热水锅炉结垢的原因分析

热水锅炉结垢的原因分析

摘要：依据本公司实际情况,结合具体实例,分析了供暖、供浴生产运行中锅炉结垢的成因,并提出

改进方法.

关键词：热水锅炉供暖供浴结垢

在我公司供暖、供浴的生产运行过程中，锅炉结垢是普遍存在的现象，通过对多年来实际工作的总结，发现热水锅炉中的水垢主要是由水渣转变来的，下面就以目前运行的三种炉型的结垢事故为例，分析和验证水渣运动对结垢的影响。

1、问题的发现

热水锅炉结垢问题已在锅炉的生产运行过程中广泛存在，大家对超量补水、水质处理不良、p检验发现数起锅筒前底部积渣结垢（A处）、前部水冷壁结垢（B处）、前部对流上升管上端结垢、管口区积值(C处)。

3、热水锅炉结垢的另一原因分析

(1)分析。热水锅炉锅水不汽化，水中的杂质仍会由于加热分解，相互反应而生成水渣。锅内水处理的目的和作用主要是让杂质生成悬浮力强、流动性好的水渣（以利排出）。给水水质不良，补水量偏大，更使热水锅炉内有大量水渣。水渣生成后，初以悬浮状态（个别锅内加药称胶溶状态）存在于锅水中，并随锅水循环。如果它们不能及时退出水循环，通过合适的路径排出锅外，将在锅内积聚到一个高浓度。而事实不断证明，任何锅内水处理的防垢性能只在一定水渣浓度以下起作用。当水渣积到一定浓度就会在受热面上结生二次水垢，或在循环流速低的部位沉积，如三个案例中的锅底。水垢和沉积锅底的水渣对锅炉危害是很大的，目前我公司现正在运行的热水锅炉的水循环设计只考虑水的流速，没有把水渣的生成运动考虑在内，这无疑留下了隐患。如案例一、二均是优选的新颖结构锅炉，水循环没有问题却出了事故。各种锅内水处理技术的局限、水质不良、补水量偏大、排污不当等现象的普遍存在，使水渣问题更为突出，事故不断。

(2)关于锅底积渣。三个案例中的锅筒（上锅筒）是集热和主要受热部件，大量水渣要在这里产生和沉降。锅筒前底部水循环流速很小，水渣的重力作用大于了动能（锅内水处理时还要克服电荷作用）就会沉降。找不到出路的水渣在这里沉积下来，在辐射热作用下部分固化为二次水垢。要避免这种现象就要给水渣一个动力。让它升起来找到出路。这个动力我们可以通过回水分配获得，见改进方案一、二、三。

(3)关于水冷壁结垢。案例二、三中沉降在水冷壁集箱里的水渣会被强制循环的水动力冲向前部，排污口设在循环水入口侧，不利于排污。当水渣积到一定量时，使循环通路受阻，集箱内流速增高，部分水渣会沉渣泛起进入前部水冷壁，高浓度的水渣在外壁强烈辐射作用下不断变成二次水垢。因此热水锅炉的排污口应远离循环水人口。

(4)关于上升管结垢。案例二的上升管位于上锅筒中间，受其上升水的影响锅筒前部水渣很难到达后部下降管排出。这不但导致水渣在前部锅底积存，还增加了上升管口区和上升管中水渣的量，造成上升管口区积渣和上升管沉积。如在锅炉正常运行时排污，会使上升管流速下降或滞流，破坏水循环，增强水渣滞留和结垢。

(5)关于后管板裂纹。后管板区域水循环弱，易发生水渣停滞沉积，部分水渣粘附在后管板上成为水垢，水质不稳时，脱落的垢块易卡在附近管间，减弱循环增加积垢而导致过热裂纹。增加该处的循环流速也可通过循环回水引射实现，见改进方案三。

(6)关于排污。排污是水渣运动的最后一步，许多结垢事故都与排污不当有关。在锅炉正常运行时排污，排不出水渣，还会破坏水循环。正确的排污，自然循环系统应在压火、循环转弱时进行，此时不存在破坏水循环问题，也有利于水渣沉降排出；强制循环系统宜在循环泵停止后，水渣沉降较完全时进行。

设计水渣的运动，就是要让其务必走完排污这最后一步，尽快从锅内消失。有时很难判断锅内水渣情况，我们推行通过测定锅水硬度变化估算锅内水渣量的方法，可以给司炉工一个清楚的量的概念，来指导排污。

如：某系统水容积Q容，补给水硬度YD补，某时间段前后循环水硬度YD 循1、YD循2，该时间段补水量Q补。则该时间内锅内，新生成的水渣量W总估算为：

W总=[Q容×(YD循1－YD循2)＋Q补×(YD补－YD循2)]×50

(针对不同水质可加经验系数修正)。

4、改进方案及验证

4.1 案例一的改进

在回水分配管底部开一排小孔，将回水引到受辐射热的前部锅底，使水渣不能在此处沉积，而随循环水进人前部下降管，到达下集箱沉降排出。改造后试运行两个采暧期，未发现上锅筒积渣。

4.2 案例二的改进

将水冷壁集箱后部排荇改为前部排污。

该炉型无下降管，锅筒内的水渣只有通过对流管退出，而对流管前升后降的布置，使水渣很难退出。这台锅炉的结构从这方面看是有缺陷的。图5给出了这样一种结构：重布隔烟墙，改变烟气流程，将对流管前升后降改为两侧升中间降。这样处于锅炉底部的对流下降管为其各部位水渣提供了很好的出路，水渣容易进入下降管集箱沉降排出。

5、结语

热水锅炉中的水渣积聚到一定浓度时会生成二次水垢，在一定的浓度和低流速条件下水渣会沉积。