怎樣才能使鍋爐不結(jié)垢、少結(jié)垢，安全經(jīng)濟運行呢？把好軟水硬度關(guān)和爐水堿度關(guān)是關(guān)鍵。
鍋爐水質(zhì)化驗的目的是防止鍋爐結(jié)垢腐蝕，保證蒸汽品質(zhì)良好，從而使鍋爐達到安全經(jīng)濟運行。
拿水處理鈉離子軟化法舉例:現(xiàn)在一般采用逆流再生運行較多。其工作原理是:硬水通過裝有鈉離子交換器時，水中的鈣鎂和其它離子，被鈉離子吸收替代到水中，從而除去了水中易結(jié)垢的鈣鎂離子成為軟水。一般操作經(jīng)過是交換、反洗、再生、置換、正洗五個步驟。經(jīng)過處理過的水，軟水硬度降低到0.03mmol/L以下，殘余鈣鎂離子很少，這是防止鍋爐結(jié)垢的第一關(guān)。
鍋爐結(jié)垢的原因是: 一、水中的鈣鎂鹽類隨著水溫的升高而下降，濃度飽和后沉淀結(jié)晶形成水垢。二、水不斷地蒸發(fā)濃縮，水中溶解鹽的濃度不斷地增大，當(dāng)達到飽和濃度后，在蒸發(fā)面上沉淀析出。三、水中的重碳酸鹽受熱分解，生成難溶的沉淀物。其中爐水所含的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂在水溫升高后分解成碳酸鈣和氫氧化鎂，沉淀下來或懸浮在水中，這些沉淀又通過排污放掉，這被稱為暫時硬度。但爐水中的氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈣、硫酸鎂易結(jié)在受熱面上，不能隨鍋爐排污放掉，這被稱為永久硬度。
水垢的危害是:一、浪費燃料，降低出力。鍋爐結(jié)垢后，熱輻射損失多，排煙損失多，鍋爐熱效率低。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是鋼鐵的五十分之一，當(dāng)受熱面結(jié)1mm混合水垢后，浪費燃料5%，熱損失5%。二、破壞水循環(huán)，影響鍋爐安全運行。鋼材的受熱溫度為250℃左右，當(dāng)結(jié)1mm混合水垢后。鋼材受熱溫度達到400℃左右，鋼材抗拉力強度由0.4Mpa下降到0.1Mpa。水垢堵塞上升管、下降管，引起過熱爆炸。每1立方飽和水的爆炸能量同等體積飽和蒸汽爆炸能量的16倍。額定1.3Mpa的汽包壓力，每1立方爆炸能量相當(dāng)于9公斤三硝基甲苯（TNT）烈性炸藥，爆炸體積膨脹104倍。汽包碎片拋出百米以外，形成幾十米蒸汽沖擊波催倒房屋、炸死人、燒燙傷人，造成重大事故。三、清洗水垢困難，耗費大量人力、物力，耽誤時間，增加維修費用，腐蝕鍋爐，縮短鍋爐使用年限。
監(jiān)督軟水硬度≤0.03mmol/L，爐水PH值在11左右，爐水堿度≤26mmol/L,可防止鍋爐和熱力系統(tǒng)產(chǎn)生鈣鎂水垢，汽包保護膜不受腐蝕或少受腐蝕。當(dāng)PH值≥13時，爐水堿度≥26mmol/L時,氫氧化鈉含量高，形成堿性腐蝕，黑色的氧化膜四氧化三鐵磁性氧化物被溶解。引起苛性脆化，形成晶間腐蝕，在汽包的鉚釘口和脹管口處最常見。
監(jiān)督軟水溶解氧≤0.05mg/L,是為了防止給水管路和熱力系統(tǒng)發(fā)生氧腐蝕?，F(xiàn)在一般采用熱力除氧較多。其原理是:氧氣在水中的溶解度因急劇下降而從水中溢出，所以采用把水加熱到沸騰溫度，用水蒸汽趕走水面上的氧氣的方法，使水中的氣體溶解氧降為零。6T以上的鍋爐必須除氧。氧是去極化腐蝕劑，溶解氧與金屬反應(yīng)，生成紅色的三氧化二鐵，形成潰瘍性去極化腐蝕，即吸氧腐蝕。水中的二氧化碳含量≥2mg/L，會造成碳酸鹽化學(xué)腐蝕。
監(jiān)督溶解固形物（氯離子）≤3500mg/L時，相對堿度（鍋水中的游離氫氧化鈉的量與溶解固形物的比值）≤0.2能防止電化學(xué)腐蝕。
監(jiān)督水中的氫離子含量是為了防止析氫腐蝕，其原因是:在水冷壁管中的氫離子在水垢下積聚下來，產(chǎn)生酸性水，酸與金屬起化學(xué)反應(yīng)，生成四氧化三鐵及氫，氫擴散到金屬內(nèi)部與鋼中的碳元素進一步反應(yīng)，生成甲烷，破壞金屬組織，形成鋼的脫碳現(xiàn)象。同時，甲烷又在金屬的內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，逐漸形成裂紋，這種氫滲入金屬內(nèi)部引起的腐蝕現(xiàn)象叫“氫脆”，即氫的去極化腐蝕。氫能加速化學(xué)腐蝕。
為了減少結(jié)垢腐蝕，必須嚴把水質(zhì)化驗第二道關(guān):排污（底部的定期排污和表面的連續(xù)排污）。
排污的目的:一、降低爐水中的含鹽量和堿類雜質(zhì)，避免發(fā)生汽水共滕事故，保證蒸汽品質(zhì)。二、排出積聚在汽包和下集箱底部的泥渣和污物。三、排出汽包表面的油脂和泡沫。排污的原則是:勤排、快排、少排、適時排、均衡排。排污率一般控制在8%以下。實行科學(xué)地、有計劃地排污，是保證爐水堿度達標(biāo)的重要手段，是防止鍋爐結(jié)垢，減緩鍋爐腐蝕的重要措施，嚴格地執(zhí)行水質(zhì)化驗控制堿度標(biāo)準(zhǔn)，對節(jié)能降耗，保證鍋爐安全經(jīng)濟運行有著十分重大的意義。
綜上所述，只有把好軟水硬度關(guān)和爐水堿度關(guān)，才能使鍋爐不結(jié)垢、少結(jié)垢，從而達到鍋爐安全經(jīng)濟運行。
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