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1、锅炉形成水垢原因及其处理措施（1）1水垢的形成及性质水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因有内因和外因两个方面。一是 水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在,是水垢形成的根本原因也叫内因;二是固 态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上，是水垢形成的外因。当 含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传给的热量，钙、镁盐类杂质 便会发生化学反应，生成难溶物质析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩，当达到一定 浓度时，析出物就会成为固体沉淀析出，附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上， 形成一层“膜”，阻碍热量传递，这层“膜”称之为水垢。水垢的组成或成分是比较复杂的，通常都不是一种单一
2、化合物,而是以一种化 学成分为主，并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分,一般可分为碳酸盐水 垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。水垢是一种导热性能极差的物质，仅为锅炉钢材的十分之一到数百分之一（钢 材的导热系数为46.558.2w/m.k）,是“百害之源”。在各种水垢中，硅酸盐水垢 最为坚硬，导热性能非常小，容易附着在锅炉受热面最强的蒸发面上，是危害最大的 一种水垢。2水垢的预防要保证锅炉不结垢或薄垢运行，就要加强锅炉给水处理,这是保证锅炉安全和 经济运行的重要环节。预防水垢生成,通常采用下列方法来预防：锅内水处理。此法主要是向炉水中加入化学药品，与炉
3、水中形成水垢的钙、镁 盐形成疏松的沉渣,然后用排污的方法将沉渣排出炉外，起到防止（或减少）锅炉结 垢的作用。炉内加药水处理一般用于小型低压火管锅炉。锅内水处理常用的药品有： 磷酸三钠、碳酸钠（纯碱）、氢氧化钠（火碱、也称烧碱）及有机胶体（栲胶）等。加药 时，应首先将各种药品配制成溶液，然后再加入锅炉内。通常磷酸三钠的溶液浓度为 58%，碳酸钠的溶液浓度不大于5%,氢氧化钠的浓度不大于12%。加药方法有定 期和连续加药两种。定期加药主要靠加药罐进行加药;连续加药则在给水设备前， 将药连续加入给水中。对于蒸汽锅炉,最好采用连续加药法，这样可使炉内保持药液 的均匀。凡采用锅内水处理的，应加强锅炉排污
4、，使已形成的泥渣、泥垢等排出炉外， 收到较好效果。锅外水处理。这种方法适用于各种的锅炉。目前锅外水处理效果可靠的有石灰 纯碱软化法，是向已经澄清的水中加入适量的生石灰和纯碱达到软化目的。石灰一 纯碱软化法有冷法和热法两种。冷法是在室温下进行,使水中残余硬度降至 1.52毫克当量/升。热法是将水温加热到2080C,使水中残余硬度降至0.3 0.4毫克当量/升。因此，应尽量采用热法，以提高软化效果。离子交换软化法主要 是依靠钠离子交换器中的交换树脂进行软化处理。由于交换树脂吸附能力强，能将 游离在水中的钙、镁离子吸附，从而使锅炉给水硬度达到合格标准。离子交换剂有 无机和有机两大类。无机交换树脂只能
5、进行表面交换，软化效果差，使用较少。而有 机交换树脂的特点是颗粒核心结构疏松,交换反应在颗粒表面和内部同时可进行， 软化效果好,故使用较多。3锅炉的除垢处理-酸洗3.1酸洗锅炉应具备的条件:做模拟实验,确保盐酸对该炉的水垢能有效的清 除;锅炉结生水垢的平均厚度在0.5mm以上,且水垢对受热面的覆盖率在80%以上； 锅炉的铆接，胀接，焊接等部位经检查无泄露，切受压元件无严重腐蚀。3.2酸洗的前期工作：根据检查的情况，确定酸洗范围:上下锅筒，各集箱，水冷壁管，和对流管束。清 洗的材质:上下锅筒为20g,对流管束,各集箱和水冷壁管为20(GB3087-86)。清洗介 质:4-5%的盐酸溶液和0.3%
6、的“02-缓蚀剂”。3.3 SHL20-13/A锅炉酸洗除垢的有关计算：盐酸采用31%的工业盐酸,欲配置5%的稀盐酸溶液。纯盐酸量：12500*5%=625kg“02-缓蚀剂”需求量：12500*0.3=37.5kg将此折算为31的工业盐酸 9.375/31=30.24kg因该盐酸用量应从总盐酸用量2016kg中提取。故该锅炉酸洗时 配制的总酸量需用31的工业盐酸为2016-30.24=1985.76kg“02缓蚀剂”溶液为：375 30.24 18.75 18.75=442.74kg配制总酸液冷水的用量为：12500-1985.76-442.74=10071.5kg酸洗水冲洗结束后需用0.2
7、0.3的碱液进行中和残留的酸液，每吨水加 23kgNAOH.ZE 则加入 NAOH 的质量为 3*12.5=37.5kg3.4工艺过程:配制溶液前。需对购进的工业盐酸的浓度进行复测，以确定工业盐酸的准确浓 度，并与标签上的浓度进行比较。配制5%的稀盐酸溶液:根据耐腐蚀容器容积的大小可分批次制取.所需31%的 工业盐酸1985.76kg,加入的冷水总量为10071.5kg,并搅拌均匀。配制“02-缓蚀剂”溶液:苯胺:18.75kg,甲醛18.75kg;31%的工业盐酸 30.24kg;70热水375kg。配制顺序：热水-31%的工业盐酸-苯胺-甲醛。每一种药剂倾入热水中都要用木棍剧烈搅 匀。将配
8、好的缓蚀剂按批次倒入配制好的稀盐酸中，同时用木棍剧烈搅拌均匀。必 须保证各批次盐酸和缓蚀剂的比例关系。将配好的溶液用耐酸泵从排污阀（或安全阀座或排空阀处）注入锅炉，注满后， 再从低部定期排污阀处回流到耐腐蚀容器中，进行循环。每隔051小时循环一次， 每次循环1小时。循环酸洗约57小时，（一般不超过6小时）在酸洗过程中，每隔15分钟对酸液 浓度进行化验，以判断酸洗终了的时间。酸液浓度不断降低，表示除垢过程在进行。若酸洗浓度很快降低到0.5%以下时, 应补充酸液,使其浓度保持23%。若酸洗浓度降低的变慢，然后在一段时间内浓度 不变表示水垢已基本除净,即停止酸洗。（当两次侧定酸液浓度差小于0.2%,
9、则表明 应基本结束。酸洗结束后，应立即放出锅内的酸液，通过输水胶管防入冲渣沟内，以 中和冲渣池内的碱性。用清水冲洗锅内残留的酸液，冲洗1520分钟。上水至最高 水位,加热至60,再加入0.20.3%的碱液（即每吨水加入23kgNAOH）不加压进行循 环12小时。自然冷却后，将碱液排至除尘沟内，以中和除尘水中的酸性。用清水冲 洗12遍。3.5注意事项:要确认水垢的性质，厚度及覆盖范围。酸洗除垢必须在有经验的 技术人员领导下进行，并对酸洗的方案经小组反复评审，制定切实可行的酸洗方案。 无论采用何种缓蚀剂都不可避免对锅炉有轻微腐蚀作用。（20号钢的腐蚀速度为 0.85g/m2.h）故酸洗除垢不宜多次
10、采用。（不超过10次）。对铆缝胀口等部位有裂 缝或渗漏缺陷的锅炉，必须清除这些缺陷，否则不允许酸洗除垢。酸洗时，操作人员 应配戴好防护用品，（防酸手套、塑料围裙、口罩、眼镜），打开门窗，以防伤害身体： 严禁在工作场所进行焊接，吸烟或取用明火，以防氢气爆炸造成人身伤亡和其它损 失。酸洗前应将锅炉的供水年，蒸汽出口及排污管道用盲板可靠隔绝,打开排空阀，使酸洗时产生的气体顺利排出。酸洗温度应控制在5为宜。酸洗过程中发现的问题 和化验数据一定要认真记录。对无酸洗技术经验的单位应委托酸洗专业队伍承担酸 洗工作。参考文献1 徐立峰，徐立新锅炉除垢的节能效果分析J应用能源技术,2002,5.2 程芳琴.锅炉的防渣除垢剂J.山西技术.1996,(2):4849.3 姚继贤，张辉主编.工业锅炉防垢除垢技术M.2006,8.
锅炉形成水垢原因及其处理措施
