锅炉水处理技术培训资料(2012年度).doc

锅炉水处理技术
培训资料
(2012年度)
北京化新通达清洗技术有限责任公司
二零一二年四月
目录
第一章结垢及腐蚀的形成与危害 1
第二章锅炉水处理概述 6
第三章供暖工艺及类型 10
第四章 BF-30A热水锅炉防腐阻垢技术 16
第五章零排污蒸汽发生技术 21
第六章经济分析及相关成本计算 26
第七章附录 30
第一章结垢及腐蚀的形成与危害
、锅炉结垢的原因
含有硬度的水若不经过处理就进入锅炉,运行一段时间后,锅炉水侧受热面上就会牢固地附着一些固体沉积物,这种现象称为结垢。受热面上黏附着的固体沉积物就称为水垢。在一定条件下,固体沉淀物也会在锅水中析出,呈松散的悬浮状,称为水渣。水渣可随排污除去,但如果排污不及时,部分水渣也会在受热面上或水流流动滞缓的部位沉积下来而转化成水垢(通常称之为“二次水垢”)。锅炉结垢的原因,首先是给水中含有钙镁硬度或铁离子,硅含量过高;同时又由于锅炉的高温高压特殊条件。水垢形成的主要过程为:
1)受热分解
在高温高压下,原来溶于水的某些钙、镁盐类(如碳酸氢盐)受热分解,变成难溶物质而析出沉淀。
2)溶解度降低
在高温高压下,有些盐类(如硫酸钙、硅酸盐等)物质的溶解度随温度升高而大大降低,达到一定程度后,便会析出沉淀。
3)锅水蒸发、浓缩
在高温高压下,锅水中盐类物质的浓度将随蒸发浓缩而不断增大,当达到过饱和时,就会在受热面上析出沉淀。
4)相互反应及转化
给水中原来溶解度较大的盐类,在运行中与其他盐类相互反应,生成了难溶的沉淀物质。如果反应在受热面上发生,就直接形成了水垢;如果反应在锅水中发生,则形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的,当未被及时排污除去时,就会转化成水垢。另外,有些腐蚀产物附着在受热面上,也往往易转化成金属氧化物水垢。
上述这些析出的沉淀物质黏结在锅炉受热面上就形成了水垢,温度越高的部位,越易形成坚硬的水垢。

水垢的危害
水垢的导热性很差,其导热系数要比锅炉钢板的导热系数小几十倍至数百倍,所以锅炉结垢后就会严重阻碍传热并引起下列危害:
1)浪费燃料,降低出力
锅炉结垢后将严重影响受热面传热,降低热效率,降低蒸汽出力,增加燃料消耗。根据测定,水垢厚度与浪费燃料的关系见下表1。
水垢厚度(mm)

1
3
5
8
浪费燃料(%)
2
3~5
6~10
15
35
表1 水垢厚度与浪费燃料的关系
不同水垢的导热效率见表2
介质类别
导热系数W/(mK)
软钢
-
碳酸盐水垢
-
硫酸盐水垢
-
硅酸盐水垢
-
氧化铁垢
-
含油水垢
-
水
-
表2 不同水垢的导热效率
2)易引起事故,影响安全运行
受热面结生水垢后,金属的热量由于受水垢的阻碍而难于传热给锅水,致使金属壁温急剧升高,当温度超过了金属所能承受的允许温度时,金属强度显著降低,从而导致金属过热变形,严重时将造成鼓包、裂缝,甚至爆管等事故。
3)堵塞管道,破坏水循环如果水管内结垢,就会减小流通截面积,增大水的流动阻力,破坏正常的水循环,严重时还会完全堵塞管道,或造成爆管事故。
4)引起垢下腐蚀,缩短锅炉寿命锅炉结垢后还会引起垢下腐蚀等危害。有些结构紧凑或结构复杂的锅炉,一旦受热面结垢,就极难清除,严重时只好采用挖补、割换管子等修理措施,不但费用大,而且还会使受热面受到严重损伤。所有上述这些危害都将大大缩短锅炉的使用寿命。
另外,锅炉结垢后,将增加清洗和维修的时间、费用及工作量等,影响生产,减小锅炉的有效利用率,降低经济性。

水垢的清除
锅炉应以积极的防垢、防腐为本。但当锅炉结垢或腐蚀沉积物达到一定程度时,也应及时清洗除去,以免对锅炉安全运行带来隐患。
清洗除垢的方法主要分为机械除垢和化学清洗两大类,其中化学清洗又可分为碱煮除垢和酸洗除垢。现将锅炉除垢的方法和要求简要介绍如下:
1)机械除垢
主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。此法比较简单,成本低,但劳动强度大,除垢效果差,易损坏金属表面,只适用于结垢面积小,且构造简单,便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。近年来,由于清洗专用的高压水枪的应用,使水力冲洗的机械除垢发展较快,这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高,且较为安全、方便。但目前高压水力除垢仍仅限于结构较简单的工业锅炉。
2)碱洗(煮)除垢
锅炉碱煮的作用主要是使水垢转型,同时促使其松动脱落。单纯的碱煮除垢效果较差,常常需与机械除垢配合进行。碱煮除垢对于以硫酸盐、硅酸盐为主的水垢有一定