论述锅炉水垢的形成及清除方法

【摘 要】锅炉作为最重要的热能动力设备，不仅仅应用在工业部门，对城市居民日常生活起着重要的作用。锅炉按照不同的分类方式有不同的种类，比如如果按照功能来划分，可以分为采暖锅炉、工业炉等，如果根据使用压力来划分，可以划分为低压、中压、高压等锅炉。但是无论哪一种锅炉，在其运行过程中都会出现水垢，严重影响了锅炉的工作效率及其功能发挥。本文首先对锅炉水垢的形成进行了介绍，其次对其水垢的危害进行了阐释，最后探讨了清除水垢的方法，仅供参考借鉴。

【关键词】锅炉；水垢；清除

尽管清除锅炉水垢的方法有很多种，但是无论使用哪种处理方法，都无法保证锅炉永远不结水垢，再加之，锅炉给水过程中，会有一些腐蚀性的金属进入其中，使得金属发生氧化还原反应，最终导致锅炉垢下腐蚀。水垢的存在使得锅炉的各项性能都降低，严重影响了其工作效率。虽然清除方法无法避免锅炉不结垢，但是可以有效的延长锅炉结垢的时间，科学合理的选择除垢方法的，对于抑制锅炉水垢的生成有着意义的作用。

1.锅炉水垢的形成

锅炉水垢的形成具有一定的原理，对其进行有效清除，首先要掌握其形成的原理。锅炉运行过程中，受热面管道会出现白色固体，这种附着物就是水垢。锅炉中的水在加热的过程中，达到饱和温度时，会蒸发、浓缩，这样锅炉中的钙、镁等浓度就会呈现出增加的趋势，如果钙、镁等含量已经超出了溶解度，其就会与水脱离，分离出来，绝大多数都附着在管道上，也有一部分附着在锅炉壁上，其对锅炉传热将会产生非常大影响。还有些直接沉淀到锅炉底部，这些就比较容易排除。锅炉中的水加热到一定程度时，重碳酸钙盐通过温度的变化，变为碳酸钙，此种物质难以溶于水，另外，重碳酸镁受热之后会进行分解，转化为碳酸镁，碳酸镁会再一次进行分解，转化为氢氧化镁，而此种物质同样难以溶于水。锅炉水温度逐渐的提高，碳酸钙等物质溶解度就会逐渐的下降，此时有一小部分盐就会析出，最终形成水垢。

2.水垢的危害

锅炉运行过程中形成水垢对锅炉会产生非常大的危害，总体上讲是影响锅炉的正常使用。其具体的危害有以下几种：

首先，水垢会降低锅炉的导热性能。水垢自身的导热性能并不强，其与碳钢相比，导热性能仅仅是其1/100左右。如果锅炉的受热面形成水垢，锅炉热能传递将大受影响，锅水吸收热量会逐渐的降低，这就会影响到锅炉的蒸发量，随之带来的就是排烟温度立即增加，锅炉的排烟损失将会立即增加。通过有关的部门的研究，如果锅炉受热壁上形成1mm水垢，锅炉就需要多消耗掉将近8%的煤炭资源，而锅炉的效率却下降将近2%。

其次，非常容易发生爆炸。因为锅炉受热面形成水垢之后，其温度就会相应的提高，强度却为之降低，如果没有及时发现，金属在短时间内就还会产生过热的情况，最终引发爆炸事故，造成极大的破坏。

再次，锅炉金属会受到十分严重的腐蚀。因为水垢中，有很多的化学盐类成分，如果外界条件适应，这些化学盐类成分会对金属产生非常大的腐蚀，久而久之，金属壁就会变薄，引发更为严重的后果。

最后，锅炉寿命将会大受影响。锅炉中存在着水垢，就需要对其清除，但是清除需要花费非常大的成本，尤其是人力物力资源都将会有损失，另外，锅炉受热面损失严重，严重影响了锅炉的正常使用寿命。

3.清除锅炉水垢的方法

正是由于锅炉水垢有很多危害，因此有关人员应该要及时的采取有效的措施加以清除，其主要的清除方法有如下几种：

3.1锅炉机械除垢

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。

3.2锅炉碱洗（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的效果，但对于碳酸盐水垢，则远不如酸洗除垢效果好。碱洗煮炉也常用于新安装锅炉的除锈和除油污，有时也用于酸洗前的除油清洗或垢型转化。碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。一般用于除垢时的用量（每吨水的用量）为：工业磷酸三钠5～10kg，碳酸钠3～6kg，或氢氧化钠2～4kg。这些碱洗药剂应先在溶液箱中配制成一定浓度，然后再用泵送人锅内，并循环至均匀。碱煮除垢的方法与新锅炉煮炉基本相同，只是煮炉结束后，应打开锅炉的各检查孔，及时加以机械（或高压水力）辅助清垢，以免松软的水垢重新变硬。

3.3锅炉酸洗除垢

目前在各种除垢方法中，以酸洗除垢效果较好，但酸洗工艺若不合适或控制不当也会影响除垢效果或腐蚀金属，有时甚至会严重影响锅炉的安全运行。为了确保锅炉酸洗的安全和质量，国家质量技术监督局专门制定颁发了《锅炉化学清洗规则》，并规定：从事锅炉化学清洗的单位必须取得省级及省级以上锅炉压力容器安全监察机构的资格认可，才能承担相应级别的锅炉化学清洗。无相应资格的任何单位和个人（包括用炉单位），都不得擅自酸洗锅炉。

锅炉在酸洗前应预先取有代表性的垢样进行化验，制定清洗方案；进酸开始时须在锅炉内和酸箱内挂入腐蚀指标片（直到退酸时取出）；酸洗工艺流程及酸洗液的温度、浓度、流速、酸洗时间等应按清洗方案实施和控制；清洗过程中应不断取样化验并如实作好记录。清洗结束后，用炉单位、清洗单位和锅炉安全监察部门应对清洗质量进行验收。工业锅炉的酸洗质量要求如下：

（1）除垢率；清洗以碳酸盐垢为主的水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80%以上。清洗硅酸盐或硫酸盐水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的60%以上。

锅炉如除垢率低于上述规定，或虽达到规定要求但锅炉主要受热面上仍覆盖有难以清理的水垢时，应在维持锅水碱度达到水质标准上限值的条件下，将锅炉运行一个月左右再停炉，用人工或高压水枪清理脱落的垢渣和残垢。由于经酸洗后残留的硬垢往往已有所松动，当锅炉投入运行后会逐渐地脱落，若不作再次清理极易发生事故，所以当残留垢较多时必须加以处理。

（2）钝化膜 锅炉清洗表面应形成良好的钝化保护膜，金属表面不出现二次浮锈，无点蚀。

（3）腐蚀速度 用腐蚀指示片测量的金属腐蚀速度的平均值应小于6g/（m2・h），且腐蚀总量不大于72g/m2。

（4）炉管畅通 清洗后锅内所有的水冷壁管和对流管等炉管都应畅流无阻。如清洗前已堵塞的管子，清洗后仍无法疏通畅流的，应由有修理资格的单位修理更换。

4.结语

综上所述，可知锅炉水垢的形成对锅炉性能将会造成非常大的影响，有关部门应该采取有效的方法清除水垢，以免发生爆炸等严重的事故。水垢的危害有很多，有关人员要时刻注意清除水垢。本文是笔者从事多年的锅炉水垢清除经验的总结，希望能够为相关人员提供有益的帮助，为有关企业提供参考。

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