范相裕

摘 要：鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中重要的設(shè)備，所以要確保鍋爐的正常運(yùn)行。在鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水垢，如果不能得到妥善的處理，不僅會(huì)影響到鍋爐運(yùn)行的熱效率，同時(shí)還會(huì)降低鍋爐的使用壽命，對(duì)于鍋爐維修造成不便，對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行具有一定的安全隱患。所以在鍋爐維修的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)水垢達(dá)到一定程度會(huì)影響到鍋爐的正常運(yùn)行，需要及時(shí)處理，根據(jù)水垢產(chǎn)生的原理采取有效的預(yù)防與處理措施，這也是鍋爐維修中的重要工作。

關(guān)鍵詞：鍋爐；水垢；危害；預(yù)防；處理

鍋爐屬于特種設(shè)備，通過(guò)燃燒原料產(chǎn)生熱能，其整個(gè)過(guò)程需要在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，所以對(duì)鍋爐的性能要求較高，因此鍋爐維修非常重要，其是保證鍋爐安全運(yùn)行的重要工作。在鍋爐維修的過(guò)程中，對(duì)于水垢的預(yù)防和處理是日常工作中的重要任務(wù)之一，其不僅關(guān)系到鍋爐運(yùn)行的節(jié)能性，也是影響鍋爐運(yùn)行效率和安全的重要因素。所以在鍋爐日常維修工作中，要對(duì)水垢形成的原因以及對(duì)鍋爐產(chǎn)生的危害進(jìn)行分析，然后有針對(duì)性的采取預(yù)防和處理措施，確保鍋爐能夠安全高效的運(yùn)行。

1 鍋爐水垢產(chǎn)生的原因

1.1 溫度和溶解度的影響

鍋爐在工作運(yùn)行過(guò)程中溫度會(huì)不斷升高，鍋爐給水中的部分溶解鹽類會(huì)受熱分解成固體沉淀而吸附在鍋爐受熱面上形成水垢。除此之外，某些結(jié)垢物質(zhì)也會(huì)隨著溫度升高溶解度降低而導(dǎo)致沉淀析出形成水垢。

1.2 離子間相互反應(yīng)

一方面鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)，在鍋爐工作過(guò)程中會(huì)與鍋內(nèi)其他鹽類發(fā)生相互反應(yīng)，形成鍋爐水垢；另一方面，鍋爐受熱面金屬的離子化使其帶負(fù)電荷，與鍋爐給水中帶正電的結(jié)構(gòu)物質(zhì)相結(jié)合也會(huì)同樣產(chǎn)生水垢。

1.3 蒸發(fā)濃縮

鍋內(nèi)水不斷地蒸發(fā)和濃縮，鹽濃度不斷升高，達(dá)到飽和甚至超過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，一些鈣鎂鹽類就會(huì)由水中析出，生成沉淀物，形成一種質(zhì)地硬、吸附性強(qiáng)和危害性大的水垢。

1.4 水渣轉(zhuǎn)化成水垢

鍋爐在長(zhǎng)期的使用中不僅會(huì)產(chǎn)生水垢還會(huì)產(chǎn)生大量水渣，生產(chǎn)管理方面如果鍋爐排污不及時(shí)或不充分，吸附性較強(qiáng)的水渣會(huì)日積月累吸附在鍋爐受熱面上進(jìn)而形成水垢。

2 鍋爐水垢的危害

2.1 降低鍋爐熱效率，增加燃料的消耗

鍋爐運(yùn)行是通過(guò)燃燒燃料產(chǎn)生熱能的一個(gè)過(guò)程，在鍋爐中產(chǎn)生水垢后，由于水垢的導(dǎo)熱性較小，所以會(huì)降低熱力設(shè)備的傳熱效率，爐內(nèi)所產(chǎn)生的大量熱量就會(huì)被煙氣所帶走，造成熱能的損失。為了保證爐內(nèi)的溫度達(dá)標(biāo)，在導(dǎo)熱性能較差的情況下，就需要投放更多燃料，同時(shí)還要加大鼓風(fēng)和引風(fēng)來(lái)提高燃燒的效率，由此導(dǎo)致能量的消耗急劇增加。鍋爐內(nèi)的水垢越厚，對(duì)熱效率的影響越大，投放的燃料消耗量也會(huì)增加，由此造成鍋爐運(yùn)行效率降低。

2.2 引發(fā)金屬受熱面過(guò)熱事故

水垢的產(chǎn)生會(huì)降低鍋爐受熱面的導(dǎo)熱性能，但是為了保持爐內(nèi)正常的壓力以及各項(xiàng)參數(shù)，就需要加大火側(cè)的溫度，水垢越厚，需要增加的溫度就越高。當(dāng)火側(cè)的溫度超出了金屬所能夠承受的極限值時(shí)，就會(huì)對(duì)鍋爐內(nèi)的鋼板、爐管等部件造成損壞，會(huì)出現(xiàn)蠕變、穿孔、爆管等事故，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致鍋爐報(bào)廢。

2.3 發(fā)生沉積物下腐蝕

在鍋爐內(nèi)形成水垢后，爐內(nèi)的水分會(huì)滲透到垢層內(nèi)，在高溫下會(huì)快速的蒸發(fā)，但是水中的雜質(zhì)則會(huì)殘留在垢層中，如果垢層中沉積物的酸堿值較高的情況下，會(huì)對(duì)金屬層造成嚴(yán)重的腐蝕，無(wú)論是酸性值或者堿性值達(dá)到一定極限，都會(huì)導(dǎo)致爆管、裂變、穿孔等安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響到鍋爐運(yùn)行的安全性。

2.4 增加檢修和清洗費(fèi)用

當(dāng)鍋爐內(nèi)的水垢影響到運(yùn)行效率時(shí)，就需要對(duì)其進(jìn)行處理，無(wú)論是采用物理處理還是化學(xué)清洗，都需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，同時(shí)還會(huì)耽誤鍋爐的正常運(yùn)行。所以在鍋爐維修中清洗水垢，會(huì)增加額外的成本支出。

2.5 縮短鍋爐使用壽命

水垢的出現(xiàn)會(huì)大大的降低鍋爐的使用壽命，在垢層中殘留的沉積物酸堿性會(huì)對(duì)金屬設(shè)備造成腐蝕，所以需要修復(fù)，修復(fù)之后就會(huì)降低鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。而為了保證鍋爐運(yùn)行的蒸汽壓力，經(jīng)過(guò)反復(fù)修復(fù)的鍋爐就無(wú)法滿足運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，所以需要更換鍋爐，大大的縮短了鍋爐的使用壽命。

3 鍋爐水垢預(yù)防和處理措施

3.1 鍋爐水垢的預(yù)防

對(duì)鍋爐水垢的預(yù)防能夠大大的降低水垢對(duì)鍋爐運(yùn)行安全的影響，所以做好前期的預(yù)防工作，能夠?yàn)殄仩t后期的運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。通過(guò)前文對(duì)水垢產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，可以得知鍋爐給水是產(chǎn)生水垢的直接原因，所以可對(duì)鍋爐給水進(jìn)行處理來(lái)預(yù)防水垢的產(chǎn)生。關(guān)于鍋爐給水的處理可分為爐內(nèi)處理和爐外處理兩種方法，下面做下簡(jiǎn)單的介紹。

在鍋爐給水中含有大量的結(jié)垢離子，所以爐外處理就是利用水處理設(shè)備對(duì)給水進(jìn)行離子交換，分離生水中的結(jié)垢物質(zhì)，使水得到軟化，從而降低水垢的產(chǎn)生。在工業(yè)生產(chǎn)水平逐漸提升的形勢(shì)下，全自動(dòng)鈉離子交換器被應(yīng)用于爐外水處理，操作簡(jiǎn)單，在很多鍋爐房中都得到了應(yīng)用。

另一種方法是爐內(nèi)水處理，主要是向爐水內(nèi)投放化學(xué)藥劑來(lái)將生水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)化為泥垢，然后以排污的方式將泥垢排出。這種方法成本較低，操作簡(jiǎn)單，所以在很多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是這種方法也存在一定的弊端，爐內(nèi)水也容易產(chǎn)生二次水垢，所以排污量會(huì)有所增加，而鍋爐對(duì)于排污也有嚴(yán)格的要求，不僅要符合排污的質(zhì)量，還要采用適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

對(duì)于鍋爐水垢的預(yù)防工作非常重要，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要不斷的創(chuàng)新與實(shí)踐。在實(shí)際操作中，還需要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際狀況和鍋爐的運(yùn)行要求，采取適宜的預(yù)防方法，因地制宜，提高水垢預(yù)防的效率。

3.2 鍋爐水垢的處理措施

3.2.1 機(jī)械除垢法。是指利用鋼絲刷等機(jī)械清除工具進(jìn)行除垢，此種除垢方法行之簡(jiǎn)單，但是形式停留在人工階段，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要浪費(fèi)大量人力物力，效率極低，而且機(jī)械工具與鍋爐部件直接接觸會(huì)導(dǎo)致鍋爐體受損，減少鍋爐壽命。

3.2.2 酸洗除垢法。主要是采用酸洗液來(lái)進(jìn)行水垢清除，酸洗液是由鹽酸加緩蝕劑或硝酸加緩蝕劑組成，既能消除鍋爐中的水垢、減少對(duì)鍋爐的腐蝕，又能對(duì)鍋爐水垢能起到有剝離、溶解以及疏松的作用。

3.2.3 堿煮除垢法。是采用堿液蒸煮來(lái)進(jìn)行水垢的清除，這種方法的除垢效果雖然不及酸洗除垢法，但是可以結(jié)合酸洗除垢法來(lái)一起配合使用而達(dá)到更好地效果。堿煮除垢法的優(yōu)點(diǎn)是操作比較簡(jiǎn)單且副作用小，缺點(diǎn)是需要煮爐時(shí)間長(zhǎng)，浪費(fèi)藥劑且效果差。

3.2.4 電脈沖變頻共振除垢。變頻共振就是鍋爐給水中施加電脈沖，通過(guò)變頻找到與該給水自然頻率相同的頻率，從而引起水分子共振效果。通過(guò)共振作用可以提高給水的活化性而加強(qiáng)對(duì)水垢的溶解度；除此之外，鍋爐給水中的結(jié)垢物質(zhì)在共振作用過(guò)程中也會(huì)發(fā)生相互碰撞，形成表面無(wú)電荷不能吸附鍋爐部件的沉淀從而達(dá)到除垢的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

在鍋爐維修工作中，水垢的預(yù)防和處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水垢會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及安全性造成極大的危害，所以要做好預(yù)防和處理工作。經(jīng)過(guò)對(duì)水垢產(chǎn)生的原理進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)鍋爐給水的水質(zhì)是產(chǎn)生水垢的直接因素，所以在水垢預(yù)防方面可以從對(duì)鍋爐給水處理方面入手，采取適宜的方式。在對(duì)水垢的處理方面，可以根據(jù)企業(yè)的實(shí)際狀況以及水垢的具體情況，有針對(duì)性的采用物理或者化學(xué)處理方法，以減少水垢對(duì)鍋爐造成的危害，提高鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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