锅炉结垢的预防治理

锅炉结垢的预防与治理王梁鱼能动1302指导老师：张伟水受热蒸发锅炉受热面沉积水垢危害工业生产水垢成因水垢预防水垢治理关键词：锅炉结垢

预防

治理

引言：我国锅炉数量庞大，全国约30万余台，每年耗煤近7亿吨。而我国大多数锅炉运行效率较低，能源浪费很大。效率低的重要原因之一是锅炉受热面上沉积着传热效率很低的水垢。水垢成因水垢预防水垢治理水垢成因结垢原因内因（根本原因)水中钙、镁和其他重金属离子存在外因固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属表面钙镁离子为何沉淀析出并附着在金属表面？受热分解Ca(HCO3)CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)MgCO3↓+H2O+CO2↑MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑溶解度降低CaCO3,Mg(OH)2,CaSO4等结垢物质属于负溶解度物质，随着温度的升高，溶解度降低，会过饱和析出。互相反应给水中原来溶解度较大的盐类，在炉内和其他物质互相反应，生成沉淀。Ca(HCO3)+NaOH,Mg(HCO3)2+NaOHCaCl2+Na2CO3,CaCl2+Na2SiO3钙镁离子为何沉淀析出并附着在金属表面？蒸发浓缩由于炉水不断蒸发浓缩，杂质浓度增高，达到过饱和程度时就在蒸发面上析出晶母，或以原有水垢颗粒为结晶中心，生长成水垢。炉水碱度及PH值的影响炉水碱度高、水循环好、PH值高可能形成水渣。金属表面离子化由于锅炉表面金属离子化（FeFe2+)使锅炉表面带负电荷，而钙镁等结垢物质带正电荷，由于静电吸引，是结垢物质沉积在金属表面。水垢成因水垢预防水垢治理水垢预防1.锅外化学处理2.锅内投药水处理3.选择有效的水处理方法1.水的混凝处理2.水的沉淀和澄清3.水的过滤1.水的混凝处理向水中加入混凝剂混凝剂水解压缩胶体颗粒的双电层胶粒脱稳而相互聚结混凝剂水解或缩聚反应形成高聚物（吸附和架桥作用）胶粒吸附粘结2.水的沉淀和澄清澄清凝聚沉降原理较大颗粒迅速沉降较小悬浮微粒和胶体颗粒沉淀澄清设备沉淀池固体颗粒自身重力澄清池新沉淀物与先前的沉淀物相互接触产生催化作用3.水的过滤天然水混凝澄清出水浊度10~20mg/L正洗水量增加；增加树脂层阻力；离子交换时，细小悬浮物附着在交换树脂表面，阻碍离子交换进行；细小的胶体状物质可能渗入离子交换树脂的网状结构内部，不易洗脱，从而污染阴树脂；天然水混凝澄清过滤出水浊度<=1mg/L进水浊度10~20mg/L多孔介质降低浊度（出水浊度达1mg/L）除去水中的有机物、臭味和色度水垢成因水垢预防水垢治理水垢预防1.锅外化学处理2.锅内投药水处理3.选择有效的水处理方法2.锅内投药水处理锅内投药水处理出发点促进水渣生成增加水渣流动性对垢层起剥离作用减小水渣对金属的附着力2.锅内投药水处理锅内水处理所投药品NaOH氢氧化钠Na2CO3碳酸钠Na3PO4·12H2O磷酸三钠有机胶质2.锅内投药水处理NaOH氢氧化钠作用消除水中的暂时硬度和镁硬Ca(HCO3)2,Mg（HCO3)2,MgSO4,MgCl2稳定分散的碳酸钙质点2.锅内投药水处理Na3PO4·12H2O磷酸三钠作用有效沉淀钙度、镁硬（可代替碳酸钠和氢氧化钠）使已经形成的硫酸盐和碳酸盐老水垢疏松脱落在锅炉受热面形成坚硬致密的磷酸铁保护膜，而防腐增加水的分散性2.锅内投药水处理有机胶质分类栲胶腐植酸钠亚硫酸盐纸浆废液水垢成因水垢预防水垢治理水垢预防1.锅外化学处理2.锅内投药水处理3.选择有效的水处理方法3.选择有效的水处理方法物理化学水处理法水的电渗析法化学软化法炉内加药法炉外软化法水的物理处理法高频水改器永磁和电磁水软化器水垢成因水垢预防水垢治理水垢治理酸洗除垢法碱煮除垢法栲胶和碱剂除垢法酸洗除垢法1.酸洗除垢原理2.缓蚀剂作用原理和应用3.酸洗工艺过程1.酸洗除垢原理3.疏松作用：使含有硅酸盐和碳酸盐的混合水垢变得疏松4.气掀作用：盐酸与碳酸盐水垢反应产生大量二氧化碳，对难溶解或溶解速度较慢的垢层有一定掀动力1.溶解作用：CaCO3,MgCO3·Mg(OH)2与HCl反应2.剥离作用：溶解金属氧化物，使附着在其上的水垢剥离2.缓蚀剂作用原理和应用缓蚀现象：酸洗过程中，盐酸不仅溶解碳酸盐水垢，同时对钢铁产生溶解在污垢部位腐蚀金属，导致壁管减薄甚至穿孔氢气与钢铁中的碳生成CH4，减低金属强度和韧性，产生氢脆缓蚀剂阳极抑制型缓蚀剂阴极抑制型缓蚀剂混合抑制型缓蚀剂缓蚀剂氧化型缓蚀剂沉淀型缓蚀剂吸附型缓蚀剂3.酸洗工艺过程进酸浸泡或循环回酸漂洗中和钝化冲洗检查酸洗后处理碱煮除垢法SiO2+2NaOHNa2SiO3↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO4)2↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca(PO4)2↓+3Na2SO3Ca3(PO4)2+6HCl3CaCl2+2H3PO4除泥渣，洁垢面配制碱液煮炉碱煮监督水冲洗栲胶和碱剂除垢法栲胶（主要成分单宁）碱性介质中水解没食子酸对垢中的金属离子产生络合作用能溶解碳酸盐水垢使水垢变得疏松而容易脱落下来单