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不管工業(yè)鍋爐以什么做燃料及其型式如何，所有的鍋爐均以加熱水轉(zhuǎn)換成蒸汽作為能量轉(zhuǎn)換的載體。所以說，鍋爐的用水關(guān)乎鍋爐的運(yùn)行安全、出力大小及壽命周期，因此各使用鍋爐企業(yè)和單位均對(duì)鍋爐用水非常重視。
天然水雜質(zhì)
天然水中無論是地表水還是地下水，都含有各種各樣的雜質(zhì)，水中雜質(zhì)大體分為三類：
固態(tài)雜質(zhì)：水里面有懸浮物、鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽、鐵鹽及氧化硅。
液態(tài)雜質(zhì)：一般指油脂、工業(yè)廢液、酸液等。
氣態(tài)雜質(zhì)：主要有氧氣、二氧化碳等。
水中雜質(zhì)對(duì)鍋爐的危害
在鍋爐內(nèi)生成水垢、水渣，鍋爐水中的雜質(zhì)經(jīng)過蒸發(fā)過程逐漸濃縮，運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)在爐內(nèi)粘附一些附著物，結(jié)垢。水垢包括碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢和混合水垢。
水垢形成的原因；水垢、水渣形成大體有三種原因。
（1）水在被加熱和蒸發(fā)過程中，某些鈣、鎂鹽類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶物質(zhì)析出、如Ca(HCO3)2加熱生成CaCO3沉淀。
（2）鈣、鎂等鹽類的溶解度隨水溫升高而下降，如硫酸鈣在水溫20℃時(shí)溶解度為4052.8毫克升，而200℃水溫時(shí)只有103.4毫克升的溶解度。
（3)水不斷蒸發(fā)，水中析出鹽類，濃度不斷增大達(dá)到飽和時(shí)便有沉淀析出。水中析出的鹽類物質(zhì)，以鍋爐內(nèi)壁的點(diǎn)為不斷生長成為水垢，日積月累形成堅(jiān)硬而不易傳熱的物質(zhì)。
水垢的危害：
降低鍋爐熱效率，浪費(fèi)大量燃料。鍋爐結(jié)生水垢后，受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒時(shí)所放出的熱量不能迅速傳遞給爐水，因而大量熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高，增加排煙熱損失，使鍋爐熱效率降低。在這種情況下，要想保住鍋爐額定參數(shù)，必須更多地向爐膛投加燃料，并加大鼓風(fēng)和引風(fēng)來強(qiáng)化燃燒。其結(jié)果是使大量未完全燃燒的物質(zhì)排出煙囪，無形中增加了燃料消耗。大家知道，鍋爐爐膛容積和爐排面積是一定的，無論投加多少燃料，燃料燃燒是受到限制的，因而鍋爐的熱效率也不可能提高。鍋爐中水垢結(jié)生得越厚，熱效率越低，燃料消耗越大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)結(jié)生水垢達(dá)1.5毫米時(shí)，要多消耗6%的燃料；為5毫米時(shí)，燃料消耗要達(dá)到15%；為8毫米時(shí)，燃料消耗量則增至34%。我國目前40余萬臺(tái)鍋爐來看，如果僅一部分鍋爐結(jié)有不同程度的水垢的話，所浪費(fèi)的燃料也是十分驚人的。
引起金屬過熱，強(qiáng)度降低，危及安全。鍋爐受熱面使用的鋼材，一般均為碳素鋼，在使用過程中，允許金屬壁溫在450℃以下。鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)，金屬壁溫一般在280℃以下。當(dāng)鍋爐受熱面無垢時(shí)，金屬受熱后能很快將熱量傳遞給水，此時(shí)兩者的溫差約為30℃。但是，如果受熱面結(jié)生水垢，情況不大一樣了。例如，當(dāng)工作壓力為1．25Mpa的鍋爐受熱面結(jié)有1毫米厚水垢時(shí)（混合水垢），金屬壁與爐水溫差會(huì)達(dá)到200℃左右。也是說此時(shí)金屬壁溫在鋼材允許溫度之內(nèi)。但當(dāng)水垢是3毫米時(shí)，金屬壁溫則上升到580℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋼材的允許溫度。因而，這時(shí)鋼材的抗拉強(qiáng)度會(huì)由原來的3．92Mpa下降到0．98Mpa，鍋爐受壓元件會(huì)在內(nèi)壓作用下發(fā)生過熱鼓皰、變形、泄漏，甚至爆炸。另外，金屬壁溫的升高會(huì)使金屬伸長，如1米長的爐管，每升高100℃，伸長1.2毫米，這對(duì)于沒有伸縮余量的受熱面來說，會(huì)引起爐管的龜裂。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，金屬壁溫是隨著水垢厚度增加而增加的，水垢越厚，金屬壁溫越高，因而事故發(fā)生的機(jī)率越大。
破壞水循環(huán)。鍋爐水循環(huán)有自然水循環(huán)和強(qiáng)迫水循環(huán)兩種形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同產(chǎn)生的壓力差而進(jìn)行的水循環(huán)。后者主要是依靠水泵的機(jī)械動(dòng)力的作用而迫使循環(huán)的。無論是哪一種循環(huán)形式，都是經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算的，也是說保證有足夠的流通截面積。當(dāng)爐管內(nèi)壁結(jié)生水垢后，會(huì)使得管內(nèi)流通截面積減少，流動(dòng)阻力增大，破壞了正常的水循環(huán)，使得向火面的金屬壁溫升高。當(dāng)管路安全被水垢堵死后，水循環(huán)則完全停止，金屬壁溫則更高，長期下去易因過燒發(fā)生爆管事故。水冷壁管是均勻布置在爐膛內(nèi)的，吸收的是輻射熱。在離聯(lián)箱400毫米左右的向火面高溫區(qū)，如果結(jié)生水垢，易發(fā)生鼓皰、泄漏、彎曲、爆破等事故。
增加檢修量，浪費(fèi)大量資金。鍋爐一旦結(jié)垢，必須要清除，這樣才能保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，清除水垢必須要采用化學(xué)藥劑，如酸、堿等。水垢結(jié)生得越厚，消耗的藥劑越多，投入的資金也越多。例如，1T/H型鍋爐若平均結(jié)垢3毫米，除一次垢需藥劑0.5噸，加上人工費(fèi)，需資金2500元左右。按照鍋爐噸位的不同，噸位增加，所需藥劑增加三分之一，資金也相應(yīng)增加。一般鍋筒內(nèi)結(jié)垢，消除略方便，但若管內(nèi)結(jié)垢，消除相當(dāng)困難。不僅如此，若發(fā)生爆管事故，換上一節(jié)新管時(shí)，焊接很不方便。鍋筒鼓皰挖補(bǔ)時(shí)，要求高，時(shí)間長，施工更為困難。一次大的鼓皰挖補(bǔ)修復(fù)，要耗費(fèi)資金1至2萬元左右?？傊瑹o論是化學(xué)除垢還是購買材料修理，都要花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。
縮短鍋爐使用壽命。一般鍋爐使用壽命，在正常使用條件下，能夠連續(xù)運(yùn)行20年左右。但為什么現(xiàn)在大部分使用單位的鍋爐沒有達(dá)到這一壽命呢？其原因是多方面的，其中之一有水垢的影響。鍋筒發(fā)生鼓皰，挖補(bǔ)修復(fù)后，應(yīng)該對(duì)其適當(dāng)降壓使用，以確保安全。這樣一來，對(duì)于要求蒸汽壓力較高的單位來說，不得不更換新的鍋爐。有些單位也會(huì)因蒸汽壓力過低而影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至出現(xiàn)次品，直接影響經(jīng)濟(jì)效益。有些鍋爐因鼓皰面積過大且變形嚴(yán)重而不得不作報(bào)廢處理；有的鍋爐雖然可以修復(fù)，但因修理費(fèi)用過高，無價(jià)值，也不得不報(bào)廢。當(dāng)酸洗方法不當(dāng)或酸洗頻繁也會(huì)影響鍋爐的使用壽命。另外，因?yàn)樗钢泻宣u素的離子，在高溫下對(duì)鐵有腐蝕作用，會(huì)使金屬內(nèi)壁變脆，并不斷地向金屬壁的深處發(fā)展，造成金屬的腐蝕，縮短鍋爐使用壽命。
