锅炉运行中水垢的结生

来源:用户上传      作者:

　　 1 水垢的类别
　　 锅炉运行既能生成一次水垢，又能生成二次水垢。一次水垢是指在锅炉正常运行的条件下，随给水进入锅炉的结垢物质，在锅水不断的蒸发、浓缩的状态下改变了它们本身的结构状态。即从溶解状态转变成结晶状态，形成不溶于水的沉淀物质。当这些沉淀物质在靠近锅炉管壁的锅水中形成过饱和状态时，它们就直接附着沉积在受热面上，这时就形成了水垢叫做一次水垢，这种水垢十分坚硬。二次水垢是指锅水中结垢物质先在锅水的深处析出，当锅水碱度较低和水循环被破坏时，这些悬浮状物质粘附在已经沉积在受热面上、表面粗糙的一次水垢上面，就形成了二次水垢。
　　 2 水垢生成的原因
　　 在蒸汽锅炉和热交换器中生成水垢沉淀的原因有4个：
　　 2.1 由多组分的过饱和溶液中盐类产生结晶析出；
　　 2.2 有机胶状物和矿物质胶状物受热沉淀；
　　 2.3 以各种不同分散度存在的某些物质固体颗粒的焦结和粘结；
　　 2.4 某些物质的电化学过程，例如在高温下沉淀物与其有热应力的金属表面之间，所进行的局部化学过程。
　　 诉4个原因不管有哪一个因素的存在，都会导致锅炉发生结垢。
　　 3 固相沉淀的条件
　　 锅水是由多种盐类组成的溶液，而各种盐类的饱和溶液产生固相的条件是：
　　 3.1 随着温度的提高，盐类溶解度降低。（具有负的溶解系数的盐类）；
　　 3.2 对于那些溶液接近饱和状态的化合物，随着炉水的蒸发而浓度逐渐升高，以致达到由溶液中析出固相物质的程度；
　　 3.3 物质在被加热蒸发的过程中，发生化学变化，此时某些离子发生分解而生成一些难溶盐类的离子。
　　 4 结垢物质在锅水中的变化过程
　　 在锅水不断发热蒸发、浓缩的情况下，盐类达到并超过了它们的的浓度积。开始先由盐类过饱和溶液中在锅壁表面个别部位析出原始的胚芽状的结晶核心。接着这些结晶核心很快地合并，并快速的增大。这些联接起来的结晶核心在锅壁表面上能够生成一种作为金属壁与后来的固体沉淀层之间的联接纽带的水垢原始结晶。这是因为锅壁原始金属表面具有一定的粗糙度所致。金属表面上许多突起的小丘，便成为由过饱和溶液中产生固相的结晶核心的结晶点。此外，在锅炉受热面金属壁上，还覆盖着一层金属氧化物，也称为氧化膜。这种氧化物层具有很大的吸附能力，因此它变成为金属壁和由溶液中结晶出的沉淀物的粘结中间层。在不断地受热蒸发过程中，这些沉淀物中的水分被蒸发使其逐渐形成坚硬的水垢。
　　 如果把锅水的指标人为地或自然地维持或调整到一个指定的范围内时，盐类也可以在锅水中形成另一种形式沉淀的可能，那就是水渣沉淀。
　　 水渣的性质随着它的组成成分不同而不同，一般可分为两种。一种是不粘附在受热面上，可以随锅炉排污排出锅外的，像碳酸钙（CaCO3），水化磷灰石［3Ca3.Ca(OH)2］和蛇纹石（3MgO.2SiO2.2H2O），都属于这种水渣。另一种则是能够粘附在锅炉受热面上形成二次水垢的水渣，像氢氧化镁（Mg(OH)2）和磷酸镁（Mg(PO4)2）就属于这种水渣。当然，这是我们不希望出现的。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-2226776.htm