鍋爐水冷壁結垢的預防措施

于德新

摘 要：火力發電廠中，熱電廠既能完成發電任務，又能進行抽氣供熱，用于工業用汽和民用熱源。宏偉熱電廠共有5臺高壓燃煤鍋爐，燃用內蒙東部褐煤，承擔發電和供熱任務，承擔著煉化公司、宏偉化工園區、大慶西城大部分區域的居民供熱任務，鍋爐必須安全可靠地運行。由于冬季大負荷的原因，負荷需求量大，會使鍋爐內的爐水濃度增大，水溶液中就產生沉淀物在水冷壁管內行成水垢，造成水冷壁吸熱減少超溫，水冷壁管漏泄、爆管，會使鍋爐被迫停運檢修，降低企業的經濟效益和社會效益。該文主要闡述如何防止鍋爐水冷壁管內形成水垢，造成水冷壁因吸熱減少超溫，水冷壁管漏泄、爆管的一系列措施。

關鍵詞：水冷壁結垢 超溫 漏泄 爆管

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0033-02

1 水冷壁管結垢是如何產生的

給水進入鍋爐后由于強烈的蒸發，使鍋水中的雜質濃度增加，如其濃度達到該物質在一定溫度下的濃度極限，水溶液中就會產生固態沉淀物（一般是晶體），如果晶體不粘結在受熱面上而懸浮在水中，則稱為水渣或沉渣。如果沉淀物的結晶過程是在受熱面上進行的，并且堅實地粘結在受熱面上，則稱為水垢。

無論采用何種水處理方式，也不能將水中的硬度完全去除，只能將水的硬度降低到一定程度，隨著爐水的強烈蒸發水中鹽類逐漸濃縮，爐水中的鈣、鎂離子濃度升高，鈣、鎂離子以及難溶的化合物便從水中析出，可能在水冷壁管內壁上形成水垢。另外鍋爐給水中鋁、鐵和硅的化合物含量較高時，容易在熱負荷很高的爐管內形成硅酸鹽水垢，給水中含有的鐵離子、銅離子在水冷壁管內壁上結鐵垢、銅垢也是不可避免的。垢的導熱性能比鋼差得多，還會形成垢下腐蝕加速水冷壁管的損壞，水冷壁管結垢引起超溫過熱爆管、漏泄危險性就大。

2 水冷壁管結垢對鍋爐的危害

2.1 造成鍋爐受熱面損壞

水垢的導熱性能比鋼差得多，即使水垢的厚度很小，也會使金屬受熱面的溫度大大升高，例如硅酸鈣水垢的導熱系數平均只有鋼的導熱系數的1/400，則由于水垢的存在使管壁溫度升高，當溫度升高超過了金屬所能承受的允許溫度時，就會引起水冷壁管鼓包或爆管事故，降低水冷壁管的使用壽命，威脅鍋爐運行的安全。

2.2 浪費燃料降低鍋爐的出力

水冷壁管結垢后，水垢的導熱性能比鋼差得多，使受熱面的傳熱效果降低，燃料燃燒放出的熱量不能有效地傳遞到給水中，造成排煙溫度上升排煙熱損失增大，降低了鍋爐熱效率，也就是說浪費了燃料，降低了鍋爐的出力。

2.3 降低了使用壽命

鍋爐水冷壁結垢后，不但降低了鍋爐出力及效率還有鍋爐運行的安全性，而且因水冷壁管結垢必須經常進行洗爐，既影響鍋爐正常供氣，又耗費了人力、物力，造成了一定的經濟損失還會降低鍋爐的使用壽命。

3 水冷壁管結垢的預防措施

3.1 進行煮爐和酸洗

新安裝的鍋爐在投產前應進行煮爐和酸洗，目的是為了清除鍋爐在制造、運輸、儲存及安裝過程中產生的鐵銹以及采取防銹的措施涂沫的防銹劑和管道內的油垢，氧化鐵存在不但會增加熱阻而且容易導致水垢的生成，運行中形成垢下腐蝕，有可能造成爐管堵塞引起爆管。所以進行煮爐和酸洗，不但可以避免上述危害，而且還可以在啟爐初期的水、汽品質很快達到標準。

3.2 提高給水質量

水質不好的地區應采用除鹽水，因為軟化水只是將水中的硬度降低到一定程度，而不能將水中的鹽分除去，而除鹽水不但可以降低鍋爐給水的硬度，還能將溶于水中的鹽類降低。另外有生產返回水的熱電廠其硬度不得超過允許值，提高了鍋爐給水品質降低了鍋爐的排污率，減少了工質及熱量的損失，提高鍋爐水冷壁的使用壽命。

3.3 保證凝汽器嚴密

當汽輪機凝汽器發生泄漏的時候，冷卻水漏入或滲入凝結水中，使凝結水中含有鈣、鎂鹽類，往往也是鍋爐內產生水垢的一個重要原因，所以當發現凝結水或鍋爐給水硬度升高時，應及時檢查，如發現凝汽器泄漏應及時消除。

3.4 汽水系統監督

為了防止鍋爐設備及其系統結垢、腐蝕和積鹽等故障，水、汽質量應達一定的標準。因此，應對水和蒸汽的一些主要指標進行定期化驗分析，發現爐水及蒸汽品質不合格時，應及時消除。應檢查設備內部的結垢、積鹽、腐蝕情況，提出改進水處理設備和運行工況的措施。根據結垢、積鹽、腐蝕情況，決定是否進行化學清洗。

3.5 爐內進行加藥

無論采用何種水處理方式，也不能將水中的硬度完全去除，而只能將水的硬度降低到一定程度，爐水中的鈣、鎂離子的濃度由于爐水的強烈蒸發而升高，如汽輪機凝汽器泄漏都使爐水中的鈣、鎂離子的濃度升高，可能在蒸發受熱面上形成水垢。向爐內加入某種藥劑，常用的磷酸三鈉與爐水中的鈣、鎂離子生成不粘結在受熱面上的水渣，水渣沉淀在水冷壁下聯箱內，通過定期排污排出爐外。

3.6 爐水維持一定的堿度

向爐內加入磷酸三鈉與爐水中的鈣、鎂離子生成難溶的鈣、鎂磷酸鹽。但是如果爐水的堿度足夠高，磷酸鈣即可轉變為不結垢的堿性磷灰石，它是一種水渣，可以通過定期排污排出爐外。爐水堿度太高，會產生汽水共騰，堿度不能太低，一方面磷酸鈣不能轉變為不結垢的堿性磷灰石，造成鍋爐水冷壁結垢；另一方面增加了鍋爐連續排污量，造成給水和熱量的損失。所以爐水的堿度必須控制在一定范圍內。

3.7 進行連續排污

雖然除鹽水的含鹽量很小，但是由于爐水的強烈蒸發，爐水的含鹽濃度越來越大，爐水的含鹽量比給水大得多。為了獲得良好的蒸汽品質，就必須維持爐水較低的含鹽量，這樣勢必增大排污率。如果采用分段蒸發，在爐水含鹽量最大的地方鹽段，進行連續排污可以減少排污量，同時能迅速提高爐水及蒸汽品質，減少了工質和熱量的損失。

3.8 進行定期排污

當水處理設備不完善或工作不正常時，給水的混濁度較大，由于蒸發爐水中的泥沙含量越來越多，另外鍋爐加藥劑與爐水中的鈣、鎂離子生成的水渣，如不定期排出，上升管堵塞得不到良好的冷卻有爆管的危險。應在水冷壁下聯箱處進行定期排污，同時能迅速調整爐水品質。停爐后隨著鍋爐的冷卻，水循環逐漸停止，爐水中的泥沙和水渣等雜質也慢慢沉淀到水冷壁下聯箱，所以規定停爐1 h和8 h各定期排污一次，排出爐水中的泥沙和水渣等雜質，防止定期排污管堵塞。

3.9 停爐后的防腐

鍋爐停用期間應按照規程規定進行必要的防腐工作，以保證鍋爐設備在下次啟動時完好無缺。防止因停爐時保護不當，造成大氣腐蝕在爐管內生成氧化鐵等腐蝕產物，這些氧化鐵等腐蝕產物附著在管壁上，鍋爐運行后也會轉化成鐵垢。另外水冷壁原有的結垢，產生垢下腐蝕損壞水冷壁，縮短水冷壁的使用壽命。

4 結語

鍋爐水冷壁管結垢導致傳熱效果不好，降低了鍋爐熱效率，當溫度升高超過了金屬所能承受的允許溫度時，使水冷壁管超溫過熱損壞，漏泄、爆管，一直是各電廠普遍存在的嚴重問題，給鍋爐安全生產帶來了極大的危害。按以上預防措施以杜絕或減少鍋爐水冷壁管因結垢造成的超溫爆管、泄漏，延長水冷壁管的使用壽命，使鍋爐機組安全穩定地運行，同時也減少水冷壁管的泄漏、爆管造成的設備損壞及重大的經濟損失。

參考文獻

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