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水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的导热系数很小,约为普通钢材的2~5%,水垢结于锅炉受热面上,会大大恶化传热效果,影响锅炉效率;容易使金属材料因局部过热而烧坏,甚至发生爆管事故;会促使电化学腐蚀加剧,引起锅炉水垢腐蚀,加速受热面的损坏。水垢形成后应及时采用机械的或化学的方法予以。防止或减慢水垢形成的有效办法在于严格控制给水品质,并采取适当的锅炉水处理和锅炉排污等措施 。 高温状态下,含有微溶于水的硫酸钙会由于水的蒸发而析出,水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合,生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁,也就是水碱。随着水分的不断蒸发、浓缩,水碱含量不断增加,以达到饱和后就形成了水垢
对新建换热器而言,在启动前一般都将换热器清洗采用化学清洗,以设备在制造、加工过程中形成的高温氧化轧皮和带硅氧化皮,以及在存放、运输、安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和带入的泥沙、油脂涂层、污染物等。运行锅炉的化学清洗,是除掉锅炉运行过程中生成的水垢、金属腐蚀物等沉积物,防止受热面因腐蚀和结垢引起事故的必要措施,同时也是提高锅炉热效率、改善机组水汽品质的有效措施之一。锅炉化学清洗范围包括汽包及内部装置、和水冷系统(水冷壁、下降管、上下联箱及连接管)、省煤器、过热器、减温器等。
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换热器结垢三大原因 (1)因为常用换热器换热器大多是以水为载热体的换热系统,由于某些盐类在温度升高及浓度较高时从水中析出,附着于换热管表面,形成水垢,随着使用时间及频率的增加积垢层逐渐变厚、变硬,紧紧地附着于换热管表面上; (2)如同水垢一样,换热器的另一侧流体由于物质本身的性质可能出现非水垢类固体析出物,长期不处理会越来越多积累在换热管面; (3)当流体所含的机械杂质有机物较多而流体的流速又较小时,部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积,形成疏松、多孔或胶状污垢。 换热器六类主要结垢过程 对于常用的换热器而言。根据结垢机理,我们一般将结垢分为以下几类: (1)类析晶结垢:如水冷却系统,由于水中过饱和的钙、镁盐类由于温度、pH等变化而从水中结晶沉积在换热器表面,而形成了水垢; (2)粒结垢:流体中悬浮的同体颗粒在换热面上的积聚; (3)化学反应结垢:由于化学反应而造成的同体沉积; (4)腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢; (5)生物结垢:对于常用的冷却水系统来讲,工业水巾往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体繁殖,其群体及其排泄物同泥浆等在换热表面形成生物垢; (6)凝同结垢:在过冷的换热面上,纯液体或多组分溶液的高溶解组分凝同沉积。 以上的分类只是表明某个过程对形成该类污垢是一个主要过程。结垢往往是多种过程的共同作用结果,因此换热面上的实际污垢,常常是多种污垢混合在一起的。 结垢不清洗的危害 (1)结垢使设备热交换效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生产成本上升; (2)结垢使换热设备热传导工况恶化,传热面超温过热,引发鼓疱、裂纹、爆管等事故; (3)结垢会引发垢下腐蚀损伤,造成设备穿孔泄漏,缩短设备使用寿命结垢会使生产工艺不稳,影响产品品质,引发质量事故。 为保证产品质量和生产,必须定期对换热器进行除垢清洗。 换热器清洗方式的选择 根据清洗方法的不同,主要清洗方法为物理清洗和化学清洗。 化学清洗 化学清洗是通过化学清洗液产生某种化学反应,使换热器传热管表面的水垢和其他沉积物溶解、脱落或剥离。化学清洗不需要拆开换热器,简化了清洗过程,也减轻了清洗的劳动程度。其缺点是化学清洗液选择不当时,会对清洗物基体腐蚀破坏,造成损失。
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