水垢的形成

鍋爐運(yùn)行期間，受熱面管壁經(jīng)常產(chǎn)生一層白色固體的附著物，這就是人們常說的水垢，水在爐內(nèi)被加熱到飽和溫度時(shí)，不斷蒸發(fā)、濃縮，使?fàn)t水中鈣、鎂碳酸鹽的濃度越來越高，當(dāng)超過溶解度時(shí)，就會(huì)從水中分離出來，大部分附著在鍋壁和管道上，影響傳熱，有的沉淀在鍋底，易于排污排除。水在爐內(nèi)加熱后，重碳酸鈣鹽受熱分解轉(zhuǎn)化為難溶于水的碳酸鈣，重碳酸鎂分解成為碳酸鎂，而碳酸鎂分解又轉(zhuǎn)化為難溶于水的氫氧化鎂。 隨著鍋爐水溫度的提高，碳酸鈣、硅酸鈣在水中溶解度下降，故有一部分此類鹽就從水中析出來形成水垢。

 

由于給水含鹽和爐水的組成性質(zhì)以及生成水垢的具體條件不同使生成的水垢的種類和性質(zhì)就不同，按水垢化學(xué)成分可分為以下幾種。

 

1.碳酸鹽水垢：顏色為白色，在堿性爐水中pH＞ 10，則形成松軟垢渣沉淀；若爐水pH 過低，則生成堅(jiān)硬的水垢附著在鍋爐壁上。

 

2.硫酸鹽水垢：外觀黃白色，是堅(jiān)硬和質(zhì)密的水垢，常附著在鍋爐蒸發(fā)面上。

 

3.硅酸鹽水垢：外觀灰白色，這種垢非常堅(jiān)硬，導(dǎo)熱性很差，容易在鍋爐輻射受熱面聚集。例如，水冷壁內(nèi)最易沉積此垢。

 

4.含油水垢：外觀發(fā)黑，當(dāng)給水混入油脂后，就會(huì)結(jié)生含油的水垢，這種水垢比較疏軟，常沉積在鍋爐溫度最高的部位上。

 

5.泥垢：泥垢是在泥水中含有流動(dòng)性的固型物，當(dāng)泥垢含量較大時(shí)，也易有少量附在鍋爐蒸發(fā)面上，形成難以用水沖掉的再生水垢，一般均沉積鍋底，隨排污排出。

 

以上僅為水垢的大致分類，水垢的詳細(xì)種類只有通過物理、化學(xué)分析的方法才能確定。目前發(fā)現(xiàn)的水垢已有幾十種。

 

水垢的危害

 

1.水垢的導(dǎo)熱性能很差，比碳鋼的導(dǎo)熱性能低30～50 倍。受熱面有水垢后，熱能傳遞困難，致使鍋爐水吸熱量減少，鍋爐的蒸發(fā)量降低，排煙溫度升高，造成排煙熱損失增大。

 

據(jù)試驗(yàn)，在鍋爐壁上生成1mm厚水垢多耗煤5％～8％，鍋爐效率降低1％～2％。

 

2.受熱面結(jié)垢后，受熱面壁溫增加，強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)引起金屬過熱，容易發(fā)生爆炸事故。

 

3.水垢的各種化學(xué)鹽類，在不同條件下對(duì)金屬起著腐蝕作用。

 

4.清除水垢不但增加了檢修費(fèi)用，浪費(fèi)了人力、物力，而且使受熱面受到損失，降低鍋爐壽命。

 

鍋爐在運(yùn)行過程中，水是必不可少的運(yùn)行物質(zhì)，鍋爐用水大多來自地表、江河、湖泊、海洋、地下水（井水、泉水即天然水，不管采取任何水處理方法，也只能有限地減少爐內(nèi)結(jié)垢和延長(zhǎng)鍋爐運(yùn)行時(shí)間，不能保證鍋爐永不結(jié)垢；另外鍋爐給水還會(huì)帶入腐蝕金屬的氧化物，使金屬受熱面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成垢下腐蝕。由于水垢和腐蝕，造成了鍋爐導(dǎo)熱性下降、排煙溫度增高，使燃料消耗量增加、鍋爐效率下降、金屬過熱；金屬過熱也會(huì)使強(qiáng)度下降，造成局部變形、鼓泡，使鍋爐受到嚴(yán)重破壞，甚至引起爆炸事故；因此鍋爐清洗是非常重要的。