燃气蒸汽锅炉水垢的成因以及清洗方法

　　跟着国民经济的快速开展，燃气蒸汽锅炉的需求日益增加。燃气蒸汽锅炉归于特种设备，存在许多不安全要素。而水垢是燃气蒸汽锅炉最常见的不安全要素之一，及时有效地清洗水垢是关系到燃气蒸汽锅炉的运用寿数、确保蒸汽质量、节能环保以及安全稳定运转的重要措施。
　　
　　1.燃气蒸汽锅炉水垢的成因
　　
　　燃气蒸汽锅炉给水中所含有的杂质进入燃气蒸汽锅炉今后，通过不断地蒸腾和浓缩，到达过饱和程度时，就会在燃气蒸汽锅炉金属外表上析出固相的沉淀物，俗称“水垢”，具体地说，就是水中某些溶解盐类，由于炉水温度升高，或因溶解度下降而沉淀出来或因分化构成难溶的盐类，例如，硫酸钙、硅酸钨在温度升高时，其溶解度急骤下降；碳酸氢钙和碳酸氢镁退热分化成难以溶解的碳酸钙和氢氧化镁的沉淀物。与此一起，燃气蒸汽锅炉在接连给水、接连蒸腾进程，纯洁的水变成蒸汽由燃气蒸汽锅炉达出，使水中的盐类留在炉内不断浓缩，含量不断升高，在炉水含盐程度到达饱和状况，至过饱和状况时，一些钙、镁盐类就从水中析出，生成沉淀物。这些沉淀物的一部分沾在受热面上，构成坚固或松软的水垢；另一部分则悬浮在炉水中，随炉水循环而活动，当受热面处水循环不良、流速下降时，则堆积因受热而构成二次水垢，或许堆积于流速正本就不高的燃气蒸汽锅炉下部，构成泥垢，随定期排污或许手动排污而排出炉外。
　　
　　2.水垢的常见类型及性质
　　
　　由于水垢的结生与给水的组成、性质以及燃气蒸汽锅炉的结构、燃气蒸汽锅炉运转状况等许多要素有关，使水垢在成分上有很大的区别。按其化学组成，水垢大致能够分为以下几种。
　　
　　2.1碳酸盐水垢
　　
　　碳酸盐水垢的成分以碳酸钙为主， 也有少数的碳酸镁。碳酸钙多为白色的，也有微黄色的。由于结生的条件不同，能够是坚固、细密的硬质水垢，多结生在热强度高的部位；也能够是疏松的软质水垢，多结生在温度比较低的部位，如燃气蒸汽锅炉的节能器、进水管口等处。一般热水燃气蒸汽锅炉多为碳酸盐水垢。碳酸盐水垢在5%的盐酸溶液中，大部分可溶解， 一起会发作很多的气泡， 反响结束后， 溶液中不溶物很少。
　　
　　2.2硫酸盐水垢
　　
　　硫酸盐水垢其主要成分是硫酸钙。硫酸盐水垢多为白色，也有微黄色的，特别坚固、细密， 手感滑腻。此种水垢多结生在燃气蒸汽锅炉内温度最高、蒸腾强度最大的蒸腾面上。硫酸盐水垢在盐酸溶液中很少发作气泡，溶解很少，参加10%氯化钡溶液后，生成很多的白色沉淀物。
　　
　　2.3硅酸盐水垢
　　
　　硅酸盐水垢的主要成分是硬硅钙石或镁橄榄石； 另一种是软质的硅酸镁主要成分是蛇纹石。此水垢二氧化硅的含量都在20%以上。硅酸盐水垢在盐酸中不溶解，加热后其成分部分地缓慢溶解， 有通明状况砂粒沉淀物，参加1%HF可缓慢溶解。
　　
　　2.4磷酸盐水垢
　　
　　磷酸盐水垢外观为灰白色， 质地较为疏松。磷酸盐水垢的附着能力差，容易用捅刷刮磨等办法除掉。不受热部分的磷酸盐垢松软，呈堆积状。磷酸盐垢随受热面的暖流强度和金属温度升高而结垢严峻， 垢质也变得坚固难除。
　　
　　2.5混合水垢
　　
　　混合水垢是上述各种水垢的混合物，很难指出其间哪一种是主要的成分。混合水垢色杂，能够看出层次，主要是由于运用不同水质或水处理办法不同形成的， 多结生在燃气蒸汽锅炉高、低温区的交界处。混合水垢能够大部分溶解在稀盐酸中，也会发作气泡，溶液中有残留水垢的碎片或泥状物。
　　
　　3.水垢的危害
　　
　　3.1下降燃气蒸汽锅炉传热功率，形成燃料糟蹋
　　
　　由于水垢的导热系数只要钢材的几十分之一，所以当受热面结垢后会使传热受阻，为了坚持燃气蒸汽锅炉必定的出力，就必须进步火侧的温度，然后使向外辐射及排烟形成热丢失。由于燃气蒸汽锅炉的工作压力不同，水垢的类型及厚度不同，所糟蹋的燃料数量不同，根据实验和核算，水垢的厚度和损耗燃料有如下份额：当水垢厚度（S）≥1mm时，糟蹋燃料5～13%；≥2mm时，糟蹋燃料13～18%；≥3mm时，糟蹋燃料18～26%。
　　
　　3.2危及燃气蒸汽锅炉安全运转，缩短燃气蒸汽锅炉寿数
　　
　　水垢导热功能极差，使受热面吸收的能量不能被及时传递给炉水，导致结垢的受热面工作温度增高，当温度超过了钢材所能接受的温度时，金属强度就会明显下降，导致金属过热变形，易使燃气蒸汽锅炉钢板鼓包或爆裂。假如不能及时除掉水垢，会使燃气蒸汽锅炉壁遭到损坏，缩短燃气蒸汽锅炉运用寿数。
　　
　　4.常见的水垢铲除办法
　　
　　4.1机械除垢法
　　
　　当炉内有水垢或水渣时， 停炉后放掉炉水，使燃气蒸汽锅炉冷却，用水冲刷或用螺旋钢丝刷铲除。假如水垢很坚固，可用电力和水力带动的洗管器来清洗。但此法只适用于清洗钢管，不适用于清洗铜管，由于洗管器易损害铜管。
　　
　　4.2酸洗除垢法
　　
　　用酸铲除水垢，可运用盐酸、磷酸、铬酸及氢氟酸，但不能运用硫酸。由于硫酸浓度虽比盐酸高，但因缺少杰出的缓蚀剂，特别是当水垢中含有较多的钙盐时，能在水垢外表生成硫酸钙硬膜，使膜下的水垢不易接触到酸液而影响酸洗作用。硫酸和铬酸的酸洗作用尽管比盐酸更有效，但其价格太贵并且货源稀疏，所以一般都选用盐酸。当清洗以硅酸盐水垢为主要成分时，需求增加适量的氢氟酸，以便清洗的进行。用增加了缓蚀剂的酸液对燃气蒸汽锅炉进行清洗，使碳酸盐水垢溶解和掉落，并随酸液排出锅外而到达清洗水垢的意图。燃气蒸汽锅炉用酸液清洗除垢，常选用盐酸为清洗剂，盐酸对水垢有以下的作用：盐酸能与水垢中的钙、镁碳酸盐和氢氧化物发作化学反响，生成易溶于水的氯化物和二氧化碳气体，然后使水垢溶解。
　　
　　对含有碳酸盐、硫酸盐或硅酸盐的混合水垢，由于盐酸能溶解其间的碳酸盐成分，然后使水垢逐步变得疏松而掉落。由于酸对燃气蒸汽锅炉金属具有腐蚀作用，所以燃气蒸汽锅炉在酸洗时必须参加必定量的缓蚀剂以减缓酸的腐蚀作用。它的原理是缓蚀剂与金石外表或溶液中的某些离子发作反响后的生成物掩盖在金属外表上，使金属处于钝化状况，然后抑制了金属的腐蚀。酸洗除垢法工艺比较复杂，需求专业人员进行操作； 酸洗液要根据水垢的性质， 厚度进行制造， 要求较为严格； 酸洗法由于有酸， 所以对燃气蒸汽锅炉有必定的腐蚀副作用，因此燃气蒸汽锅炉酸洗次数不能过多。但酸洗除垢法作用较好。
　　
　　4.3碱类除垢法
　　
　　用碱洗不能铲除碳酸盐水垢。用碱主要是铲除硫酸盐水垢和硅酸盐水垢以及硫酸盐和硅酸盐的混合水垢。此法是使水垢软化，尔后再用机械的办法铲除。碱洗除垢法所用的药剂有碳酸钠和氢氧化钠两种。
　　
　　假如运用磷酸三钠，不但能铲除硫酸盐和硅酸盐的水垢，一起还能铲除碳酸盐水垢。碱洗是选用不升压的长期煮炉办法。煮炉时刻不少24h ，最多可达40h。碱煮后要当即冲掉沉渣，并翻开燃气蒸汽锅炉进行机械除垢， 不然泥渣从头硬化就难以铲除了。另碱洗时用药量应严格控制。此法操作简单， 但比酸洗作用差， 并且煮锅时刻长，药剂耗量大。