锅炉结有水垢影响
锅炉内如结有水垢,锅炉钢板因温度升高而过热、变形,造成锅炉的损坏。锅炉钢板如结有水垢,又要维持一定的出力,就需要增加一定的热量。因此当有水垢存在时,只有增高锅炉火侧的温度才行。这样水垢越厚,导热性越差,锅炉火侧的温度越高,钢板温度也越高。一般对于压力为1.4MPa的锅炉,没有水垢的钢板,温度只有215℃;250℃;如结有0.8&mm;1.0mm厚的混合,钢板温度与无垢时相比,要提高134~160℃。当温度升高到315℃时,金属强度就开始下降;当越过450℃时,金属就会因过热而开始蠕动变形。因此,水处理不好,造成堵管,曝管,锅炉烧坏,甚至报废。
当锅炉结有水垢时,为保持锅炉一定的出力,就必须提高火侧的温度,从而使两项热损失增加:一是向外界辐射的热损失;一是排烟的热损失。
由于锅炉的工作压力不同,以及水垢的热导率及厚度的不同,燃料浪费的数量也就不同。即锅炉工作压力越高,水垢热导率越低,水垢厚度越厚,燃料浪费量越大。试验证明,对于工作压力为1.4MPa的锅炉,因结生1毫米厚混合水垢,燃料浪费可达8%。据统计,仅东北三省,每年因锅炉结垢造成的煤炭浪费高达200多万吨。某市的锅炉经过化学除垢后,节煤量大都在5%-25% 。
锅炉内如结有水垢,锅炉钢板因温度升高而过热、变形,造成锅炉的损坏。锅炉钢板如结有水垢,又要维持一定的出力,就需要增加一定的热量。因此当有水垢存在时,只有增高锅炉火侧的温度才行。这样水垢越厚,导热性越差,锅炉火侧的温度越高,钢板温度也越高。一般对于压力为1.4MPa的锅炉,没有水垢的钢板,温度只有215℃;250℃;如结有0.8&mm;1.0mm厚的混合,钢板温度与无垢时相比,要提高134~160℃。当温度升高到315℃时,金属强度就开始下降;当越过450℃时,金属就会因过热而开始蠕动变形。因此,水处理不好,造成堵管,曝管,锅炉烧坏,甚至报废。
当锅炉结有水垢时,为保持锅炉一定的出力,就必须提高火侧的温度,从而使两项热损失增加:一是向外界辐射的热损失;一是排烟的热损失。
由于锅炉的工作压力不同,以及水垢的热导率及厚度的不同,燃料浪费的数量也就不同。即锅炉工作压力越高,水垢热导率越低,水垢厚度越厚,燃料浪费量越大。试验证明,对于工作压力为1.4MPa的锅炉,因结生1毫米厚混合水垢,燃料浪费可达8%。据统计,仅东北三省,每年因锅炉结垢造成的煤炭浪费高达200多万吨。某市的锅炉经过化学除垢后,节煤量大都在5%-25% 。
椐科学测算,锅炉内壁每结一毫米的水垢,就白白烧掉8%的煤炭.而目前广泛采用的传统习惯的锅炉燃煤方式,还是按照锅炉水垢结到一定程度以后才进行清洗和维护.甚至水垢结到4—5毫米厚,发生爆管现象才进行清洗,在这个结垢过程中,不知有多少煤炭不知不觉被浪费掉,锅炉也受到不同程度的损坏,而目前普遍人们现在认为这是正常的锅炉燃烧方式,
水垢的性质因水垢的种类而异,对锅炉工作影响大的是水垢的导热系数及硬度等物理性质,水垢的导热系数是表示水垢传导热量多少快慢的系数,直接影响锅炉的传热效果和金属壁温,影响锅炉的安全性和经济性;水垢的硬度是指水垢的坚硬程度,关系着锅炉结垢后是否易于清除,清除水垢是否需要花费较高的代价,是否损坏锅炉,对锅炉的安全经济运行也有重要影响。
普通碳钢在常温下的导热系数为46.5 W/m?k,各种水垢的导热系数小意味着水垢层传热性能差,传热阻力大。因而结垢对锅炉工作的危害是:
一、浪费燃料,降低锅炉的热效率
由传热学所知,通过固体壁面传热量的多少取决于:
1、壁面两边的温度差
壁面两边的温度差越大,传热量就越大。由火焰通过金属壁面向水蒸汽。传热时,火焰温度越高,水和蒸汽的温度越低,壁面两边的温差越大,传递的热量越多。
2、传热壁面面积的大小
壁面面积越大,传递热量越多,壁面面积越小,传递热量越少。
3、导热系数与壁厚的比值
壁面导热系数截面越大,壁厚越小,其比值就越大,相应地传递热量就越多;壁面导热系数越小,壁厚越大,其比值越小,相应的传热量就越少。
当锅炉受热面结垢时,本来通过金属壁面传递热量变成了金属层和垢层两层壁传递热量,此时传热面积变化不大,如果壁面两边的温差也变化不大的话,由于垢层导热系数非常小,传热壁面加厚,使得阻力,大大增加,传热量明显降低。燃气锅炉即使垢层仅有1mm厚即会明显地降低产气量,增高排烟温度,造成能源浪费。
在沉积水垢的情况下,为了保持原有的蒸发量和蒸汽(热水)参数,就得多烧燃料以提高火焰和烟气温度,这部分多投入的燃料就是因结垢而造成的燃料损失。据粗略估算,受热面结1mm水垢,热效率下降5%,锅炉浪费燃料8%。
二、提高结垢部位金属壁的温度
金属结垢后就会过热,金属会出现蠕伸、变型、鼓包,严重时发生过热暴管。
水垢层是位于金属壁面和受热介质—水气之间的,由于水垢层导热系数小,有显著的隔热作用,结垢后大幅度提高金属壁面的温度。据估算,对蒸发受热面,沉积水垢的炉胆常会过热塌陷,沉积水垢的受热锅壳(锅筒)常会过热鼓包,沉积水垢的受热面管子则常会过热暴管