲膠中的單寧成分滲透到水垢和鍋爐金屬結(jié)合處，形成單寧酸鐵保護(hù)膜，實現(xiàn)破壞水垢和金屬的連接，從而使水垢脫落或者防止新水垢生產(chǎn)。除了堿性除垢法，還可運(yùn)用酸清除水垢，在實際運(yùn)用中，多用濃度較低的鹽酸、磷酸和氫氟酸等，不建議使用濃度高的硫酸，雖然在除垢中效果會要好的多，但是硫酸缺乏有效的緩蝕劑，價格也很昂貴。所以基本都采用的鹽酸除垢，在清除硅酸鹽水垢時還需添加適量氫氟酸。四、酸性除垢法（一）進(jìn)行酸洗時鹽酸用量。根據(jù)鍋爐中水垢的多少，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)式計算出酸的用量。實際上，由于鍋爐中的水垢在受熱部位的不同，其厚度、成分、質(zhì)量都是不確定的，酸液的濃度也與鍋爐中的水有關(guān)。所以在實際運(yùn)用中只能根據(jù)水垢的平均值來確定，再按鍋爐中的水估計用酸量，再折合成工業(yè)用酸量。在酸洗過程中濃度不宜過高，一般酸液濃度不超過8%，如果在酸洗中發(fā)現(xiàn)酸量不夠，在適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。（二）酸洗時間與溫度控制。在酸洗過程中隨著溫度的升高，化學(xué)反應(yīng)越強(qiáng)烈，效果也就越好，但是酸對金屬的腐蝕也在加快。所以溫度控制在運(yùn)用酸洗法時很重要，在用鹽酸除垢時在平常室溫下進(jìn)行即可，對于混合型水垢，在不超過緩蝕劑使用溫度下選取合適的溫度。至于時間，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)時間來分析，一般大約4?6小時，最多不能超過8小時。（三）鈍化保護(hù)。在酸洗后，水垢和鍋爐氧化膜都會被清除掉，金屬壁上還會殘留許多的酸液，這對金屬壁的腐蝕非常嚴(yán)重，所以必須要經(jīng)過中和、鈍化保護(hù)。一般在酸洗后會加入堿進(jìn)行中和，中和后最好還加入亞硝酸鈉溶液做鈍化處理，然后加入磷酸三納，使金屬表面形成保護(hù)膜。不管是使用堿法除垢還是酸法除垢，在除垢結(jié)束后都應(yīng)該排盡廢水，用清水把鍋爐各個部分都沖洗干凈，然后打開人孔、手孔蓋，把水垢或者廢液沖洗干凈，直到排出的水沒有雜質(zhì)為止，最后把清洗詳細(xì)情況和用藥量全部記錄在案，以便下次除垢時有一個參考。參考文獻(xiàn)：陳福東，林革.小型工業(yè)鍋爐水垢的危害、防范及清除[