工业锅炉结垢的危害及防治_王聪敏

·22·工业锅炉结垢的危害及防治化工部长沙设计研究院王聪敏摘要关键词本文简述了锅妒结垢的危害,从三个方面提出知何做好水处理工作:设计单位合理选型,使用单位专业运作,检测单位定期检验。各尽其责,从而保障锅炉安全高效运行。结垢水处理工业锅炉0引言工业锅炉是人们生产、生活中必不可少的换热设备。我国工业锅炉数量庞大,这些锅炉的设计效率一般为72~80%,但实际运行效率只有65%左右。效率低的重要原因之一就是这些锅炉相当部分水处理措施简陋或没有水处理设备,水质管理制度不健全,因而结垢相当严重。结垢直接影响传热和汽水正常循环,轻则造成垢下腐蚀、燃料浪费和缩短锅炉寿命,重则引发胀管、变形或爆管事故。为防治结垢,我们需要做好锅炉的水处理工作。1水垢的危害1.1增加锅炉的耗煤量表1燃煤锅炉水垢厚度与能耗关系水垢厚度/mm多耗燃料/%)15~8)28~18)318~26据统计,全国每年因锅炉结垢造成热能损失导致多消耗燃煤达350万吨。燃料消耗增加量与受热面上水垢厚度的关系如表1所示,从表中可以看出,即使结有lmm厚的水垢,也要浪费5一8%的燃料。水垢之所以造成能源的浪费,问题在于它的导热性太差,无论何种水垢,它的导热系数都比金属低很多。从表2可见,金属钢管的导热系数比水垢的导热系数大10-100倍,也就是对同样的传热面积,水垢的热阻要比金属大10一lX()0倍。1.2降低受热面的金属强度钢材的机械强度随温度的升高而降低。在有水垢时,要达到无水垢相同的炉水温度,受热面管壁温度必然提高。从图1可见,即使炉管内附着很薄的水垢,也会使炉管温度大大超过450℃的允许值。例如l.OMaP工作压力的锅炉,在无垢运行时,管壁温度为280℃,当结有1mm的硅酸盐水垢时,壁管温度可高达680℃,此时,钢板强度从.4OMPa降至1.OMaP,极易造成炉管鼓包,引起爆破。表2钢材和各类水垢的导热系数种类导热系数MW·m(·)K〕入钢爪垢钢材约51含油水垢0.12一0.18305一458硅酸盐水垢0.058一0.23240一948碳酸盐水垢.058一.58.95~95硫酸盐水垢.058一.0960一95图1炉管温度与水垢厚度的关系·23·1.3降低锅炉利用率等由于水垢的生成,需要定期清除水垢或处理事故,势必造成停产,给工业生产带来直接影响,同时也消耗大量人力、物力。同样,因结垢而发生的垢下腐蚀,也会缩短锅炉寿命。2防治水垢需“三管齐下”2.1设计单位设计是工程实施的龙头,设计质量的好坏,对工程质量影响巨大。设计单位应本着科学、严谨的态度,制定保证质量的措施,切实加强质量管理。就锅炉房设计而言,原水水质分析资料,是水处理工艺设计中的一项重要的基础资料,是合理选择水处理方式的重要依据。水质的不同决定了水处理方式的不同。设计人员设计之前,一定要取得能够准确、全面地反映原水实际情况的水质分析资料,特别要反映出水源的变化规律,再根据水质标准,因炉、因水选择合理有效的锅炉水处理设计方案。如果没有水质资料,或资料不全时,就很难合理地选出与之匹配的水处理方式,不免为日后锅炉的高效运行带来麻烦。目前,钠离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。原水经钠离子交换软化后,硬度可降低至.003mm0比以下,碱度不变,含盐量稍有增加。但对于高硬度或高碱度(如总碱度在Zmmo陇以上)的水质,单纯经此法软化,虽然硬度消除了,但含盐量增加较多,碱度也仍然很高。采用这种较高的碱度和含盐量的水,往往会使锅炉排污量增加,导致热量和水量的白白损失,经济性降低。此时可考虑将此法与他法联用,或改用他法,切不可千篇一律采用钠离子交换法。如对于含盐量高(>5om昨)的水质,可考虑采用电渗析法和纳离子交换法联合处理;当原水中碳酸盐硬度所占比例很大,甚至属于碱性水时,选择弱酸性树脂的处理方式才比较经济、合理;若采用地面水作为锅炉补给水水源,则要考虑预处理,沉淀或过滤;在用自来水作为锅炉补给水的水源时,为防止水中所含的游离性余氯使树脂“中毒”,应在进行离子交换水处理之前将水中的游离性余氯去除,尤其是距自来水厂较近时,更有必要。锅炉水处理方式的选取一定要因“水”制宜,做到心中有“数”。.22使用单位.A作业人员是关键。做好水处理工作,锅炉水处理作业人员的业务素质很关键。只有作业人员具备了扎实的专业知识,才能做到正确使用,定时化验,及时发现并解决问题。锅炉水处理作业人员须经考核合格取得资格后,才能从事相应的水处理管理、操作工作。就现状而言,水处理人员严重不足,且良芬不齐。使用单位应根据锅炉的数量、参数、水源情况和水处理方式,配备专(兼)职水处理管理操作人员,杜绝以司炉工兼做水处理的现象;在职水处理员工,要积极参加质监部门相关的培训活动,自身也应主动学习,不断提高自己的专业水平和业务素质。.B边用边养。为保障水处理设备的正常