第二章 水垢的形成和防止
锅炉是一种被广泛使用的特种设备,是生产蒸汽或热水的主要热工设备,其传能介质原料是水。锅炉用水水质的好坏,直接关系到锅炉的**运行、能源消耗和使用寿命。当锅炉水质不符合要求时,锅炉受热面就会结生水垢,这不仅浪费大量的燃料,还会危及锅炉**运行。据有关资料介绍,目前全国有50余万台锅炉,在每年的事故统计中,因水质不良、水垢严重所引起的事故超过事故总数的20%;另外,由于生成水垢,每年要浪费燃料数千万吨,并造成几亿元的经济损失。因此,必须对水垢予以高度的重视,并采取一定的有力措施防止水垢的结生。
**节 水垢和水渣
锅炉用水水质不良时,锅炉在经过一段时间的运行之后,与水接触的受热面上会形成一层固态附着物,这就是水垢。但从锅炉水中析出的固体物质,有时还会呈悬浮状态存在,或者是以沉渣和泥渣的状态沉积在汽包和下联箱底部等流速缓慢处,这些呈悬浮状态和沉渣状态的物质称为水渣。
一、水垢
水垢是一种牢固附着在金属壁面上的沉积物,它对热力设备的**经济运行有很大危害,结生水垢的现象是热力设备水质不良所引起的一种故障。
锅炉运行既能生成一次水垢,又可能生成二次水垢。一次水垢是指在锅炉正常运行的条件下,随给水进入锅炉的结垢物质,在锅炉水不断的蒸发、浓缩的状态下改变了它们本身的结构状态,即从溶解状态转变成结晶状态,形成不溶于水的沉淀物质。当这些沉淀物质在靠近锅炉管壁的锅炉水中形成过饱和状态时,它们就直接附着沉积在受热面上,这时就形成了一次水垢,这种水垢十分坚硬。二次水垢是指锅炉水中结垢物质先在锅炉水的深处析出,当锅炉水的碱度较低和水循环被破坏时,这些悬浮状物质黏附在已经沉积在受热面上、表面粗糙的一次水垢上面,就形成了二次水垢。
(一)水垢形成的原因和机理
锅炉水垢的形成机理虽然有化学方面的原因,但也包括许多物理方面的因素。因此,水垢的形成是一个复杂的物理化学过程,其原因有内因和外因两个方面。水中有钙、镁离子及其他重金属离子存在,这是水垢形成的内因;固态物质从过于饱和的锅炉水中沉淀析出并黏附在金属受热面上,这是水垢形成的外因。在蒸汽锅炉和热交换器中生成水垢沉淀的原因有以下四个方面:
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