水垢的形成危害及其清除

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1、水垢的形成，危害及其清除鍋爐給水中溶有的鈣、鎂鹽類等雜質，在鍋爐執行中，隨爐水濃縮溫度的升高而析出。锅炉给水中溶有的钙、镁盐类等杂质，在锅炉执行中，随炉水浓缩温度的升高而析出。析出鈣鎂類雜質，可在鍋爐的受熱面上形成各種不同密度和不同成分的固體附著物，這些固體附著物稱為水垢。析出钙镁类杂质，可在锅炉的受热面上形成各种不同密度和不同成分的固体附着物，这些固体附着物称为水垢。1、水垢的種類1、水垢的种类（一）堿土金屬垢：包括以鈣為主要成分的垢，如硫酸鈣垢、硅酸鈣垢、碳酸鈣垢等，以鎂為主要成分的，如氫氧化鎂垢、磷酸鎂垢等。（一）堿土金属垢：包括以钙为主要成分的垢，如硫酸钙垢、硅酸钙垢、碳酸钙垢等，以镁

2、为主要成分的，如氢氧化镁垢、磷酸镁垢等。（二）鐵垢：包括以鐵為主要成分的垢，有氧化鐵垢、磷酸鹽鐵垢和硅酸鹽鐵垢。（二）铁垢：包括以铁为主要成分的垢，有氧化铁垢、磷酸盐铁垢和硅酸盐铁垢。（三）鋁垢：是以鋁為主要成分的垢，如硅酸鋁垢。（三）铝垢：是以铝为主要成分的垢，如硅酸铝垢。（四）銅垢：是以金屬銅為主要成分的垢。（四）铜垢：是以金属铜为主要成分的垢。硫酸鈣垢堅硬而緻密，在低壓鍋爐裝置上，主要以半水合物或石膏的形式沉澱附著；在鍋爐本體中，以無水化合物的形式沉澱附著。硫酸钙垢坚硬而致密，在低压锅炉装置上，主要以半水合物或石膏的形式沉淀附着；在锅炉本体中，以无水化合物的形式沉淀附着。硅酸鈣垢主要在鍋

3、爐熱負荷較大的受熱面上形成，它沉澱為硅灰石，垢的硬度較大，導熱性很差，能牢固地粘附在受熱面上。硅酸钙垢主要在锅炉热负荷较大的受热面上形成，它沉淀为硅灰石，垢的硬度较大，导热性很差，能牢固地粘附在受热面上。碳酸鹽垢有著不同的特性，它既可以是堅硬的水垢，又可以是鬆軟的水渣。碳酸盐垢有着不同的特性，它既可以是坚硬的水垢，又可以是松软的水渣。當爐水進行微弱蒸發時，碳酸鹽常沉澱成堅硬的結晶狀水垢。当炉水进行微弱蒸发时，碳酸盐常沉淀成坚硬的结晶状水垢。當爐水進行劇烈沸騰時，碳酸鹽又常常沉澱為水渣。当炉水进行剧烈沸腾时，碳酸盐又常常沉淀为水渣。氫氧化鎂和磷酸鎂易粘附在鍋爐壁上，形成二次水垢。氢氧化镁和磷酸镁

4、易粘附在锅炉壁上，形成二次水垢。水垢成分中大部分是城土金屬垢（達90%）,還有鐵垢、鋁垢、銅垢等和金屬腐蝕產物及有機物等。水垢成分中大部分是城土金属垢（达90%）,还有铁垢、铝垢、铜垢等和金属腐蚀产物及有机物等。按水垢的形成程序可分為兩種：一是鹽類雜質在受熱面上直接結晶而形成的一次水垢；一是易粘附在受熱面上的水渣，再次產生二次水垢。按水垢的形成程序可分为两种：一是盐类杂质在受热面上直接结晶而形成的一次水垢；一是易粘附在受热面上的水渣，再次产生二次水垢。水渣分為兩種，除一種水渣易粘附在受熱面上，形成難以用機械方式除去的二次水垢外，還有一種水渣呈流動狀態不易粘附在受熱面上，執行中可按照排汙方法將其

5、排出。水渣分为两种，除一种水渣易粘附在受热面上，形成难以用机械方式除去的二次水垢外，还有一种水渣呈流动状态不易粘附在受热面上，执行中可按照排污方法将其排出。由此看來，不論是一次水垢，還是二次水垢或水渣的形成程序，都是在一定環境和一定條件下形成的，互相牽連，互相制約，所以不可忽視。由此看来，不论是一次水垢，还是二次水垢或水渣的形成程序，都是在一定环境和一定条件下形成的，互相牵连，互相制约，所以不可忽视。2、水垢的形成2、水垢的形成水垢和水渣的形成是一個複雜的物理化學程序，這個程序分為兩步：水垢和水渣的形成是一个复杂的物理化学程序，这个程序分为两步：第一步為鹽類雜質由過飽和溶液中析出；第一步为盐类

6、杂质由过饱和溶液中析出；第二步為結晶出來的鹽類雜質附著在金屬受熱面上，形成水垢或懸浮在溶液中成為水渣。第二步为结晶出来的盐类杂质附着在金属受热面上，形成水垢或悬浮在溶液中成为水渣。這個程序的第一步容易理解，因為鍋爐在執行程序中，爐水由于受熱而蒸發濃縮，致使鹽類雜質達到溶解極限，即溶度積。这个程序的第一步容易理解，因为锅炉在执行程序中，炉水由于受热而蒸发浓缩，致使盐类杂质达到溶解极限，即溶度积。如果鹽類陰、陽離子的濃度乘積超過其溶度積，此鹽類雜質便會從過飽和溶液中析出。如果盐类阴、阳离子的浓度乘积超过其溶度积，此盐类杂质便会从过饱和溶液中析出。反之，鹽類將繼續溶解。反之，盐类将继续溶解。在鍋爐執

7、行程序中，水中鹽類超過溶度積的原因有以下三點：在锅炉执行程序中，水中盐类超过溶度积的原因有以下三点：（一）鍋爐裝置中水的蒸發濃縮，致使爐水中鹽類雜質濃度升高，組建達到過飽和狀態。（一）锅炉装置中水的蒸发浓缩，致使炉水中盐类杂质浓度升高，组建达到过饱和状态。（二）熱力裝置在加熱程序中，某些離子發生化學變化而形成一種難溶的化合物，如水加熱到6070攝氏度以上時，重碳酸根轉變成碳酸根。（二）热力装置在加热程序中，某些离子发生化学变化而形成一种难溶的化合物，如水加热到6070摄氏度以上时，重碳酸根转变成碳酸根。水的溫度越高，重碳酸根轉變成碳酸根越多，這樣使易溶的重碳酸鹽產生了難溶的碳酸鹽。水的温度越高

8、，重碳酸根转变成碳酸根越多，这样使易溶的重碳酸盐产生了难溶的碳酸盐。（三）某種鹽類（如鈣、鎂鹽）的溶解度隨溫度的升高而降低，因此在接近受熱面的水中，此種鹽類首先應超過溶度積而析出（三）某种盐类（如钙、镁盐）的溶解度随温度的升高而降低，因此在接近受热面的水中，此种盐类首先应超过溶度积而析出第一步所形成的過飽和狀態溶液很不穩定，開始時是治安過飽和溶液中發生鹽類結晶核心上，極小的微粒逐漸長大成顆粒，最後形成粗結晶體或絮狀的水垢或水渣。第一步所形成的过饱和状态溶液很不稳定，开始时是治安过饱和溶液中发生盐类结晶核心上，极小的微粒逐渐长大成颗粒，最后形成粗结晶体或絮状的水垢或水渣。形成水垢或水渣，不僅與鹽

9、類物質的化學成分有關，而且還取決於鹽類雜質和受熱面之間物理化學因素。形成水垢或水渣，不仅与盐类物质的化学成分有关，而且还取决于盐类杂质和受热面之间物理化学因素。如果金屬受熱面粗糙並伴有凸瘤包時，便會成為過飽和溶液產生固態的結晶核。如果金属受热面粗糙并伴有凸瘤包时，便会成为过饱和溶液产生固态的结晶核金屬受熱面氧化層有相當大的附著力，它可成為金屬壁與析出結晶沉澱物的粘結中間層。金属受热面氧化层有相当大的附着力，它可成为金属壁与析出结晶沉淀物的粘结中间层。因此，金屬表面粗糙或覆寫一層氧化物時，鹽類雜質沉澱出來將主要成為水垢因此，金属表面粗糙或覆写一层氧化物时，盐类杂质沉淀出来将主要成为水垢。反之，在

10、光潔的受熱金屬面上，則多呈水渣。反之，在光洁的受热金属面上，则多呈水渣。3、水垢的危害3、水垢的危害水垢直接威脅鍋爐裝置的安全和鍋爐的使用壽命，因為水垢的導熱係數很小。水垢直接威胁锅炉装置的安全和锅炉的使用寿命，因为水垢的导热系数很小。水垢的導熱係數比金屬的導熱係數小幾百倍。水垢的导热系数比金属的导热系数小几百倍。因此，即使在受熱面上形成不太厚的水垢，也會由於熱阻大，使其導熱效率降低，造成熱損失，浪費燃料。因此，即使在受热面上形成不太厚的水垢，也会由于热阻大，使其导热效率降低，造成热损失，浪费燃料。實踐証明，鍋爐受熱面結有1公釐的水垢，能使煤的消耗增加2%左右。实践证明，锅炉受热面结有公厘的水

11、垢，能使煤的消耗增加2%左右。由於受熱面上結有水垢，會使金屬管壁局部過熱，當壁溫超過其工作允許極限溫度時，會使管子鼓包，嚴重的會引起鍋爐爆管事故，使人身安全受到威脅。由于受热面上结有水垢，会使金属管壁局部过热，当壁温超过其工作允许极限温度时，会使管子鼓包，严重的会引起锅炉爆管事故，使人身安全受到威胁。水垢是一種複雜的鹽類其中含有鹵素離子，在高溫下對鐵有腐蝕作用。水垢是一种复杂的盐类，其中含有卤素离子，在高温下对铁有腐蚀作用。通過對鐵質水垢的分析，可知它含鐵量達2030%左右。通过对铁质水垢的分析，可知它含铁量达2030%左右。水垢侵蝕金屬會使鍋爐內壁變脆，並不斷向鍋爐深處腐蝕。水垢侵蚀金属会使

12、锅炉内壁变脆，并不断向锅炉深处腐蚀。由於清除水垢要停爐、消耗人力、物力，以及造成鍋爐的機械損傷和化學腐蝕。由于清除水垢要停炉、消耗人力、物力，以及造成锅炉的机械损伤和化学腐蚀。因此，防止水垢和清除水垢是水質處理工作中必須解決的問題。因此，防止水垢和清除水垢是水质处理工作中必须解决的问题。五，水垢的去除方案五，水垢的去除方案（一）機械除垢法：當爐內有水垢或水渣時，停爐後放掉爐石，使鍋爐冷卻，用水沖洗或用螺旋鋼絲刷清除。（一）机械除垢法：当炉内有水垢或水渣时，停炉后放掉炉石，使锅炉冷却，用水冲洗或用螺旋钢丝刷清除。如果水垢很堅硬，可用電力或水力帶動的洗管器來清洗。如果水垢很坚硬，可用电力或水力带动

13、的洗管器来清洗。此法只適用於清洗鋼管，不適用於清洗銅管，因為洗管器容易將銅管損傷。此法只适用于清洗钢管，不适用于清洗铜管，因为洗管器容易将铜管损伤。（二）酸洗除垢法：用酸清洗水垢可用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸，但不能用硫酸。（二）酸洗除垢法：用酸清洗水垢可用盐酸、磷酸、铬酸及氢氟酸，但不能用硫酸。因為硫酸與水接觸時，在水垢表面產生硫酸鈣硬膜，使膜下的水垢不易接觸到酸液。因为硫酸与水接触时，在水垢表面产生硫酸钙硬膜，使膜下的水垢不易接触到酸液。磷酸和鉻酸雖然比鹽酸有效，但由于價格太貴，所以一般都用鹽酸。磷酸和铬酸虽然比盐酸有效，但由于价格太贵，所以一般都用盐酸。鹽酸只能清洗碳酸鹽水垢，酸洗時產生的

14、氯化鎂和氯化鈣溶解度很大，容易除去，並伴有二氧化碳產生，有攪拌鹽酸液的作用。盐酸只能清洗碳酸盐水垢，酸洗时产生的氯化镁和氯化钙溶解度很大，容易除去，并伴有二氧化碳产生，有搅拌盐酸液的作用。對于純硅酸鹽水垢，可使用氫氟酸清洗。对于纯硅酸盐水垢，可使用氢氟酸清洗。酸如果鍋爐中以硫酸鹽和硅酸鹽為主的混合水垢，也可使用鹽酸清洗。酸如果锅炉中以硫酸盐和硅酸盐为主的混合水垢，也可使用盐酸清洗。酸洗的作用在於用酸溶液溶解水垢與金屬壁間的氧化鐵層，使酸接觸到金屬，從而產生氫氣泡使水垢脫落。酸洗的作用在于用酸溶液溶解水垢与金属壁间的氧化铁层，使酸接触到金属，从而产生氢气泡使水垢脱落。它與鹽酸鹽垢的鹽酸清洗道理不

15、同。它与盐酸盐垢的盐酸清洗道理不同。酸洗時，一般控制鹽酸溶液濃度為%,也可根據水垢的厚度來確定。酸洗时，一般控制盐酸溶液浓度为，也可根据水垢的厚度来确定。組態鹽酸液時，應注意市售鹽酸濃度不同，要經過換算後再配製。组态盐酸液时应注意市售盐酸浓度不同，要经过换算后再配制。用酸洗的缺點是，鹽酸對金屬有腐蝕作用。用酸洗的缺点是，盐酸对金属有腐蚀作用。酸液的濃度越大，溫度越高，對金屬的腐蝕性就越大。酸液的浓度越大，温度越高，对金属的腐蚀性就越大。因此，為了保護金屬在酸洗時不受腐蝕，必須在酸液中加入抑制劑。因此，为了保护金属在酸洗时不受腐蚀，必须在酸液中加入抑制剂。抑制劑的種類很多，每種抑制劑都在一定條件

16、下才有效。抑制剂的种类很多，每种抑制剂都在一定条件下才有效。用鹽酸酸洗時，國內普通使用02抑制劑。用盐酸酸洗时，国内普通使用0抑制剂。鍋爐進行酸洗時,應注意一下幾點:锅炉进行酸洗时,应注意一下几点:1. 為保証酸洗效果，酸洗中,應不斷攪動酸液。1.为保证酸洗效果，酸洗中,应不断搅动酸液。可採用耐酸泵進行灌注式酸洗，強迫酸液在鍋爐中回圈。可采用耐酸泵进行灌注式酸洗，强迫酸液在锅炉中回圈。如果採用靜置浸泡式酸洗，應將酸液加溫到利用酸和水垢作用產生的二氧化碳氣泡進行攪動，以充分發揮酸液的作用。如果采用静置浸泡式酸洗，应将酸液加温到利用酸和水垢作用产生的二氧化碳气泡进行搅动，以充分发挥酸液的作用。在酸

17、洗程序中，應對進出鍋爐的酸液進行化驗，以便正確判斷酸洗結束時間。在酸洗程序中，应对进出锅炉的酸液进行化验，以便正确判断酸洗结束时间。如果排出的酸液濃度大幅降低，需要補充新酸液；如果酸液濃度下降漸緩，而且逐漸穩定，表明酸洗完畢。如果排出的酸液浓度大幅降低，需要补充新酸液；如果酸液浓度下降渐缓，而且逐渐稳定，表明酸洗完毕。3.酸洗完畢，先放出酸液，再用清水沖洗，然後將水加滿，並加入水容量0.3左右的氫氧化鈉（先將氫氧化鈉溶於水再注入），煮沸小時，以中和餘酸。酸洗完毕，先放出酸液，再用清水冲洗，然后将水加满，并加入水容量左右的氢氧化钠（先将氢氧化钠溶于水再注入），煮沸小时，以中和余酸。放出堿液後，再

18、用清水沖洗一兩次即可。放出城液后，再用清水冲洗一两次即可。（三）鹼洗除垢法：用堿洗不能清除碳酸鹽水垢，因為鹼對碳酸鹽水垢不起作用。（三）碱洗除垢法：用城洗不能清除碳酸盐水垢，因为碱对碳酸盐水垢不起作用。用鹼主要是清除硫酸鹽和硅酸鹽水垢，還可以清除硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。用碱主要是清除硫酸盐和硅酸盐水垢，还可以清除硫酸盐和硅酸盐的混合水垢。此法不是使水垢溶解除去，而是使水垢軟化，再用機械的方法清除。此法不是使水垢溶解除去，而是使水垢软化，再用机械的方法清除。鹼洗除垢法所用的藥劑有碳酸鈉和氫氧化鈉兩種。碱洗除垢法所用的药剂有碳酸钠和氢氧化钠两种。如果使用磷酸三鈉，不但能清除硫酸鹽和氫氧化鈉沒噸水

19、公斤，濃度;磷酸三鈉每噸水公斤，濃度0.5。如果使用磷酸三钠，不但能清除硫酸盐和氢氧化钠没吨水24公斤，浓度0.20.4;磷酸三钠每吨水35公斤，浓度。鹼洗時用藥量為：碳酸鈉每噸水公斤，濃度,氫氧化鈉每噸水公斤，濃度;磷酸三鈉每噸水公斤，濃度。碱洗时用药量为：碳酸钠每吨水公斤，浓度12，氢氧化钠每吨水24公斤，浓度0.20.4;磷酸三钠每吨水35公斤，浓度0.30.5。鹼洗也是不升壓的長時間煮爐，一般不少於24小時，最多可以達40小時。碱洗也是不升压的长时间煮炉，一般不少于24小时，最多可以达40小时。鹼煮後要立即沖掉泥渣，並開啟鍋爐進行機械除垢，否則泥渣重新硬化，難以清除。碱煮后要立即冲掉泥渣，并开启锅炉进行机械除垢，否则泥渣重新硬化，难以清除。此發作業簡單，但比酸洗效果差，而且煮爐時間長，藥劑耗量大。此发作业简单，但比酸洗效果差，而且煮炉时间长，药剂耗量大。六、提出建議六、提出建议根據我們的調查和所得的結論，我們提出以下幾點建議，以更好地進行生產和保護有限資源。根据我们的调查和所得的结论，我们提出以下几点建议，以更好地进行生产和保护有限资源。1. 經常清除水垢，保持鍋爐的熱高傳導性。1.经常清除水垢，保持锅炉的热高传导性。2. 對進入鍋爐內部的水進行處理，使化學成分在進入鍋爐之前就去除它。2.对进入锅炉内部的水进行处理，使化学成分在进入锅炉之前就去除它