美章网 资料文库 水质不良范文

水质不良范文

一、结生水垢

水在锅内受热后沸腾蒸发,其结果为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。如碳酸氢钙受热分解产生沉淀,其反应式为Ca(HCO3)2=Caco3↑+CO2↓+H2O;而CaSO4就随温度升高其溶解度下降。随着锅水不断蒸发浓缩,水中的杂质就达到饱和,便有固体物质析出,所析出的固体物质,如果县浮在锅水中,就称水渣;如附在受热面上,则称水垢。

锅炉是一种热交换设备,它是起到将燃料燃烧时放出的热量传递给水,从而产生蒸汽。如果水质不良,受热面上就形成水垢,水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的,导热系数越大,说明导热能力强。从下表可以看出:

钢铁与各类水垢的导热系数比较

钢铁及水垢成份导热系数(瓦/米开)与钢铁比较

钢铁47-52

硫酸盐0.58-2.33约1/80-1/100

碳酸盐0.47-0.70约1/80-1/100

硅酸盐0.27-0.47约1/100-1/200

油垢0.12约1/400

煤灰0.06-0.12约1/400-1/800

水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此,锅炉结垢产生以下几种不良后果:

1、浪费燃料:锅炉结垢时,使受热面传热性能变差,燃料燃烧放出的热量不能迅速地传递到锅水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度升高,热量损失增加,锅炉的热效率降低。这种情况下,为保持锅炉的额定参数就必须投放更多的燃料,以提高炉膛和烟气温度,因此造成燃料的浪费。燃料消耗增加与受热面上的水垢厚度关系如右图所示。从图中可看出如果结

有1毫的水垢,则浪费10%的燃料,假设一台锅炉一年内烧300吨煤,如仅结生1mm的水垢,就浪费30吨煤。

水垢厚度与燃料消耗增加曲线

2、受热面损坏:

结有水垢的锅炉,因为传热性能变差,燃料烧放出的热量不能迅速传给水,导致炉膛和烟气的温度进一步升高。因此,受热面两侧的温差增大,炉管的温度升高。当受热面金属的温度超过正常工作条件的温度时,称为金属过热。水垢的种类和厚度不同,受热面金属升温也不同,见右图:

壁温与水垢厚度的关系

1硅酸盐水垢2碳酸盐水垢

例如,蒸汽压力为0.1Ma的锅炉,

在无垢进行时,管壁温度为280℃,

当结有1毫硅酸盐水垢时,壁温可

高达680℃。此时钢板强度自4.0

MPa降至1.0MPa,在锅炉压力下,炉管发生鼓包,甚至爆破。另外,金属温度升高会使金属伸长。1米长的炉管每升高100℃伸长1.2毫米,这对于没有伸缩余量的受热面变会引起炉管的龟裂。此外,炉管结垢后,增加管内水循环阻力,破坏了正常的锅炉水循环,也容易造成炉管过热。

从锅炉事故分析中得出,锅炉的事故由于结垢而引起的占有相当大的比例。如我市流源化工厂一台KZG2-1.25MPa的锅炉投用一年多就发生了锅筒底部严重鼓包,水冷壁管爆管事故。由此可见锅炉结垢而造成危害的严重性。

3、锅炉出力降低:

锅炉结垢后,由于传热性变差,要达到锅炉的额定工作参数,就需要多消耗燃料。但随着垢的厚度增加,而炉膛容积和炉排面积是一定的,燃料消耗也受到限制。因此,锅炉的出力就会降低。

4、造成人力、物力、财力的浪费:

锅炉结生了水垢,就需清除才能保证锅炉的安全经济运行。除垢就要消耗人力、物力、财力,如酸洗不当或酸洗频繁,会影响锅炉使用寿命。

二、腐蚀

水质不良对锅炉另一危害是引起金属腐蚀,其后果如下:

1、金属构件破损:

水中的溶解杂质如O2、CO2等,会使锅炉产生腐蚀、酸腐蚀,使金属构件变薄、凹陷、甚至穿孔,影响锅炉安全运行,缩短锅炉使用年限。

2、增加锅水中的结垢成份:

金属腐蚀的产物主要是铁的化合物,容易与其它杂质结成水垢。铁垢的传热性能更差。

3、产生垢下腐蚀:

含有高价铁的水垢,易与之接触的金属发生反应,从而使金属腐蚀,其反应式为:2Fe3++Fe=3Fe2+。而铁的腐蚀产物又易重新结垢,重新腐蚀,这恶性循环,它加速锅炉构件的损坏。

三、汽水共腾

蒸汽锅炉锅筒内的水滴被蒸汽大量带走的现象称为汽水共腾。引起汽水共腾的原因:一方面是由于操作不当。如蒸汽阀门开启过快,锅炉水位过高;用汽量突然增加,锅炉超负荷运行等。另一方面是由于锅炉水中的杂质造成。当锅水中含有较高的氯化钠、磷酸钠、油脂或锅水的有机物与碱作用发生皂化时,在锅水沸腾蒸发过程中,液面就会产生泡沫,泡沫破裂后分离出很多的水滴,这些含盐量很多的水滴不断被蒸汽带走,而发生汽水共腾,其危害如下:

1、蒸汽受到严重污染;

2、过热器管和蒸汽管道积盐,严重时堵管;

3、使水位计内充有汽泡,造成液面分辨不清;

4、产生水锤作用,易造成管路蒸汽系统连接处损坏;

5、易引起蒸汽阀、回水弯头等部位的腐蚀。

由上述可见,水质不良会造成锅炉结垢、腐蚀、汽水共腾,危及锅炉的安全经济运行。因此,我们一定要认真铸好锅炉的水处理工作,使其水质达到国家GB1576的标准要求,确保锅炉安全经济运行。

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