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谈谈水垢的成因及预防措施

时间:2015-11-24  作者:亓海峰

摘要:锅炉是人民生产和生活中广泛使用的特种设备。通过近三年检验发现由于水垢问题而引起的事故呈上升趋势。本文结合我地区锅炉运行情况对水垢的形成原因进行了分析,并提出了几点预防措施以保障锅炉的安全经济运行。
论文关键词:锅炉,水垢,成因,措施

我市某轮胎厂一台DZL4-1.25-AII的蒸汽锅炉,内部检验时发现结水垢约3-5mm,水管局部过热蠕变,发生泄露事故。由于清洗、维修工作,致使大批订单延误,经济损失十余万元;某工贸公司额定蒸发量为2t/h的蒸汽锅炉,无水处理操作人员且自动软水器损坏后,管理人员麻痹大意,维修不及时造成水冷壁管鼓包。锅炉运行中形成水垢,单除垢和维修费用就2.5万元;某个食品加工厂在用的LHC1-0.69-AII锅炉,在未申请检验的情况下一直使用生水,造成了爆管事故,见下图一。

水垢

腐蚀并堵满水垢的水汽管(图一)

二、水垢引起的危害及成因

综上几个案例,我们不难看出水垢是造成事故的直接原因。据有关资料表明,每年的事故统计中, 因水质不合格,水处理不当结生水垢引起的事故超过事故数的20%,在造成事故和耽误生产的同时,浪费燃料上千万吨。

我们知道钢板的导热系数为48w/m•℃,而水垢的导热系数比钢板小数十倍到数百倍,这样不仅出现爆管事故,而且浪费燃料,降低锅炉热效率,也大大危及到锅炉的安全经济运行,因此水垢可谓“百害之源”。就三年来我市检验情况统计可知,40%以上锅炉使用单位用水水质难以满足GB1576-2008的要求。殊不知,这些单位业主的盲目性和疏忽性却导致了燃料的大量浪费。当水垢约1mm时,就多消耗5%的燃料;当水垢约4mm时,就多耗12%;7mm时增加到30%;按照我市300台工业锅炉计算,每年因水垢问题所浪费的燃煤约800多吨,按900元/吨计算,就浪费了72万余元。

对于水垢的成因,有以下几点分析:

首先,我市近年来降雨量减少,对于可溶性矿物盐类随着蒸发量增加而增加,地下水的硬度也随之增大。长期使用超标的给水是结生水垢的根本原因,另外与锅炉结构、设计、安装等因素也有直接关系。水垢的形成是一个复杂的物理化学变化过程,水中含有较高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金属离子,对锅炉危害较大的阴离子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-进入锅炉后,吸收高温烟气传导的热量便会发生分解和水解反应:

2HCO3- --> CO32- + CO2↑+H2O CO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑

Ca2++CO32-= CaCO3↓ Mg2++ SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓

当炉水不断蒸发浓缩到一定程度,难溶物便会生成固体沉淀物附着在受热较高的金属内壁上,这些固体沉淀物便是水垢。然而如果是锅内水处理时,水垢多又粘再加上司炉工排污不及时一些污泥、藻类及灰尘之混合物也很容易转化为泥渣。

其次,现在约有80%以上的使用单位用的是锅外自动钠离子交换器。对于钠离子交换器主要依靠交换树脂进行软化,它包括软化过程和再生过程。如果钠离子交换树脂已经失效,那么为了恢复其再交换能力,就需要对此树脂进行再生。部分业主认为自动交换器就可以完全产出合格的软化水,不需配备水处理操作和化验人员。树脂失效后不能及时发现和再生,更有甚者连再生剂也不购买添加,任其运行。还有部分企业的水处理设备在运行正常中,交换器出水水质合格,但到达软水池后,由于水池内壁处理不好造成反渗,密封性不好造成水质污染,所以进入锅炉内的水质也不合格。例如一些水泥制品厂,外加剂厂,建筑材料厂等这些单位就存在这些问题。

最后,管理制度极不健全。管理人员责任心不强,操作人员水平低、意识淡薄,设备损坏后不能及时报告修复。

二、 预防措施

要保证锅炉不结垢或薄垢运行,针对以上分析,对水垢的预防我们可采用以下对策:

一、学习有关的法规标准,强化责任意识。使用单位要切实认识到水处理工作的必要性。如果有水处理设备而不用或者利用不当,就等于没有进行水处理。所以,这就需要各使用单位树立起防患于未然的思想,

二、强化企业内部的管理,建立健全各项规章制度。按规定配备水处理操作人员和化验人员并持证上岗,按照GB1576-2008水质标准执行,加强水质监测力度,并及时指导司炉人员的排污作业,及时除去泥渣。

三、定期对水处理设备进行维护保养,及时检修。做好“三要一必须”;操作压力要控制好,工业盐要调配好,多路阀要定期检查,软化树脂必须定时清洗。

加强锅炉水处理工作,不仅节省了人力、物力、财力等成本费用,而且又对锅炉的安全经济运行起到了保障作用。因此,本文对水垢作简要介绍,这几个案例作为警示,以引起使用单位的重视。


参考文献:
[1]张辉 工业锅炉水处理技术 2004
[2]王立明 锅炉水质与运行安全 2001(1)
[3]李兵 浅谈锅炉的水处理 2005(2)

 

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