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水垢對鍋爐、循環(huán)水、集中采暖、中央空調(diào)的耗能和危害

【發(fā)表時間：2017-5-16 15:56:13】【返回目錄：最新資訊】

我國工業(yè)鍋爐、循環(huán)水、集中采暖、中央空調(diào)和采暖鍋爐燃煤量占煤炭總量的1/2以上，以工業(yè)鍋爐和采暖管網(wǎng)平均結(jié)垢厚度為1mm,鍋爐腐蝕產(chǎn)物平均厚度為.0.5mm計算，則將造成45Mt/a的燃料損失。如果按期防垢清洗，每年至少可節(jié)約62億元的燃煤費。

我們知道水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼鐵的系數(shù)小數(shù)十倍。

　　工業(yè)鍋爐、循環(huán)水、集中采暖、中央空調(diào)和采暖鍋爐結(jié)水垢時，使受熱面的傳熱性能變?nèi)酰剂先紵懦龅臒崃坎荒苎杆俚貍鳠岬藉仩t水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高，排煙熱損失增大，鍋爐的熱效率降低。也加大了對大氣污染的系數(shù)。

　　在這種情況下，為了保持鍋爐的額定參數(shù)，就必須更多投放燃料，提高爐膛和煙氣溫度，因此造成燃料的浪費。對于不同種類的水垢或不同參數(shù)的鍋爐，所浪費燃料的數(shù)量也不同。

水垢的種類和厚度不同，受熱面金屬升溫也不同，爐管結(jié)垢后，增加了管內(nèi)水循環(huán)的阻力，破壞了正常的鍋爐水循環(huán)，容易造成爐管過熱，鍋爐結(jié)垢不僅影響生產(chǎn)，浪費鋼材，也會危害人身和設(shè)備安全。

1．1水垢的導(dǎo)熱性
人們稱水垢是鍋爐的“百害之源”，根源是由于水垢的導(dǎo)熱性能太差。物質(zhì)導(dǎo)熱性能一般用其熱導(dǎo)率（入）的大小來衡量，即單位溫度梯度、單位時間內(nèi)，垂直通過單位面積導(dǎo)熱介質(zhì)的熱量。熱導(dǎo)率的法定單位為瓦特每米開爾（W/M·K）。過去曾用千卡米小時攝氏度,1千卡／米·小時，C＝1.163瓦特／米·開爾文。例如，鍋爐鋼板熱導(dǎo)率約為40－50千卡／米·小時，C（即46．5— 58．2 W／m· K）。而水垢的熱導(dǎo)率僅為鍋爐鋼板的數(shù)十分之一至數(shù)百分之一（參見下表）。
各種水垢的熱導(dǎo)率

水垢種類	水垢特征	熱導(dǎo)率
水垢種類	水垢特征	千卡/米·小時·C	瓦特/米·開爾文
碳酸鹽水垢	結(jié)晶形硬垢	0.5－5.0	0.6－5.8
碳酸鹽水垢	非晶形軟垢	0.2－1.0	0.2－1.2
硫酸鹽水垢	堅硬致密	0.5－2.5	0.6－2.9
硅酸鹽水垢	堅硬	0.05－0.2	0.06－0.2
混合水垢	堅硬	0.7－3.0	0.8－3.5
含油水垢	堅硬	0.1	0.1

        從表中可以看出，水垢熱導(dǎo)率，因其化學(xué)成分和存在狀態(tài)（特征）的不同，而有很大差別，就是同一種水垢,疏松多孔也要比致密堅硬的水垢熱導(dǎo)率要小得多。
1.2水垢的危害
1.2.1鍋爐鋼板、管路因過熱而被燒損、甚至報廢。
       鍋爐內(nèi)如結(jié)有水垢，鍋爐鋼板因溫度升高而過熱、變形，造成鍋爐的損壞。鍋爐鋼板如結(jié)有水垢，又要維持一定的出力，就需要增加一定的熱量。因此當(dāng)有水垢存在時，只有增高鍋爐火側(cè)的溫度才行。這樣水垢越厚，導(dǎo)熱性越差，鍋爐火側(cè)的溫度越高，鋼板溫度也越高。一般對于壓力為1.4MPa的鍋爐，沒有水垢的鋼板，溫度只有215℃;250℃；如結(jié)有0.8&mm;1.0mm厚的混合，鋼板溫度與無垢時相比，要提高134～160℃。當(dāng)溫度升高到315℃時，金屬強度就開始下降；當(dāng)越過450℃時，金屬就會因過熱而開始蠕動變形。因此，水處理不好，造成堵管，曝管，鍋爐燒壞，甚至報廢。
       據(jù)統(tǒng)計，僅東北三省，每年因燒損而報廢的鍋爐就達1000多臺。據(jù)長春一鍋爐修造廠統(tǒng)計，其每年大修鍋爐中，有60％是因水垢燒壞的。吉林省某縣的一個化肥廠，沒進行水處理之前，幾乎每年都要燒壞一臺4噸／時的快裝鍋爐。諸如上述例子是很多的。
1.2.2燃料大量浪費
       當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時，為保持鍋爐一定的出力，就必須提高火側(cè)的溫度，從而使兩項熱損失增加：一是向外界輻射的熱損失；一是排煙的熱損失。
       由于鍋爐的工作壓力不同，以及水垢的熱導(dǎo)率及厚度的不同，燃料浪費的數(shù)量也就不同。即鍋爐工作壓力越高，水垢熱導(dǎo)率越低，水垢厚度越厚，燃料浪費量越大。試驗證明，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐，因結(jié)生1毫米厚混合水垢，燃料浪費可達8％。據(jù)統(tǒng)計，僅東北三省，每年因鍋爐結(jié)垢造成的煤炭浪費高達200多萬噸。某市的鍋爐經(jīng)過化學(xué)除垢后，節(jié)煤量大都在5％－25％。
1.2.3降低出力
       當(dāng)鍋爐蒸發(fā)面結(jié)有水垢時，火側(cè)的熱量不能很快傳遞給水側(cè)，就會降低鍋爐的出力。如某化肥廠，因水處理不好，鍋爐結(jié)垢，使鍋爐蒸發(fā)能力降低到三分之二，造成供氣不足，自動作業(yè)線不能開車，導(dǎo)致全廠停產(chǎn)。
1.2.4增加鍋爐檢修量
       鍋爐板或管道結(jié)有水垢以后，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏、裂紋、折損、變形、腐蝕等病害，不僅損害了鍋爐，而且還要耗費大量人力、物力去檢修。這樣，不但縮短了運行周期，也增加了檢修費用。如某市一飯店，因未作水處理，鍋爐每二年報廢一臺，每年還得停修兩個多月。
1.2.5危及安全
       水垢引起的事故，占鍋爐事故的比例是相當(dāng)高的，大多數(shù)省市都在20％以上。這不但造成設(shè)備損失，也威脅著人身安全。
       綜上所述，對鍋爐、循環(huán)水、集中采暖、中央空調(diào)和采暖鍋爐進行水處理除垢。從全局講，是“一本萬利”的事。

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