鍋爐結(jié)垢是造成鍋爐鼓包保管的主要原因之一,水垢是熱的不良導(dǎo)體,導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼鐵的1/15—1/300。存在水垢時(shí)要達(dá)到和無水垢相同的爐水溫度,受熱面管壁溫度就要不斷提高,當(dāng)溫度超過金屬所能承受的溫度時(shí),就會(huì)引起鼓包和爆管事故。此外當(dāng)鍋內(nèi)金屬表面覆蓋水垢時(shí),破壞了正常的鍋爐水循環(huán)也容易造成爐管過熱,還會(huì)引起垢下腐蝕。通過對(duì)本地低壓蒸汽鍋爐用水情況進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)及調(diào)查發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)現(xiàn)象:
一、對(duì)原水不作任何處理直接作為鍋爐補(bǔ)給水使用。本地鍋爐用水水源有以下幾種,一是自來水公司提供的自來水(黃河水與地下水混合的水);二是地下水,地下水又分深井水(基本在400米以下);淺井水(100米以上)的泥沙含量大。通過對(duì)這幾種水的化驗(yàn)得知自來水總硬度4.5mmol/L左右, PH(25。C)值7左右;400米以下深井水總硬度1mmol/L左右, PH(25。C)值7左右;100米以上淺井水總硬度10mmol/L以上, PH(25。C)值7左右。低壓蒸氣鍋爐用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定總硬度≤0.03mmol/L,懸浮物≤5mg/L ,PH(25。C)值≥7,通過以上化驗(yàn)結(jié)果可以看出以上幾種水源如果不作任何處理直接作為鍋爐補(bǔ)給水都不符合低壓鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)。以100米以上淺井水最嚴(yán)重,這樣的水不做任何處理作鍋爐補(bǔ)給水,鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)超過半年,鍋爐就會(huì)因大量結(jié)垢產(chǎn)生爆管。次之是自來水,這樣的水不作任何處理做鍋爐補(bǔ)給水,鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)1—2年就會(huì)出現(xiàn)大量結(jié)垢以致爆管。400米以下的深井水相對(duì)自來水和100米以上的淺井水來說總硬度低了不少,而且原水含一部分堿度,這樣有利于抵消一部分硬度,而且也有利于提高爐水堿度和PH值。但是我們還應(yīng)該看到鈣鎂離子進(jìn)入鍋爐,如果不加強(qiáng)管理依然會(huì)有水垢生成。所以對(duì)于蒸汽鍋爐來說,本地的這幾種水源,如果不作任何處理都不適合于直接作鍋爐補(bǔ)給水使用。
二、有水處理設(shè)備,但疏于管理形同虛設(shè)。對(duì)低壓蒸氣鍋爐來說鍋外水處理一般采用的是鈉離子交換器。通過調(diào)查本地安裝水處理設(shè)備的鍋爐,有一半以上的鍋爐使用單位雖然安裝了離子交換器,但卻處于無人管理的狀態(tài)下,水處理設(shè)備成了擺設(shè)。鈉離子交換器的原理是,當(dāng)原水經(jīng)過裝有鈉型強(qiáng)酸陽離子交換樹脂的交換器后產(chǎn)生離子交換反應(yīng),離子荷電多而且原子序數(shù)大的鈣鎂離子將離子交換樹脂里的鈉離子置換出來,鈣鎂離子吸附于樹脂之上。原水成為軟化水,既不含鈣鎂離子的水。當(dāng)離子交換樹脂中鈉離子大部分被鈣鎂離子取代后,由于離子交換平衡的關(guān)系,就會(huì)開始有鈣鎂離子漏出,被處理的水硬度逐漸上升。此時(shí)就要用5%以上的氯化鈉溶液對(duì)鈉離子交換樹脂進(jìn)行再生。這是基于氯化鈉濃度遠(yuǎn)大于鈣鎂離子濃度的原理,把交換樹脂中的鈣鎂離子置換出來,鈉離子附著于樹脂之上繼續(xù)使用。離子交換樹脂必須反復(fù)再生才能達(dá)到處理出合格水的目的。 而在這個(gè)過程中樹脂是否再生的依據(jù)應(yīng)該是通過水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果來確定。好多單位雖然安裝了離子交換器,但沒有配備合格的化驗(yàn)員,無法確定樹脂什么情況下需要再生,只能在司爐人員的主觀判斷下進(jìn)行樹脂再生,有的甚至自安裝好離子交換器就沒有對(duì)樹脂進(jìn)行過再生處理,從而導(dǎo)致雖然安裝了離子交換器,但作為鍋爐補(bǔ)給水的‘軟化水’仍然是含有鈣鎂離子的硬度水,致使鍋爐依然結(jié)垢,甚至于爆管。
三、雖采取爐內(nèi)加藥,但管理不善。對(duì)于蒸發(fā)量低于2t/h以下,且額定蒸汽壓力≤1.0Mpa的蒸汽鍋爐也可采用爐內(nèi)加藥處理的方法進(jìn)行處理。但要注意,一不是所有原水都適用于爐內(nèi)加藥,爐內(nèi)加藥的前提是要求原水總硬度≤4mmol/L 懸浮物≤20mg/L。二爐內(nèi)加藥不是鍋爐不再結(jié)垢,因?yàn)樾纬伤傅拟}鎂離子依然進(jìn)入鍋爐內(nèi),爐內(nèi)加藥的目的只是讓結(jié)成的水垢變成細(xì)小松散的水渣、懸浮顆粒,呈分散狀態(tài)或使其稱為溶解狀態(tài)存在于鍋爐水中不會(huì)沉積在鍋爐管壁上,隨排污排出鍋爐外。聚合物的防垢原理是聚合物電離出的負(fù)離子,被鍋水中的懸浮顆粒及金屬表面所吸附,使金屬與懸浮顆粒帶負(fù)電荷而相互排斥,顆粒相互間不會(huì)聚積,也不會(huì)在金屬表面沉積,只是在爐水中處于懸浮狀態(tài),隨排污排出。所以爐內(nèi)加藥依然離不開正確的管理,依然要通過化驗(yàn)爐水的堿度、PH值以及含鹽量等。確定合適的加藥量,以及確定合適的排污量。另外采用爐內(nèi)加藥的處理方法要每年對(duì)鍋爐內(nèi)部進(jìn)行一次到兩次的檢查,及時(shí)清除沉積在爐內(nèi)沒有排出的殘垢。做到以上幾點(diǎn)才能確保鍋爐的正常運(yùn)行。
以上幾點(diǎn)只是對(duì)鍋爐補(bǔ)給水存在的問題進(jìn)行簡單的分析,作為鍋爐的爐水GB1576—2001鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中也做了相應(yīng)規(guī)定。鍋爐使用單位只有制定嚴(yán)格的鍋爐水質(zhì)管理制度,安排專職的鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)員對(duì)鍋爐水質(zhì)做到隨時(shí)化驗(yàn)隨時(shí)管理,并安排合格的司爐人員配合化驗(yàn)員做好鍋爐水質(zhì)管理,才能確保鍋爐安全高效的運(yùn)行。